输电线路异常状态监测处理系统及监测处理方法与流程

1.本发明属于电网监测技术领域，更具体地说，是涉及一种输电线路异常状态监测处理系统及监测处理方法。


背景技术：

2.随着电网建设的快速发展以及人们对电能需求量的日益增加，人们对电网运行的可靠性要求越来越高。配电网作为电能输送的重要环节，其运行的安全性直接关系用户的用电体验。配电网可靠供电能力和供电质量不仅能够保障电力企业的经济效益，还可以带来不可估量的社会效益。配电网监测作为配电自动化的一个重要内容，对提高供电可靠性有很大影响，也受到了越来越多的重视。
3.现有技术中，多通过人工巡检的方式进行电网输电线路的监测，电力工作人员定期对电网输电线路、杆塔、夹具等元器件进行监测，不仅需要投入大量的人力，而且对于地形较复杂的地区通过人工巡检无法正常完成监测，存在巡检不及时的问题，影响电网线路的正常运行。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种输电线路异常状态监测处理系统及监测处理方法，能够方便的对线炉进行监测，可通过外物清理模块清除线路表面的冰雪杂物，还可通过端部加固模块对杆塔与线路的连接位置进行加固。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种输电线路异常状态监测处理系统，包括：
6.线路监测模块，设置于杆塔上，用于监测线路的线路状态信息；
7.端部加固模块，设置于杆塔上，用于加固线路与杆塔的连接部位以减小线路的变形量；
8.外物清理模块，包括若干个周向间隔布设且用于清理线路上外物的清除板；
9.控制模块，与线路监测模块相连，用于接收线路状态信息、并根据预设程序判断生成加固控制指令并发送至端部加固模块、或判断生成清理控制指令并发送至外物清理模块。
10.在一种可能的实现方式中，线路监测模块包括：
11.风速传感器，设置于杆塔上、且靠近杆塔的上端设置，用于监测环境风速参数、并输送环境风速参数至控制模块；
12.温度传感器，设置于杆塔上，用于监测环境温度参数、并输送环境温度至控制模块；
13.图像采集器，设置于杆塔上，用于监测线路的变形参数、并输送变形参数至控制模块。
14.在一种可能的实现方式中，线路监测模块还包括设置于线路与杆塔之间的拉力传
感器，拉力传感器用于监测杆塔与拉力传感器之间的拉力参数，并发送拉力参数至控制模块，控制模块根据拉力参数以及预设拉力程序判断是否向端部加固模块发送加固控制指令。
15.在一种可能的实现方式中，端部加固模块包括：
16.承托板，连接于杆塔靠近线路的一侧、且位于线路的下方；
17.水平螺杆，转动连接于承托板上，且沿水平方向延伸；
18.滑座，螺纹套设于水平螺杆的外周，且与承托板滑动配合；
19.旋转驱动件，设置于承托板上，用于带动水平螺杆旋转；
20.承托套座，套设于线路的外周，承托套座的下部与滑座相连；
21.其中，滑座能够在旋转驱动件的驱动下带动承托套座远离杆塔以支撑加固线路。
22.在一种可能的实现方式中，承托套座内还设有若干个用于抵接于线路外周壁上的弹性顶撑件，弹性顶撑件包括：
23.套管，外端与承托套座的内壁相连，且沿承托套座的径向延伸；
24.弹性件，设置于套管内，弹性件的一端与承托套座的内壁相连、另一端沿套管的轴向向承托套管的轴心处延伸；
25.延伸杆，连接于弹性件的外端，且沿套管的轴向延伸至套管外；
26.滚轮，转动连接于延伸杆的外端，且与线路的外周壁滚动配合。
27.在一种可能的实现方式中，外物清理模块包括：
28.行走套，套设于线路的外周，且沿线路的走向延伸；
29.两个行走轮，分别转动连接于行走套内，且靠近行走套的一端设置，两个行走轮对称设置于线路的两侧；
30.其中，清除板连接于行走套的内壁上、且位于行走轮的前侧，清除板的延伸端弧形延伸至与线路的外周壁贴合以清除外物。
31.在一种可能的实现方式中，外物清理模块还包括设置于行走套内、且位于清除板前侧的加热件以及喷吹件，加热件用于预热线路上的冰层，喷吹件用于喷吹热气流至冰层上，加热件和喷吹件分别沿行走套的周向延伸呈封闭环状，加热件靠近行走套的前端设置。
32.在一种可能的实现方式中，输电线路异常状态监测处理系统还包括与控制模块相连的无线传输模块，无线传输模块连接有移动终端，无线传输模块能够传输控制模块处理过的线路状态信息至移动终端。
33.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，本技术实施例提供的输电线路异常状态监测处理系统，通过线路监测模块获得线路状态信息，并将上述线路状态信息反馈给控制模块，控制模块根据预设程序判断以便对外物清理模块或端部加固模块发送控制指令，实现对线路表面积雪或杂物的清理，或对杆塔和线路的连接部位进行加固处理，避免了线路受到风力或其他外力的冲击影响，实现了全天候、跨地形的监测，无须人工巡视线路，便于防止输电线的故障，提高了电路运行的可靠性。
34.本发明还提供了一种利用输电线路异常状态监测处理系统对线路进行监测的监测处理方法，包括以下步骤：
35.s100：利用温度传感器监测环境温度参数、并输送环境温度参数至控制模块,利用风速传感器监测环境风速参数、并输送环境风速参数至控制模块；
36.s200：若环境温度参数低于预设环境温度、且环境风速参数高于预设风速参数，控制模块向外物清理模块发送清理控制指令，行走套带动清除板沿线路的走向移动以清理线路表面的外物；
37.s300：利用图像采集器监测线路的变形参数、并输送变形参数至控制模块，利用拉力传感器监测杆塔与拉力传感器之间的拉力参数，并发送拉力参数至控制模块；
38.s400：若变形参数大于预设变形参数、且拉力参数大于预设拉力参数，控制模块向线路加固组件发送加固控制指令，则旋转驱动件带动调节套旋转，调节套带动承托套座远离杆塔以支撑加固线路。
39.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，本技术实施例提供的输电线路异常状态监测处理方法，先借助线路监测模块获得线路状态信息，并反馈给控制模块，以供控制模块根据预设程序判断是否需要清理杂物或进行线路加固，当有上述需求时，则向控制模块外物清理模块发送清理控制指令、向端部加固模块发送加固控制指令，控制上述构件对线路表面积雪或杂物的清理或对杆塔和线路的连接部位进行加固处理，避免了线路受到风力或其他外力的冲击影响，实现了全天候、跨地形的监测，有效地防止了输电线的故障，提高了电路运行的可靠性。
40.在一种可能的实现方式中，步骤s300中，行走套带动清除板沿线路的走向移动时，利用加热件加热线路外周的冰层，利用喷吹件喷吹线路外周的冰层以提高除冰效率。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本发明实施例提供的输电线路异常状态监测处理方法的流程示意图；
43.图2为本发明实施例提供的输电线路异常状态监测处理系统中端部加固模块的结构示意图；
44.图3为本发明实施例提供的输电线路异常状态监测处理系统中承托套座以及弹性顶撑件的左视剖视结构示意图；
45.图4为本发明实施例提供的输电线路异常状态监测处理系统中外物清理模块的主视剖视结构示意图。
46.其中，图中各附图标记：
47.1、端部加固模块；11、承托板；12、水平螺杆；13、滑座；14、旋转驱动件；15、承托套座；2、外物清理模块；21、行走套；22、行走轮；23、清除板；24、加热件；25、喷吹件；3、弹性顶撑件；31、套管；32、弹性件；33、延伸杆；34、滚轮；61、杆塔；62、线路。
具体实施方式
48.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
49.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者若干个该特征。在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
50.请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的输电线路异常状态监测处理系统及监测处理方法进行说明。输电线路异常状态监测处理系统，包括线路监测模块、端部加固模块1、外物清理模块2以及控制模块，线路监测模块设置于杆塔61上，用于监测线路62的线路状态信息；端部加固模块1设置于杆塔61上，用于加固线路62与杆塔61的连接部位以减小线路62的变形量；外物清理模块2包括若干个周向间隔布设且用于清理线路62上外物的清除板23；控制模块与线路监测模块相连，用于接收线路状态信息、并根据预设程序判断生成加固控制指令并发送至端部加固模块1、或判断生成清理控制指令并发送至外物清理模块2。
51.本实施例提供的输电线路异常状态监测处理系统，与现有技术相比，本实施例提供的输电线路异常状态监测处理系统，通过线路监测模块获得线路状态信息，并将上述线路状态信息反馈给控制模块，控制模块根据预设程序判断以便对外物清理模块2或端部加固模块1发送控制指令，实现对线路62表面积雪或杂物的清理，或对杆塔61和线路62的连接部位进行加固处理，避免了线路62受到风力或其他外力的冲击影响，实现了全天候、跨地形的监测，无须人工巡视线路62，便于防止输电线的故障，提高了电路运行的可靠性。
52.外物清理模块2用于清理线路62表面的积雪或杂物，在寒冷的冬季以清理积雪或冰层为主。
53.一些可能的实现方式中，上述特征线路监测模块采用下述结构。线路监测模块包括风速传感器：温度传感器以及图像采集器，风速传感器设置于杆塔61上、且靠近杆塔61的上端设置，用于监测环境风速参数、并输送环境风速参数至控制模块；温度传感器设置于杆塔61上，用于监测环境温度参数、并输送环境温度至控制模块；图像采集器设置于杆塔61上，用于监测线路62的变形参数、并输送变形参数至控制模块。
54.本实施例中，利用风速传感器和温度传感器进行环境监测，便于获得风速以及温度的监测值，进而判断线路62表面是否有积雪附着、积雪附着量的大小或积雪结冰情况的判定。当温度过低且风速过大时，会促进积雪在线路62表层的结冰现象，在利用外物清理模块2进行清理时，需要启动加热件24对冰层进行加热，并通过喷吹件25对冰层进行喷吹预热，便于通过清除板23快速清除积雪或冰层，减小设备的行进阻力，提高清理效率。
55.图像采集器则用于监测线路62是否具有较大的形变量，当线路62中部下坠尺寸较大时，则证明线路62两端的杆塔61受到的力的作用大大增强，此时需要对线路62与杆塔61之间连接为部位进行加固处理，避免线路62在重力作用或风力作用下造成的断开或损坏，便于保证线路62的正常运行。
56.一些可能的实现方式中，上述特征线路监测模块采用下述结构，线路监测模块还包括设置于线路62与杆塔61之间的拉力传感器，拉力传感器用于监测杆塔61与拉力传感器
之间的拉力参数，并发送拉力参数至控制模块，控制模块根据拉力参数以及预设拉力程序判断是否向端部加固模块1发送加固控制指令。
57.一些可能的实现方式中，上述特征端部加固模块1采用如图2所示结构。参见图2，端部加固模块1包括承托板11、水平螺杆12、滑座13、旋转驱动件14以及承托套座15，承托板11连接于杆塔61靠近线路62的一侧、且位于线路62的下方；水平螺杆12转动连接于承托板11上，且沿水平方向延伸；滑座13螺纹套设于水平螺杆12的外周，且与承托板11滑动配合；旋转驱动件14设置于承托板11上，用于带动水平螺杆12旋转；承托套座15套设于线路62的外周，承托套座15的下部与滑座13相连；
58.其中，滑座13能够在旋转驱动件14的驱动下带动承托套座15远离杆塔61以支撑加固线路62。
59.本实施例中，端部加固模块1能够对线路62的端部进行一定程度的承托，可有效降低线路62对杆塔61的拉力作用，实现了对线路62端部的保护，具有良好的加固作用。
60.具体的，通过旋转驱动件14带动水平螺杆12旋转，进而使滑座13沿水平方向向远离杆塔61的方向移动，借助滑块上方的承托套座15对线路62进行有效承托，降低线路62与杆塔61之间的牵拉作用，缓解线路62端部的受力情况，具有良好的加固作用，便于延长线路62的使用寿命，保证电网的稳定运行。
61.一些可能的实现方式中，上述特征承托套座15采用如图3所示结构。参见图3，承托套座15内还设有若干个用于抵接于线路62外周壁上的弹性顶撑件3，弹性顶撑件3包括套管31、弹性件32、延伸杆33以及滚轮34，套管31的外端与承托套座15的内壁相连，且沿承托套座15的径向延伸；弹性件32设置于套管31内，弹性件32的一端与承托套座15的内壁相连、另一端沿套管31的轴向向承托套管31的轴心处延伸；延伸杆33连接于弹性件32的外端，且沿套管31的轴向延伸至套管31外；滚轮34转动连接于延伸杆33的外端，且与线路62的外周壁滚动配合。
62.本实施例中，在利用承托套座15对线路62进行承托的基础上，还在承托套座15的内部设置了弹性顶撑件3，弹性顶撑件3与线路62的外周壁抵接接触，保证承托套座15能够可靠的固定在线路62的外周，实现对线路62的承托限位作用。
63.具体的，套管31内设置有弹性件32，弹性件32能够对延伸杆33产生弹性力作用，实现与线路62周壁的弹性接触，保证承托的可靠性和稳定性。当旋转驱动件14驱动时，设置在延伸杆33端部的滚轮34与线路62之间滚动配合，降低了摩擦阻力，避免对线路62表面造成损坏。
64.一些可能的实现方式中，上述特征外物清理模块2采用如图4所示结构。参见图4，外物清理模块2包括行走套21以及两个行走轮22，行走套21套设于线路62的外周，且沿线路62的走向延伸；两个行走轮22分别转动连接于行走套21内，且靠近行走套21的一端设置，两个行走轮22对称设置于线路62的两侧；
65.其中，清除板23连接于行走套21的内壁上、且位于行走轮22的前侧，清除板23的延伸端弧形延伸至与线路62的外周壁贴合以清除外物。
66.本实施例中，通过行走轮22带动行走套21沿线路62的走向移动，行走轮22上设有电机或蓄电池等驱动元件，行走轮22设置有两个，分别位于线路62的两侧，保证驱动动作的稳定性和连贯性。
67.清除板23连接在行走套21的内壁上，且向线路62的前侧延伸，也就是向行走套21的运行方向延伸，用于清理线路62外壁上的积雪或杂物。
68.一些可能的实现方式中，上述特征外物清理模块2采用如图4所示结构。参见图4，外物清理模块2还包括设置于行走套21内、且位于清除板23前侧的加热件24以及喷吹件25，加热件24用于预热线路62上的冰层，喷吹件25用于喷吹热气流至冰层上，加热件24和喷吹件25分别沿行走套21的周向延伸呈封闭环状，加热件24靠近行走套21的前端设置。
69.本实施例中，当积雪受到气温作用在线路62表面形成冰层后，可先对冰层进行预热处理，以降低冰层的清理难度。具体的，通过加热件24对冰层进行预热，并结合喷吹件25热气流的喷吹作用，使冰层发生局部融化，降低冰层与线路62之间的粘合力，避免线路62外壁造成损伤，提高清除板23对冰层的清除效率，保证良好的除冰效果。
70.一些可能的实现方式中，输电线路异常状态监测处理系统还包括与控制模块相连的无线传输模块，无线传输模块连接有移动终端，无线传输模块能够传输控制模块处理过的线路状态信息至移动终端。
71.本实施例中，控制模块与无线传输模块相连，可直接将相关监测以及处理信息传输给移动终端，使电力管理人员通过移动终端能够及时发现线路62的异常情况，并了解线路62的加固或清理状态，便于电力人员及时的掌握线路62运行信息，可针对重点区域进行人工复查，进一步保证了电网运行的可靠性。
72.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种利用输电线路异常状态监测处理系统对线路62进行监测的监测处理方法，包括以下步骤：
73.s100：利用温度传感器监测环境温度参数、并输送环境温度参数至控制模块,利用风速传感器监测环境风速参数、并输送环境风速参数至控制模块；
74.s200：若环境温度参数低于预设环境温度、且环境风速参数高于预设风速参数，控制模块向外物清理模块2发送清理控制指令，行走套21带动清除板23沿线路62的走向移动以清理线路62表面的外物；
75.s300：利用图像采集器监测线路62的变形参数、并输送变形参数至控制模块，利用拉力传感器监测杆塔61与拉力传感器之间的拉力参数，并发送拉力参数至控制模块；
76.s400：若变形参数大于预设变形参数、且拉力参数大于预设拉力参数，控制模块向线路62加固组件发送加固控制指令，则旋转驱动件14带动调节套旋转，调节套带动承托套座15远离杆塔61以支撑加固线路62。
77.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，本技术实施例提供的输电线路异常状态监测处理方法，先借助线路监测模块获得线路状态信息，并反馈给控制模块，以供控制模块根据预设程序判断是否需要清理杂物或进行线路62加固，当有上述需求时，则向控制模块外物清理模块2发送清理控制指令、向端部加固模块1发送加固控制指令，控制上述构件对线路62表面积雪或杂物的清理或对杆塔61和线路62的连接部位进行加固处理，避免了线路62受到风力或其他外力的冲击影响，实现了全天候、跨地形的监测，有效地防止了输电线的故障，提高了电路运行的可靠性。
78.一些可能的实现方式中，步骤s300中，行走套21带动清除板23沿线路62的走向移动时，利用加热件24加热线路62外周的冰层，利用喷吹件25喷吹线路62外周的冰层以提高除冰效率。
79.在利用行走套21带动清除板23对线路62表面积雪进行清除时，当积雪厚度过大或在线路62表面出现冻结等情况时，积雪与线路62之间粘合力会增大，此时直接利用清除板23进行清理时，难度会大大增加。
80.此时，可借助加热件24对线路62外周壁上的冰层进行初步预热，使积雪呈现一定的融化态势，并通过喷吹件25将热气流喷吹至冰层表面，进一步促进积雪的融化，使积雪与线路62之间的粘合力大大降低，以便降低清除板23清除过程中所受到的阻力，提高线路62表面积雪的清除效率，同时还可以起到延长外物清理模块2使用寿命的作用。
81.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。