基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统包括：后台系统分别与一二次融合智能断路器和云台AI相机连接；多个一二次融合智能断路器设置在架空配电线路杆塔上，用于对架空配电线路电流波形进行采样，并对异常波形进行录制和上传到后台系统；确定故障点位进行拍照和前端AI图像算法识别，并将识别后的结果和报警图像数据上传到后台系统；后台系统对异常波形进行分析计算，获取故障点位信息和故障类型。本发明专利技术通过对架空线路电流采样，获取故障点位信息，通过云台AI相机进一步确认故障点位信息，确认有无火灾发生，并将实时图像和视频数据传至后台系统，为故障的消缺和灭火计划的制定提供数据支持，大大降低了安全隐患。安全隐患。安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统及方法


[0001]本专利技术涉及林区防灭火及电网故障监测领域，特别是涉及一种基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统及方法。

技术介绍

[0002]由于架空配电线路一般采用中性点经消弧线圈接地方式，在线路发生接地短路故障时，可以通过消弧线圈进行电流补偿和接地故障选线。但这种接地方式在线路发生接地障时，开关不会立即跳闸，如果架空配电线路在森林草原地区，极易引起森林草原火灾的发生。为降低配电线路故障造成的损失，保障配电线路稳定安全运行，做好森林草原的防灭火工作，及时给出故障报警信息，精确定位故障点位，并进行故障消缺和灭火工作，本专利技术提出了一种基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统及方法以有效解决该问题。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统及方法，本专利技术通过精确定位故障点位信息，为制定故障消缺和灭火计策提供数据支持，大大降低了森林草原的安全隐患。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统包括:一二次融合智能断路器、云台AI相机和后台系统；所述后台系统分别与所述一二次融合智能断路器和所述云台AI相机连接；所述一二次融合智能断路器与所述云台AI相机连接；所述云台AI相机包括:云台、红外相机、可见光相机；
[0006]多个所述一二次融合智能断路器设置在架空配电线路杆塔上，用于对所述架空配电线路的异常电流波形进行采样，并将异常电流波形上传到所述后台系统；
[0007]所述后台系统分别与各个所述一二次融合智能断路器连接，所述后台系统用于根据所述异常电流波形和GIS地理信息系统数据计算出所述云台的转动数据，并将所述云台的转动数据上传到所述云台；
[0008]所述云台AI相机设置在瞭望塔上，所述云台根据所述转动数据，联动所述红外相机和可见光相机，用于确定故障点位并进行拍照和AI图像算法分析，并将识别后的结果和报警图像数据上传到后台系统；
[0009]所述后台系统用于对所述异常波形进行分析计算，得到故障点位信息和故障类型，并获取所述红外相机和所述可见光相机拍摄的图片和视频数据，以为操作人员制定故障消除和灭火提供数据支持。
[0010]优选地，所述的基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统还包括：
[0011]CORS基准站；所述CORS基准站与所述云台AI相机连接；所述CORS基准站用于输出RTK差分修正量到所述云台AI相机。
[0012]优选地，所述一二次融合智能断路器包括：
[0013]依次连接的高精度高速采样单元、故障研判单元、录波单元、高精度北斗授时单元和通信单元；
[0014]所述高精度高速采样单元用于实时采集高频暂态行波电流数据和工频电流数据，获取电流波形；所述故障研判单元用于判断所述电流波形是否异常；所述录波单元用于录取故障电流波形并标注高精度时间戳；所述高精度北斗授时单元用于将带有高精度时间戳的故障电流波形进行压缩打包，获取打包数据；所述通信单元用于将所述打包数据传输到所述后台处理单元。
[0015]优选地，所述通信单元包括：
[0016]2G/4G通信单元和北斗3号短报文通信单元；所述2G/4G通信单元和北斗3号短报文通信单元均与所述高精度北斗授时单元连接；所述2G/4G通信单元和北斗3号短报文通信单元；所述2G/4G通信单元和北斗3号短报文通信单元均与所述后台系统连接；当所述2G/4G通信单元传输失败时，启用所述北斗3号短报文通信单元。
[0017]优选地，所述后台系统包括：
[0018]信息获取单元，用于获取GIS地理信息系统数据；
[0019]计算单元，用于根据所述GIS地理信息系统数据和计算公式确定故障点位信息；
[0020]辨识单元，用于根据所述异常波形中的故障波形特征辨识故障类别。
[0021]优选地，所述计算公式为：Sa＝1/2[(Ta
‑
Tb)*v+L]，其中，Sa为故障点距离线路a端的距离，Ta为故障点波形到线路a端的时间，Tb为故障点波形到线路b端的时间，L为线路总长。
[0022]优选地，所述云台AI相机包括：
[0023]4G/5G通信单元、光纤通信单元、北斗短报文通信单元、边缘计算单元、处理器、数传电台、云台、红外相机和可见光相机；所述处理器分别与所述4G/5G通信单元、光纤通信单元、北斗短报文通信单元、边缘计算单元、处理器、数传电台、云台、红外相机和可见光相机连接；
[0024]所述4G/5G通信单元用于有运行商网络的场景下数据通信；
[0025]所述光纤通信单元用于无运营商网络覆盖，有光纤网络的场景下数据的通信；
[0026]北斗短报文通信单元用于无运营商网络和光纤网络场景下数据的通信；
[0027]所述数传电台用于接收所述CORS基准站传输的信息；
[0028]所述处理器用于处理数据，封包数据并调用通信接口完成数据转发；
[0029]所述云台用于调整所述基于云台AI相机的拍摄方向；
[0030]所述红外相机用于拍摄故障点位处，获取故障点位的第一实时图像和第一视频数据；
[0031]所述边缘计算单元用于根据所述获取故障点位的第一实时图像和第一视频数据分析是否有火灾发生；
[0032]所述可见光相机用于对故障点位进行二次拍照，获取第二实时图像和第二视频数据，进行二次判断。
[0033]优选地，所述处理器通过网络分别与所述AI边缘计算单元、红外相机、可见光相机和光纤通信单元连接，所述处理器通过UART与所述数传电台连接；
[0034]所述处理器通过RS232与所述云台连接；所述处理器通过USB与所述4G/5G通信单
元连接；所述处理器通过RS422与所述北斗短报文通信单元连接。
[0035]基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统及方法包括：
[0036]对所述架空配电线路的异常电流波形进行采样,并将异常电流波形上传到所述后台系统；
[0037]根据所述异常电流波形和GIS地理信息系统数据计算出所述云台的转动数据，并将所述云台的转动数据上传到所述云台；
[0038]利用所述后台系统对所述异常波形进行分析计算，获取故障点位信息和故障类型；
[0039]确定故障点位并进行拍照，并将拍照得到的图像数据上传到所述后台系统；
[0040]对所述异常波形进行分析计算，得到故障点位信息和故障类型，并获取所述红外相机和所述可见光相机拍摄的图片和视频数据，以为操作人员制定故障消除和灭火提供数据支持。
[0041]优选地，所述后台系统用于对所述异常波形进行分析计算，得到故障点位信息和故障类型，包括：基于后台系统的GIS地理信息系统数据，根据计算公式计算出故障点位信息，并根据故障波形特征辨识故障类别。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统，其特征在于，包括:一二次融合智能断路器、云台AI相机和后台系统；所述后台系统分别与所述一二次融合智能断路器和所述云台AI相机连接；所述一二次融合智能断路器与所述云台AI相机连接；所述云台AI相机包括:云台、红外相机、可见光相机；多个所述一二次融合智能断路器设置在架空配电线路杆塔上，用于对所述架空配电线路的异常电流波形进行采样，并将异常电流波形上传到所述后台系统；所述后台系统分别与各个所述一二次融合智能断路器连接，所述后台系统用于根据所述异常电流波形和GIS地理信息系统数据计算出所述云台的转动数据，并将所述云台的转动数据上传到所述云台；所述云台AI相机设置在瞭望塔上，所述云台根据所述转动数据，联动所述红外相机和可见光相机，用于确定故障点位并进行拍照和AI图像算法分析，并将识别后的结果和报警图像数据上传到后台系统；所述后台系统用于对所述异常波形进行分析计算，得到故障点位信息和故障类型，并获取所述红外相机和所述可见光相机拍摄的图片和视频数据，以为操作人员制定故障消除和灭火提供数据支持。2.根据权利要求1所述的基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统，其特征在于，所述的防灭火故障诊断定位系统还包括：CORS基准站；所述CORS基准站与所述云台AI相机连接；所述CORS基准站用于输出RTK差分修正量到所述云台AI相机。3.根据权利要求1所述的基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统，其特征在于，所述一二次融合智能断路器包括：依次连接的高精度高速采样单元、故障研判单元、录波单元、高精度北斗授时单元和通信单元；所述高精度高速采样单元用于实时采集高频暂态行波电流数据和工频电流数据，获取电流波形；所述故障研判单元用于判断所述电流波形是否异常；所述录波单元用于录取故障电流波形并标注高精度时间戳；所述高精度北斗授时单元用于将带有高精度时间戳的故障电流波形进行压缩打包，获取打包数据；所述通信单元用于将所述打包数据传输到所述后台处理单元。4.根据权利要求3所述的基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统，其特征在于，所述通信单元包括：2G/4G通信单元和北斗3号短报文通信单元；所述2G/4G通信单元和北斗3号短报文通信单元均与所述高精度北斗授时单元连接；所述2G/4G通信单元和北斗3号短报文通信单元；所述2G/4G通信单元和北斗3号短报文通信单元均与所述后台系统连接；当所述2G/4G通信单元传输失败时，启用所述北斗3号短报文通信单元。5.根据权利要求1所述的基于智能断路器与AI的防灭火故障诊断定位系统，其特征在于，所述后台系统包括：信息获取单元，用于获取GIS地理信息系统数据；计算单元，用于根据所述GIS地理信息系统数据和计算公式确定故障点位信息；辨识单元，用于根据所述异常波形中的故障波形特征辨识故障类别。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇飞，黄之奥，邓龙簪，向立群，黄永吉，付晗，刘翔，
申请(专利权)人：成都大汇物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：