智能间隔棒及输电线路状态实时监测方法
【专利摘要】本发明提供一种智能间隔棒及输电线路状态实时监测方法，该智能间隔棒包括监测模块及与监测模块相连接的取电模块：监测模块包括传感器子模块、与传感器子模块相连接的处理器子模块、以及与处理器子模块相连接的发送子模块：传感器子模块，用于获取输电线路的运行参数；处理器子模块，用于根据运行参数，评估输电线路的工作状态是否处于异常，根据工作状态生成报警信息并发送至发送子模块；发送子模块，用于发送报警信息至监测平台；取电模块用于从输电线路中进行感应取电，为监测模块提供工作电流。通过将监测模块和取电模块集成至间隔棒中，大大减小了监测设备的重量及体积，易于安装维护，方便管理。
【专利说明】智能间隔棒及输电线路状态实时监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力设备监测领域，尤其涉及一种智能间隔棒及输电线路状态实时监测方法。
【背景技术】
[0002]输电线路状态实时监测是指以线路运行环境和运行状态参数为基础，对输电线路的状态进行评估，从而实现灾害预警。对于特高压线路、跨区电网、以及大跨越、灾害多发区的输电线路，输电线路的状态监测尤为重要。现有技术中的监测设备的重量及体积较大，现场安装繁琐，后期维护困难。
【发明内容】
[0003]针对传统技术中输电线路监测设备存在现场安装繁琐和后期维护困难的缺陷，本发明实施例提供一种智能间隔棒，包括:监测模块及与监测模块相连接的取电模块:
[0004]监测模块包括传感器子模块、与传感器子模块相连接的处理器子模块、以及与处理器子模块相连接的发送子模块:
[0005]传感器子模块，用于获取输电线路的运行参数；
[0006]处理器子模块，用于根据运行参数，评估输电线路的工作状态是否处于异常，根据工作状态生成报警信息并发送至发送子模块；
[0007]发送子模块，用于发送报警信息至监测平台；
[0008]取电模块用于从输电线路中进行感应取电，为监测模块提供工作电流。
[0009]优选地，运行参数包括输电线路的偏移值，传感器子模块包括位置传感器，用于测量输电线路的偏移值；
[0010]处理器子模块用于根据输电线路的偏移值和预设偏移值，判断输电线路的工作位置状态是否处于异常，若输电线路的工作位置状态处于异常，则生成报警信息并发送至发送子模块。
[0011]优选地，运行参数包括输电线路的温度，传感器子模块包括温度传感器，用于测量输电线路的温度；
[0012]处理器子模块用于根据输电线路的温度和预设温度值，判断输电线路的工作温度状态是否处于异常，若输电线路的工作位置状态处于异常，则生成报警信息并发送至发送子模块。
[0013]优选地，运行参数包括输电线路与障碍物的间距、以及相邻输电线路之间的间距，传感器子模块包括测距传感器，用于测量输电线路与障碍物的间距、以及相邻输电线路之间的间距；
[0014]处理器子模块用于根据输电线路与障碍物的间距和预设障碍物间距值、以及相邻输电线路之间的间距和预设导线间距值，判断输电线路的工作距离状态是否处于异常，若输电线路的工作距离状态处于异常，则生成报警信息并发送至发送子模块。
[0015]优选地，运行参数包括输电线路的摆幅和摆频，传感器子模块包括风速风向传感器，用于测量输电线路的摆幅和摆频；
[0016]处理器子模块用于根据输电线路的摆幅和摆频，判断输电线路是否处于导线疲劳状态，若输电线路处于导线疲劳状态，则生成报警信息并发送至发送子模块。
[0017]优选地，智能间隔棒还包括定位通信模块，用于发送输电线路的位置信息至监测
T D O
[0018]在本实施例的技术方案中，智能间隔棒将输电线路的监测模块和取电模块集成至间隔棒中，监测模块获取输电线路的运行参数，并根据运行参数进行实时评估，判定输电线路是否处于异常。当输电线路处于异常时，生成报警信息并发送至监测平台。同时利用输电线路上的泄露电流进行感应取电，从而解决了智能间隔棒的电源供应问题。通过将监测模块和取电模块集成至间隔棒中，大大减小了监测设备的重量及体积，易于安装维护，方便管理。
[0019]本发明实施例提供一种输电线路状态实时监测方法，包括:
[0020]获取输电线路的运行参数；
[0021]根据运行参数，评估输电线路的工作状态是否处于异常，根据工作状态生成报警信息；
[0022]发送报警信息至监测平台。
[0023]优选地，运行参数包括输电线路的偏移值；
[0024]根据运行参数，评估输电线路的工作状态是否异常，包括:
[0025]根据输电线路的偏移值和预设偏移值，判断输电线路的工作位置状态是否处于异常，若输电线路的工作位置状态处于异常，则生成报警信息。
[0026]优选地，运行参数包括输电线路的温度；
[0027]根据输电线路的温度和预设温度值，判断输电线路的工作温度状态是否处于异常，若输电线路的工作位置状态处于异常，则生成报警信息。
[0028]优选地，运行参数包括输电线路与障碍物的间距、以及相邻输电线路之间的间距；
[0029]根据输电线路与障碍物的间距和预设障碍物间距值、以及相邻输电线路之间的间距和预设导线间距值，判断输电线路的工作距离状态是否处于异常，若输电线路的工作距离状态处于异常，则生成报警信息。
[0030]优选地，运行参数包括输电线路的摆幅和摆频；
[0031]根据输电线路的摆幅和摆频，判断输电线路是否处于导线疲劳状态，若输电线路处于导线疲劳状态，则生成报警信息。
[0032]优选地，方法还包括:发送输电线路的位置信息至监测平台。
[0033]在本实施例的技术方案中，智能间隔棒将输电线路的监测模块和取电模块集成至间隔棒中，监测模块获取输电线路的运行参数，并根据运行参数进行实时评估，判定输电线路是否处于异常。当输电线路处于异常时，生成报警信息并发送至监测平台。同时利用输电线路上的泄露电流进行感应取电，从而解决了智能间隔棒的电源供应问题。通过将监测模块和取电模块集成至间隔棒中，大大减小了监测设备的重量及体积，易于安装维护，方便管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本发明智能间隔棒第一实施例结构示意图；
[0035]图2为本发明智能间隔棒第二实施例结构示意图；
[0036]图3为本发明输电线路状态实时监测方法第一实施例流程图；
[0037]图4为本发明输电线路状态实时监测方法第二实施例流程图。
【具体实施方式】
[0038]图1为本发明智能间隔棒第一实施例结构示意图，如图1所示，本发明实施例所提供的智能间隔棒安装于高压输电线路上，具体包括间隔棒11、与间隔棒11连接的监测模块12、以及与监测模块12相连接的取电模块13:
[0039]监测模块12包括传感器子模块121、与传感器子模块121相连接的处理器子模块122、以及与处理器子模块122相连接的发送子模块123:
[0040]传感器子模块121，用于获取输电线路的运行参数；
[0041]处理器子模块122，用于根据运行参数，评估输电线路的工作状态是否处于异常，根据工作状态生成报警信息并发送至发送子模块；
[0042]发送子模块123，用于发送报警信息至监测平台；
[0043]取电模块13用于从输电线路中进行感应取电，为监测模块提供工作电流。
[0044]具体地，智能间隔棒包括间隔棒11，以及集成于间隔棒11上的监测模块12和取电模块13。其中，间隔棒11为使输电线路分裂导线的子导线之间保持一定几何布置的智能间隔棒。监测模块12设于间隔棒11中，取电模块13设于间隔棒11的顶端。
[0045]监测模块12中包括传感器子模块121、与传感器子模块121相连接的处理器子模块122、以及与处理器子模块122相连接的发送子模块123。其中传感器子模块121包括多种传感器，如温度传感器、测距传感器等，分别用于获取输电线路的各个运行参数。运行参数是指输电线路运行过程中的属性，例如输电线路的工作温度，输电线路与障碍物之间的距离等。处理器子模块122控制传感器子模块121，获取传感器子模块121获取的运行参数，将各运行参数进行模数转换后，与预设的阈值进行比较，如果超过预设的阈值，则判定输电线路处于异常，生成报警信息并发送至发送子模块123。发送子模块123在处理器子模块122的控制下将报警信息发送至监测平台。其中发送子模块123为射频单元，其工作频率在2.4?2.5GHz之间。
[0046]取电模块13设于间隔棒11的顶端，用于从输电线路泄露的电流中感应取电，为监测模块提供工作电流。
[0047]优选地，取电模块13包括感应子模块和超级电容，感应子模块中包括取电线圈，用于从输电线路泄露的电流中感应取电。由于输电线路的电流的动态范围较大，取电模块13中的超级电容作为能量缓冲器件，通过改变超级电容的充电电流可以调整取电线圈的二次侧负载电流，使取电线圈始终工作在合理的工作点，在输电线路电流较大的动态范围内平稳地输出一定的功率，并且长期工作在低热耗状态。
[0048]在本实施例的技术方案中，智能间隔棒将输电线路的监测模块和取电模块集成至间隔棒中，监测模块获取输电线路的运行参数，并根据运行参数进行实时评估，判定输电线路是否处于异常。当输电线路处于异常时，生成报警信息并发送至监测平台。同时利用输电线路上的泄露电流进行感应取电，从而解决了智能间隔棒的电源供应问题。通过将监测模块和取电模块集成至间隔棒中，大大减小了监测设备的重量及体积，易于安装维护，方便管理。
[0049]图2为本发明智能间隔棒第二实施例结构示意图，如图2所示，本发明实施例所提供的智能间隔棒安装于高压输电线路上，具体包括间隔棒21、与间隔棒21连接的监测模块22、以及与监测模块22相连接的取电模块23。
[0050]监测模块22包括传感器子模块221、与传感器子模块221相连接的处理器子模块222、以及与处理器子模块222相连接的发送子模块223。
[0051 ] 传感器子模块221，用于获取输电线路的运行参数。
[0052]处理器子模块222，用于根据运行参数，评估输电线路的工作状态是否处于异常，根据工作状态生成报警信息并发送至发送子模块。
[0053]发送子模块223，用于发送报警信息至监测平台。
[0054]取电模块23用于从输电线路中进行感应取电，为监测模块提供工作电流。
[0055]传感器子模块221包括位置传感器2211、温度传感器2212、测距传感器2213、以及风速风向传感器2214，其中:
[0056]位置传感器2211，用于测量所述输电线路的偏移值。
[0057]温度传感器2212，用于测量所述输电线路的温度。
[0058]测距传感器2213，用于测量所述输电线路与障碍物的间距、以及相邻所述输电线路之间的间距。
[0059]风速风向传感器2214，用于测量所述输电线路的摆幅和摆频。
[0060]具体地，运行参数包括输电线路的偏移值、温度、输电线路与障碍物的间距、相邻输电线路之间的间距、以及摆幅和摆频。
[0061]位置传感器2211测量输电线路的偏移值，并将该偏移值发送至处理器子模块222，处理器子模块222根据输电线路的偏移值和预设偏移值，判断输电线路的工作位置状态是否处于异常，即输电线路的偏移值是否大于预设偏移值，若是则判定输电线路的工作位置状态处于异常，生成报警信息并发送至发送子模块223。优选地，位置传感器2211为微机电系统三轴陀螺和微机电系统三轴加速度传感器。
[0062]温度传感器2212测量输电线路的温度，并将该温度发送至处理器子模块222，处理器子模块222根据输电线路的温度和预设温度值，判断输电线路的工作位置状态是否处于异常，即输电线路的温度是否大于预设温度值，若是则判定输电线路的工作位置状态处于异常，生成报警信息并发送至发送子模块223。优选地，温度传感器2212为非接触式温度与湿度传感器，利用辐射热交换测温方法，对比热容小或变化迅速的导线进行温度测量。同时可监测输电线路周围环境的湿度、雨量、气压等。
[0063]测距传感器2213测量输电线路与障碍物的间距、以及相邻输电线路之间的间距，并发送至处理器子模块222，处理器子模块222根据输电线路与障碍物的间距和预设障碍物间距值，判断输电线路的工作位置状态是否处于异常，即输电线路与障碍物的间距是否大于预设障碍物间距值，若是则判定输电线路的工作位置状态处于异常，生成报警信息并发送至发送子模块223。同时，处理器子模块222根据相邻输电线路之间的间距和预设导线间距值，判断输电线路的工作位置状态是否处于异常，即相邻输电线路之间的间距是否大于预设导线间距值，若是则判定输电线路的工作位置状态处于异常，生成报警信息并发送至发送子模块223。优选地，测距传感器2213为激光测距传感器。
[0064]风速风向传感器2214测量输电线路的摆幅和摆频，并发送至处理器子模块222，处理器子模块222根据输电线路的摆幅和摆频，判断输电线路的工作位置状态是否处于异常，即输电线路的摆幅和摆频是否大于预设摆幅和预设摆频，若是则判定输电线路处于导线疲劳状态，生成报警信息并发送至发送子模块223。优选地，风速风向传感器2214为二维风速风向传感器，可测量输电线路的舞动轨迹、舞动节距、摆幅、摆频、风偏及微风震动值。
[0065]进一步地，智能间隔棒还包括定位通信模块24，定位通信模块24用于发送输电线路的位置信息至监测平台。
[0066]优选地，定位通信模块24具有双向报文通信功能，可以与监测平台进行数据通信，向检测平台发送报警信息，实现极端条件下故障定位与告警。
[0067]在本实施例的技术方案中，智能间隔棒将输电线路的监测模块和取电模块集成至间隔棒中，监测模块获取输电线路的运行参数，并根据运行参数进行实时评估，判定输电线路是否处于异常。当输电线路处于异常时，生成报警信息并发送至监测平台。同时利用输电线路上的泄露电流进行感应取电，从而解决了智能间隔棒的电源供应问题。通过将监测模块和取电模块集成至间隔棒中，大大减小了监测设备的重量及体积，易于安装维护，方便管理。
[0068]图3为本发明输电线路状态实时监测方法第一实施例流程图，如图3所示，本发明实施例由智能间隔棒执行，包括:
[0069]步骤S100，获取输电线路的运行参数；
[0070]步骤S102，根据所述运行参数，评估所述输电线路的工作状态是否处于异常，根据所述工作状态生成报警信息；
[0071]步骤S104，发送所述报警信息至监测平台。
[0072]具体地，智能间隔棒获取输电线路的运行参数。其中运行参数为输电线路工作时的各属性值，包括输电线路的偏移值、温度、输电线路与障碍物的间距、相邻所述输电线路之间的间距、以及输电线路的摆幅和摆频等。
[0073]根据运行参数和预设的阈值，对输电线路的工作状态进行评估，判定输电线路的工作状态是否处于异常，若处于异常则生成报警信息，并发送至监测平台。
[0074]在本实施例的技术方案中，智能间隔棒将输电线路的监测模块和取电模块集成至间隔棒中，监测模块获取输电线路的运行参数，并根据运行参数进行实时评估，判定输电线路是否处于异常。当输电线路处于异常时，生成报警信息并发送至监测平台。同时利用输电线路上的泄露电流进行感应取电，从而解决了智能间隔棒的电源供应问题。通过将监测模块和取电模块集成至间隔棒中，大大减小了监测设备的重量及体积，易于安装维护，方便管理。
[0075]图4为本发明输电线路状态实时监测方法第二实施例流程图，如图4所示，本发明实施例由智能间隔棒执行，包括:
[0076]步骤S200，获取输电线路的偏移值；
[0077]步骤S202，根据所述输电线路的偏移值和预设偏移值，判断所述输电线路的工作位置状态是否处于异常，若处于异常则进入步骤S216 ；
[0078]具体地，判断输电线路的偏移值是否大于预设偏移值，若是则判定输电线路的工作位置状态处于异常。
[0079]步骤S204，获取输电线路的温度；
[0080]步骤S206，根据所述输电线路的温度和预设温度值，判断所述输电线路的工作温度状态是否处于异常，若处于异常则进入步骤S216 ；
[0081]具体地，判断输电线路的温度是否大于预设温度值，若是则判定输电线路的工作位置状态处于异常。
[0082]步骤S208，获取输电线路与障碍物的间距、以及相邻所述输电线路之间的间距；
[0083]步骤S210，根据所述输电线路与障碍物的间距和预设障碍物间距值、以及相邻所述输电线路之间的间距和预设导线间距值，判断所述输电线路的工作距离状态是否处于异常，若处于异常则进入步骤S216 ；
[0084]具体地，判断输电线路与障碍物的间距是否大于预设障碍物间距值，若是则判定输电线路的工作位置状态处于异常。判断相邻输电线路之间的间距是否大于预设导线间距值，若是则判定输电线路的工作位置状态处于异常。
[0085]步骤S212，获取输电线路的摆幅和摆频；
[0086]步骤S214，根据所述输电线路的摆幅和摆频，判断所述输电线路是否处于导线疲劳状态，若处于异常则进入步骤S216 ；
[0087]具体地，判断输电线路的摆幅和摆频是否大于预设摆幅和预设摆频，若是则判定输电线路处于导线疲劳状态。
[0088]步骤S216，生成报警信息；
[0089]步骤S218，发送所述报警信息至监测平台。
[0090]具体地，本实施例中的方法步骤没有顺序限制。
[0091]在本实施例的技术方案中，智能间隔棒将输电线路的监测模块和取电模块集成至间隔棒中，监测模块获取输电线路的运行参数，并根据运行参数进行实时评估，判定输电线路是否处于异常。当输电线路处于异常时，生成报警信息并发送至监测平台。同时利用输电线路上的泄露电流进行感应取电，从而解决了智能间隔棒的电源供应问题。通过将监测模块和取电模块集成至间隔棒中，大大减小了监测设备的重量及体积，易于安装维护，方便管理。
[0092]应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明而非限制，本发明也并不仅限于上述举例，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
【权利要求】
1.一种智能间隔棒，其特征在于，包括监测模块及与所述监测模块相连接的取电模块: 所述监测模块包括传感器子模块、与所述传感器子模块相连接的处理器子模块、以及与所述处理器子模块相连接的发送子模块: 所述传感器子模块，用于获取输电线路的运行参数； 所述处理器子模块，用于根据所述运行参数，评估所述输电线路的工作状态是否处于异常，根据所述工作状态生成报警信息并发送至所述发送子模块； 所述发送子模块，用于发送所述报警信息至监测平台； 所述取电模块用于从输电线路中进行感应取电，为所述监测模块提供工作电流。
2.根据权利要求1所述的智能间隔棒，其特征在于，所述运行参数包括所述输电线路的偏移值，所述传感器子模块包括位置传感器，用于测量所述输电线路的偏移值； 所述处理器子模块用于根据所述输电线路的偏移值和预设偏移值，判断所述输电线路的工作位置状态是否处于异常，若所述输电线路的工作位置状态处于异常，则生成报警信息并发送至所述发送子模块。
3.根据权利要求1所述的智能间隔棒，其特征在于，所述运行参数包括所述输电线路的温度，所述传感器子模块包括温度传感器，用于测量所述输电线路的温度； 所述处理器子模块用于根据所述输电线路的温度和预设温度值，判断所述输电线路的工作温度状态是否处于异常，若所述输电线路的工作位置状态处于异常，则生成报警信息并发送至所述发送子模块。
4.根据权利要求1所述的智能间隔棒，其特征在于，所述运行参数包括所述输电线路与障碍物的间距、以及相邻所述输电线路之间的间距，所述传感器子模块包括测距传感器，用于测量所述输电线路与障碍物的间距、以及相邻所述输电线路之间的间距； 所述处理器子模块用于根据所述输电线路与障碍物的间距和预设障碍物间距值、以及相邻所述输电线路之间的间距和预设导线间距值，判断所述输电线路的工作距离状态是否处于异常，若所述输电线路的工作距离状态处于异常，则生成报警信息并发送至所述发送子模块。
5.根据权利要求1所述的智能间隔棒，其特征在于，所述运行参数包括所述输电线路的摆幅和摆频，所述传感器子模块包括风速风向传感器，用于测量所述输电线路的摆幅和摆频； 所述处理器子模块用于根据所述输电线路的摆幅和摆频，判断所述输电线路是否处于导线疲劳状态，若所述输电线路处于导线疲劳状态，则生成报警信息并发送至所述发送子模块。
6.根据权利要求1所述的智能间隔棒，其特征在于，所述智能间隔棒还包括定位通信模块，用于发送所述输电线路的位置信息至所述监测平台。
7.一种输电线路状态实时监测方法，其特征在于，包括: 获取输电线路的运行参数； 根据所述运行参数，评估所述输电线路的工作状态是否处于异常，根据所述工作状态生成报警信息； 发送所述报警信息至监测平台。
8.根据权利要求7所述的输电线路状态实时监测方法，其特征在于，所述运行参数包括所述输电线路的偏移值； 所述根据所述运行参数，评估所述输电线路的工作状态是否异常，包括: 根据所述输电线路的偏移值和预设偏移值，判断所述输电线路的工作位置状态是否处于异常，若所述输电线路的工作位置状态处于异常，则生成报警信息。
9.根据权利要求7所述的输电线路状态实时监测方法，其特征在于，所述运行参数包括所述输电线路的温度； 根据所述输电线路的温度和预设温度值，判断所述输电线路的工作温度状态是否处于异常，若所述输电线路的工作位置状态处于异常，则生成报警信息。
10.根据权利要求7所述的输电线路状态实时监测方法，其特征在于，所述运行参数包括所述输电线路与障碍物的间距、以及相邻所述输电线路之间的间距； 根据所述输电线路与障碍物的间距和预设障碍物间距值、以及相邻所述输电线路之间的间距和预设导线间距值，判断所述输电线路的工作距离状态是否处于异常，若所述输电线路的工作距离状态处于异常，则生成报警信息。
11.根据权利要求7所述的输电线路状态实时监测方法，其特征在于，所述运行参数包括所述输电线路的摆幅和摆频； 根据所述输电线路的摆幅和摆频，判断所述输电线路是否处于导线疲劳状态，若所述输电线路处于导线疲劳状态，则生成报警信息。
12.根据权利要求7所述的输电线路状态实时监测方法，其特征在于，所述方法还包括: 发送所述输电线路的位置信息至所述监测平台。
【文档编号】G01D21/02GK104457838SQ201310459372
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】李祥珍, 欧清海, 甄岩, 杨猛, 王奔, 刘翠杰 申请人:国家电网公司, 南京南瑞集团公司