一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统，包括基准站和监测站，所述基准站上固定设有太阳能供电系统、第一卫星接收模块、第一CPU处理器、第一无线数传电台、4G通讯模块和现场扩展通讯接口，所述监测站上固定设有第二卫星接收模块、第二CPU处理器、第二无线数传电台、姿态和运动测量单元、非接触红外测温传感器和线路取电模块。本发明专利技术通过将基准站设置于杆塔或其他可靠的固定位置，将监测站安装于线路弧垂点，采用卫星差分定位技术，基准站和监测站同时接收卫星信号，通过无线差分链路，进行实时差分解算，实现对监测点高程和水平位置的测量，结合线路测温、姿态以及运动测量等数据，对线路弧垂进行实时监测。

A Line Sag Online Detection System and Detection Method Based on Differential Location

The invention discloses an on-line line line sag detection system based on differential positioning, which comprises a reference station and a monitoring station. The reference station is fixed with a solar power supply system, a first satellite receiving module, a first CPU processor, a first wireless data transmission station, a 4G communication module and a field extended communication interface. The monitoring station is fixed with a second satellite receiving module and a second CPU. Processor, second wireless data transmission radio, attitude and motion measurement unit, non-contact infrared temperature sensor and line power acquisition module. By setting the reference station at the tower or other reliable fixed position, installing the monitoring station at the line sag point, adopting the satellite differential positioning technology, the reference station and the monitoring station receive satellite signals simultaneously, and calculating the real-time difference through the wireless differential link, the method realizes the measurement of the elevation and horizontal position of the monitoring point, and combines the line temperature measurement, attitude measurement and motion measurement, etc. Data, real-time monitoring of line sag.

【技术实现步骤摘要】
一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统及检测方法
本专利技术涉及线路弧垂检测
，特别涉及一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统及检测方法。
技术介绍
输电线路中，如果导线的弧垂高度超出一定范围，会使得导线由于交叉跨越距离不够而放电，危及电力生产和输电线路周边安全，因此，导线的弧垂高度必须限制在一定的阈值范围内，以保障输电线路的安全稳定运行。传统的弧垂监测方法有异长法、角度法、档端观测法等，这些方法需要派巡检人员到现场进行测量，其精度受到角度测量和目估读数的影响较大，测量过程烦琐，且周期长、费用高。随着图像处理技术和通信技术的发展，出现了基于图像识别的弧垂监测方法。但是受图像识别技术限制，只能识别环境简单、目标清晰的弧垂高度，不能识别出处于复杂环境中的输电线的弧垂高度，并且检测过程复杂。因此，专利技术一种基于差分定位的线路弧垂在线检测方法及检测系统来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于差分定位的线路弧垂在线检测方法及检测系统，通过将基准站设置于杆塔或其他可靠的固定位置，将监测站安装于线路弧垂点，采用卫星差分定位技术，基准站和监测站同时接收卫星信号，通过无线差分链路，进行实时差分解算，实现对监测点高程和水平位置的测量，结合线路测温、姿态以及运动测量等数据，对线路弧垂进行实时监测，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统，包括基准站和监测站，所述基准站上固定设有太阳能供电系统、第一卫星接收模块、第一CPU处理器、第一无线数传电台、4G通讯模块和现场扩展通讯接口，所述监测站上固定设有第二卫星接收模块、第二CPU处理器、第二无线数传电台、姿态和运动测量单元、非接触红外测温传感器和线路取电模块，所述第一卫星接收模块和第二卫星接收模块均与北斗/GPS导航卫星信号连接，所述基准站和监测站通过第一无线数传电台和第二无线数传电台无线连接。优选的，所述基准站固定设置于杆塔上，所述基准站通过无线模块连接监测主站，所述现场扩展通讯接口设置为多个，用于接入摄像头和其他设备，扩展外设。优选的，所述太阳能供电系统包括太阳能板、太阳能控制器和蓄电池组，所述太阳能控制器与太阳能板电性连接，所述蓄电池组与太阳能控制器电性连接，所述蓄电池组通过导线与基准站连接。优选的，所述第一卫星接收模块输出端与第一CPU处理器输入端连接，所述第一无线数传电台、现场扩展通讯接口和4G通讯模块均与第一CPU处理器连接，所述4G通讯模块外部连接4G天线。优选的，所述监测站安装于线路弧垂点，所述监测站底部设有用于固定高压线缆的卡箍，所述卡箍与监测站螺纹连接，所述非接触红外测温传感器固定设置于卡箍内侧。优选的，所述第二卫星接收模块输出端与第二CPU处理器输入端连接，所述第二无线数传电台与第二CPU处理器连接，所述姿态和运动测量单元和非接触红外测温传感器输出端均与第二无线数传电台输入端连接，所述姿态和运动测量单元具体为倾斜角度传感器，所述线路取电模块卡接于高压线缆外侧，用于从高压线缆感应取电，供监测站使用。优选的，所述第一卫星接收模块和第二卫星接收模块均包括天线低噪放、RTK卫星模块和卫星接收天线，所述天线低噪放、卫星接收天线和RTK卫星模块依次连接，所述第一无线数传电台和第二无线数传电台均连接有链路天线。本专利技术还提供了一种基于差分定位的线路弧垂在线检测方法，具体检测步骤如下：步骤一：基准站和监测站定位安装，将基准站安装于杆塔或其他可靠的固定位置，采用太阳能供电系统给基准站供电，将监测站安装于线路弧垂点，并通过卡箍与高压线缆固定连接，通过线路取电模块从高压线缆感应取电，供监测站使用，基准站和监测站分离设计，单一基准站支持多个监测站；步骤二：通信连接，将基准站和监测站分别通过第一卫星接收模块和第二卫星接收模块接收北斗/GPS导航卫星的信号，基准站和监测站通过第一无线数传电台和第二无线数传电台进行通信联系，基准站通过G公网与中心站建立通信；步骤三：采用北斗/GPS双模芯片卫星定位技术，基准站内第一卫星接收模块接收北斗/GPS导航卫星信号，计算位置信息，并通过已知的固定状态条件，求取卫星定位差分修正数据；步骤四：基准站内第一卫星接收模块接收卫星信号，经第一CPU处理器处理，通过无线链路将差分数据实时发给监测站，实现差分数据分发以及数据汇总通讯；步骤五：监测站内，通过姿态和运动测量单元和非接触红外测温传感器检测高压线路的温度以及姿态和运动状态，监测站内的第二卫星接收模块将接收到的卫星信号和收到基准站发送到的差分数据采用卫星差分定位技术进行实时联合解算，求取空间位置数据，实现对目标点高程和水平位置的精确测量，结合线路测温和姿态以及运动测量数据，对线路弧垂进行实时监测，测量数据经第二CPU处理器处理，并通过无线链路发送至基准站，基准站汇总数据由配备的4G通讯模块或其他链路统一传送至监测主站。本专利技术的技术效果和优点：1、本专利技术通过将基准站设置于杆塔或其他可靠的固定位置，将监测站安装于线路弧垂点，采用卫星差分定位技术，基准站和监测站同时接收卫星信号，通过无线差分链路，进行实时差分解算，实现对监测点高程和水平位置的测量，结合线路测温、姿态以及运动测量等数据，对线路弧垂进行实时监测，现场一套基准站可管理数公里范围内的多套监测站，数据通过现场无线链路汇总至基准站，由基准站配备的4G通讯模块或其他链路统一传送至监测主站；2、基准站预留有现场扩展通讯接口，支持接入摄像头等扩展外设，监测站集成卫星天线、无线数传天线、红外非接触测温，独立的线路取电模块，可适配不同类型线路取电，可更换式安装卡箍，可适配不同规格类型的线缆，安装简便。3、采用北斗/GPS双模芯片卫星定位技术，弧垂精度<2cm，基准站和监测站分离设计，单一基准站支持多个监测站，无线数传通讯链路，自动频点切换，抗干扰，装置就地高压线路感应取电，最低启动线路电流低至20A，装置支持定时、连续、召测等多种工作模块设置，整个系统能够实现高程测量、弧垂计算、倾角姿态测量、运动侦测、线路温度测量，通过CPU处理器的设置，能够实现数据自动测量、上报、统计、主动告警、数据曲线、趋势、历史事件记录；4、整个系统采用全无线设计，就地取电、北斗/GPS双模芯片卫星无线接收、装置无线互联、数据无线上传，轻巧一体化结构，便于安装维护。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术的基准站结构示意图。图3为本专利技术的监测站结构示意图。图4为本专利技术的基准站外部结构示意图。图中：1基准站、2监测站、3太阳能供电系统、31太阳能板、32太阳能控制器、33蓄电池组、4第一卫星接收模块、5第一CPU处理器、6第一无线数传电台、74G通讯模块、8现场扩展通讯接口、9第二卫星接收模块、10第二CPU处理器、11第二无线数传电台、12姿态和运动测量单元、13非接触红外测温传感器、14线路取电模块、15北斗/GPS导航卫星、16杆塔、17摄像头、18卡箍、19天线低噪放、20RTK卫星模块、21卫星接收天线、22链路天线、234G天线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统，包括基准站(1)和监测站(2)，其特征在于：所述基准站(1)上固定设有太阳能供电系统(3)、第一卫星接收模块(4)、第一CPU处理器(5)、第一无线数传电台(6)、4G通讯模块(7)和现场扩展通讯接口(8)，所述监测站(2)上固定设有第二卫星接收模块(9)、第二CPU处理器(10)、第二无线数传电台(11)、姿态和运动测量单元(12)、非接触红外测温传感器(13)和线路取电模块(14)，所述第一卫星接收模块(4)和第二卫星接收模块(9)均与北斗/GPS导航卫星(15)信号连接，所述基准站(1)和监测站(2)通过第一无线数传电台(6)和第二无线数传电台(11)无线连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统，包括基准站(1)和监测站(2)，其特征在于：所述基准站(1)上固定设有太阳能供电系统(3)、第一卫星接收模块(4)、第一CPU处理器(5)、第一无线数传电台(6)、4G通讯模块(7)和现场扩展通讯接口(8)，所述监测站(2)上固定设有第二卫星接收模块(9)、第二CPU处理器(10)、第二无线数传电台(11)、姿态和运动测量单元(12)、非接触红外测温传感器(13)和线路取电模块(14)，所述第一卫星接收模块(4)和第二卫星接收模块(9)均与北斗/GPS导航卫星(15)信号连接，所述基准站(1)和监测站(2)通过第一无线数传电台(6)和第二无线数传电台(11)无线连接。2.根据权利要求1所述的一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统，其特征在于：所述基准站(1)固定设置于杆塔(16)上，所述基准站(1)通过无线模块连接监测主站，所述现场扩展通讯接口(8)设置为多个，用于接入摄像头(17)和其他设备，扩展外设。3.根据权利要求1所述的一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统，其特征在于：所述太阳能供电系统(3)包括太阳能板(31)、太阳能控制器(32)和蓄电池组(33)，所述太阳能控制器(32)与太阳能板(31)电性连接，所述蓄电池组(33)与太阳能控制器(32)电性连接，所述蓄电池组(33)通过导线与基准站(1)连接。4.根据权利要求1所述的一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统，其特征在于：所述第一卫星接收模块(4)输出端与第一CPU处理器(5)输入端连接，所述第一无线数传电台(6)、现场扩展通讯接口(8)和4G通讯模块(7)均与第一CPU处理器(5)连接，所述4G通讯模块(7)外部连接4G天线(23)。5.根据权利要求1所述的一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统，其特征在于：所述监测站(2)安装于线路弧垂点，所述监测站(2)底部设有用于固定高压线缆的卡箍(18)，所述卡箍(18)与监测站(2)螺纹连接，所述非接触红外测温传感器(13)固定设置于卡箍(18)内侧。6.根据权利要求1所述的一种基于差分定位的线路弧垂在线检测系统，其特征在于：所述第二卫星接收模块(9)输出端与第二CPU处理器(10)输入端连接，所述第二无线数传电台(11)与第二CPU处理器(10)连接，所述姿态和运动测量单元(12)和非接触红外测温传感器(13)输出端均与第二无线数传电台(11)输入端连接，所述姿态和运动测量单元(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鸥，王峭峻，邓晓航，黄凯，沈星夏，陈定坤，
申请(专利权)人：上海申贝科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31