一种输电线路在线监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种输电线路在线监测系统及方法。该系统包括：分布式光纤检测模块、控制模块、拉力检测模块和通信模块，所述分布式光纤检测模块用于检测所述输电线路的环境参数数据；所述控制模块包括处理单元，用于根据所述环境参数数据判断所述输电线路是否覆冰；所述拉力检测模块用于在所述输电线路覆冰时，检测所述输电线路的拉力信息；所述通信模块的输入端与所述拉力检测模块的输出端连接，所述通信模块用于传输所述杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度；所述处理单元还用于根据拉力信息确定所述输电线路的第一覆冰厚度。本发明专利技术提高了输电线路监测系统的可靠性和数据时效性。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路在线监测系统及方法
本专利技术实施例涉及电力系统技术，尤其涉及一种输电线路在线监测系统及方法。
技术介绍
输电线路工作中,总是会受到暴风、大量降雨、雷电等各种各样的自然因素干扰,从而导致输电线路发生故障。不仅对人们的工作和生活带来影响,还引发了很多安全问题，因此对输电线路出现的电力故障因素,设计输电线路监测方案是我们要解决的首要问题。目前输电线路的人工监测和工程车辆巡检为主要监测方式，但这种方式不但严重消耗人力物力，而且信息严重滞后，无法在第一时间得知故障点，导致监测数据的可靠性和实效性差，不符合实际需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种输电线路在线监测系统及方法，以提高输电线路监测系统的可靠性和数据时效性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种输电线路在线监测系统，该系统包括：分布式光纤检测模块、控制模块、拉力检测模块和通信模块，所述分布式光纤检测模块位于输电线路上，所述分布式光纤检测模块用于检测所述输电线路的环境参数数据，其中，所述环境参数数据包括温度和/或应力；所述控制模块包括处理单元，所述处理单元的第一输入端与所述分布式光纤检测模块的输出端连接，用于根据所述环境参数数据判断所述输电线路是否覆冰；所述拉力检测模块用于在所述输电线路覆冰时，检测所述输电线路的拉力信息，其中所述拉力信息包括杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度；所述通信模块的输入端与所述拉力检测模块的输出端连接，所述通信模块用于传输所述杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度；所述处理单元的第二输入端与所述通信模块的输出端连接，所述处理单元还用于根据所述杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度确定所述输电线路的第一覆冰厚度。可选地，所述拉力检测模块包括：轴线拉力传感器和角度传感器，所述轴线拉力传感器设置于杆塔绝缘子与所述输电线路之间，用于测量输电线路对所述杆塔绝缘子的轴向拉力；所述角度传感器设置于所述输电线路上，用于测量所述输电线路的偏移角度；所述通信模块的输入端分别与所述拉力检测模块的输出端和所述角度传感器的输出端连接。可选地，所述输电线路在线监测系统还包括：图像采集模块，所述图像采集模块的输出端与所述通信模块的输入端连接，所述图像采集模块用于采集所述输电线路的图像；所述控制模块还包括图像识别单元和深度学习单元，所述图像识别单元的输入端与所述通信模块的输出端连接，用于根据所述输电线路的图像确定图像生成特征强化图像；所述深度学习单元的输入端与所述图像识别单元的输出端连接，用于根据所述特征强化图像确定所述输电线路的第二覆冰厚度；所述处理单元的第三输入端与所述深度学习单元的输出端连接，用于根据所述第二覆冰厚度修正所述第一覆冰厚度，得到第三覆冰厚度，并根据所述第三覆冰厚度与覆冰厚度预设值的相对大小生成报警信号。可选地，所述输电线路在线监测系统还包括：显示模块，所述显示模块的输入端与所述处理单元的输出端连接，所述显示模块用于显示所述特征强化图像、所述第三覆冰厚度和所述报警信号，其中，所述第三覆冰厚度在所述特征强化图像中标出。可选地，所述输电线路在线监测系统还包括：气象传感器模块，所述气象传感器模块设置于所述输电线路的杆塔上，用于监测所述输电线路处的微气象信号，所述微气象信号包括风向信号、风速信号、气压信号、温度信号和湿度信号。可选地，所述控制模块还包括：历史数据库和记忆网络算法单元，所述历史数据库用于存储历史数据；所述记忆网络算法单元的输入端与所述气象传感器模块的输出端、所述历史数据库的输出端连接，用于根据所述微气象信号和所述历史数据确定预测覆冰厚度。可选地，所述输电线路在线监测系统还包括：超声波检测模块，所述超声模检测模块用于检测杆塔绝缘子的裂纹深度。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种输电线路在线监测方法，该方法采用前述系统实现，该方法包括：分布式光纤检测模块检测输电线路的环境参数数据，其中，所述环境参数数据包括温度和/或应力；控制模块的处理单元根据所述环境参数数据判断所述输电线路是否覆冰；所述输电线路有覆冰时，拉力检测模块检测所述输电线路的拉力信息，其中，所述拉力信息包括杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度；所述控制模块的处理单元通过通信单元获取所述杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度，并根据所述杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度确定所述输电线路的第一覆冰厚度。可选地，所述拉力检测模块检测所述输电线路的拉力信息包括：所述拉力检测模块的轴线拉力传感器测量输电线路对所述杆塔绝缘子的轴向拉力；所述拉力检测模块的角度传感器测量所述输电线路的偏移角度。可选地，所述处理单元通过通信单元获取所述杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度，并根据所述杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度确定所述输电线路的第一覆冰厚度之后还包括：图像采集模块采集所述输电线路的图像；所述控制模块的图像识别单元根据所述输电线路的图像确定图像生成特征强化图像；所述控制模块的深度学习单元根据所述特征强化图像确定所述输电线路的第二覆冰厚度；所述控制模块的处理单元根据所述第二覆冰厚度修正所述第一覆冰厚度，得到第三覆冰厚度，并根据所述第三覆冰厚度与覆冰厚度预设值的相对大小生成报警信号。本实施例提供的输电线路在线监测系统和方法，设置的分布式光纤检测模块可以利用光纤的传输特性与环境参数之间的关系检测输电线路的环境参数数据，进而控制模块的处理单元可以根据环境参数数据判断输电线路是否覆冰，由于光纤与输电线路相伴铺设，分布式光纤检测模块可以对输电线路进行全面的检测；设置的拉力检测模块可以检测所在输电线路的拉力信息，由于在处理单元判断输电线路有覆冰时，可以发出控制信号控制拉力检测模块启动检测，可以缩小拉力检测模块需要检测的范围，减少控制模块的数据处理量，控制模块的处理单元还可以根据拉力信息得出覆冰厚度，实现了对输电线路全面准确的监测，减少了控制模块的数据处理量，提高输电线路监测系统的可靠性和数据时效性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种输电线路在线监测系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种输电线路在线监测系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的又一种输电线路在线监测系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的又一种输电线路在线监测系统的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的又一种输电线路在线监测系统的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的又一种输电线路在线监测系统的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种输电线路在线监测方法的流程图；图8为本专利技术实施例提供的另一种输电线路在线监测方法的流程图；图9为本专利技术实施例提供的又一种输电线路在线监测方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电线路在线监测系统，其特征在于，包括：/n分布式光纤检测模块，所述分布式光纤检测模块位于输电线路上，所述分布式光纤检测模块用于检测所述输电线路的环境参数数据，其中，所述环境参数数据包括温度和/或应力；/n控制模块，所述控制模块包括处理单元，所述处理单元的第一输入端与所述分布式光纤检测模块的输出端连接，用于根据所述环境参数数据判断所述输电线路是否覆冰；/n拉力检测模块，所述拉力检测模块用于在所述输电线路覆冰时，检测所述输电线路的拉力信息，其中所述拉力信息包括杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度；/n通信模块，所述通信模块的输入端与所述拉力检测模块的输出端连接，所述通信模块用于传输所述杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度；/n所述处理单元的第二输入端与所述通信模块的输出端连接，所述处理单元还用于根据所述杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度确定所述输电线路的第一覆冰厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种输电线路在线监测系统，其特征在于，包括：
分布式光纤检测模块，所述分布式光纤检测模块位于输电线路上，所述分布式光纤检测模块用于检测所述输电线路的环境参数数据，其中，所述环境参数数据包括温度和/或应力；
控制模块，所述控制模块包括处理单元，所述处理单元的第一输入端与所述分布式光纤检测模块的输出端连接，用于根据所述环境参数数据判断所述输电线路是否覆冰；
拉力检测模块，所述拉力检测模块用于在所述输电线路覆冰时，检测所述输电线路的拉力信息，其中所述拉力信息包括杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度；
通信模块，所述通信模块的输入端与所述拉力检测模块的输出端连接，所述通信模块用于传输所述杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度；
所述处理单元的第二输入端与所述通信模块的输出端连接，所述处理单元还用于根据所述杆塔绝缘子的轴向拉力和/或所述输电线路的偏移角度确定所述输电线路的第一覆冰厚度。


2.根据权利要求1所述输电线路在线监测系统，其特征在于，所述拉力检测模块包括：轴线拉力传感器和角度传感器，所述轴线拉力传感器设置于杆塔绝缘子与所述输电线路之间，用于测量输电线路对所述杆塔绝缘子的轴向拉力；所述角度传感器设置于所述输电线路上，用于测量所述输电线路的偏移角度；
所述通信模块的输入端分别与所述拉力检测模块的输出端和所述角度传感器的输出端连接。


3.根据权利要求1所述输电线路在线监测系统，其特征在于，还包括：图像采集模块，所述图像采集模块的输出端与所述通信模块的输入端连接，所述图像采集模块用于采集所述输电线路的图像；
所述控制模块还包括图像识别单元和深度学习单元，所述图像识别单元的输入端与所述通信模块的输出端连接，用于根据所述输电线路的图像确定图像生成特征强化图像；所述深度学习单元的输入端与所述图像识别单元的输出端连接，用于根据所述特征强化图像确定所述输电线路的第二覆冰厚度；所述处理单元的第三输入端与所述深度学习单元的输出端连接，用于根据所述第二覆冰厚度修正所述第一覆冰厚度，得到第三覆冰厚度，并根据所述第三覆冰厚度与覆冰厚度预设值的相对大小生成报警信号。


4.根据权利要求3所述输电线路在线监测系统，其特征在于，还包括：显示模块，所述显示模块的输入端与所述处理单元的输出端连接，所述显示模块用于显示所述特征强化图像、所述第三覆冰厚度和所述报警信号，其中，所述第三覆冰厚度在所述特征强化图像中标出。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，黄绍川，胡金磊，彭向阳，宾泼，黄富勇，李净，潘斌，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司清远供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44