用于架空输电线路的树障测量系统及方法技术方案

技术编号:15544480 阅读:284 留言:0更新日期:2017-06-05 15:25
本发明专利技术提供一种用于架空输电线路的树障测量系统及方法,包括:多旋翼飞行装置和测距装置;测距装置安装于多旋翼飞行装置的正下方;所述多旋翼飞行装置,用于携带测距装置飞行至树木上空,并在与架空导线等高的位置悬停飞行;所述多旋翼飞行装置和架空导线的水平距离为预设安全距离;所述架空导线位于树木上方;所述测距装置,用于测量多旋翼飞行装置与下方树木的垂直距离。采用本发明专利技术树障测量系统进行树障测量,无需进行停电和登高作业,能够安全、快速、便捷的测量出树障净空距离,及时准确的掌握树障信息,确保线路运行的安全可靠。

Tree barrier measuring system and method for overhead transmission lines

The present invention provides a method for overhead transmission line tree barrier measurement system and method, including: multi rotor flight device and distance measuring device; just below the ranging device installed on the multi rotor flight device; the rotor flight device used to carry the ranging device flight to trees and in air, and the high overhead conductors the position of hovering flight; horizontal distance of the rotor flight device and the overhead wires as the preset safety distance; the overhead wires located above the trees; used for distance measuring device, vertical distance measuring device and the rotor flight under the trees. The invention of the tree barrier measuring tree barrier measurement system, without the need for electricity and climbing, measured the tree barrier clearance will be safe, fast and convenient, timely and accurate grasp of the tree barrier information, to ensure the safe and reliable operation of the line.

【技术实现步骤摘要】
用于架空输电线路的树障测量系统及方法
本专利技术涉及树障测量
,特别涉及一种用于架空输电线路的树障测量系统及方法。
技术介绍
随着国民经济的快速发展,线路经过地区经济作物的种植与输电线路防护要求的矛盾日益显现,线路通道内树木的无限制生长可能造成树障闪络事故,成为威胁线路安全运行的一大隐患。2003年8月14日,举世震惊的美加大停电的首要因素便是线路树闪故障,树闪故障严重削弱了电网的坚强性,最终导致了系统崩溃。为了更好地解决日益突显的“线树矛盾”,及时准确地处理危及线路安全稳定运行的树障隐患,树障测量为其中的重要环节,为排查树障,尤其是及时、准确掌握危急树障信息提供了重要依据,对于确保线路可靠运行有着重要意义。树障测量是通过测量树木与线路带电部分的距离即树木净空,由此来判断树障的危急程度。树障净空越小,其隐患等级越高(见表1),对测量的精度要求也应越高,如表1所示为500KV超高压输电线路树障隐患等级表。表1树障测量结果受人员技能、工器具、外界环境、测量方法等因素影响。测量方法受线路地理环境、树木与线路位置、树障的规模数量等因素制约,同时,还必须保证测量过程符合电力生产的安全规范,因而,树障测量工作有其专业性和特殊性。为减小测量误差,正确选择测量方法,准确判断树障隐患等级,目前,输电线路树障的不同测量方法以及各种方法的影响因素主要有以下几种。常见的输电线路树障测量方法有:目测法、激光测距仪测量、光学经纬仪测量、走线悬绳测量和绝缘工具测量。(1)目测法顾名思义,目测法是依靠巡视人员的直觉和经验,利用目测直接判断树木的树高、净空信息。目测法一般用来估计离输电线较远的树木净空,作为树障隐患筛查的第一步。如果目测判断树木净空小于10m,可列入复测计划,采取其他仪器进行测量。现场应用时,目测法有一些小技巧,例如通过选取合理的参照物,提高目测数据准确性。参照物应选择线路上常见的、有固定尺度的物体,由此常用绝缘子串和次档距作为参考,可提升估值的准确度。目测法优点是不需要借助仪器,应用灵活,缺点是数据精确度不高。(2)激光测距仪测量激光测距是光波测距中的一种测距方式。激光测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被激光测距仪接收,激光测距仪同时记录激光往返的时间,从而计算激光测距仪和被测量物体之间的距离。该方法用于测量任意两点间的高差(同一目标或不同目标),这就可以测量树高,或者测量树顶与导线的距离,即树木净空距离。如图1所示是常用的激光测距仪器2点测高法示意图。激光测距仪体积小巧,精度较高,应用灵活,对巡视人员技术要求较低。激光测距仪器精度一般在0.2m,能够满足普通树障净空测量的精度要求,且激光测距仪对测量的地形没有特殊要求,所以工区可灵活安排人员在日常巡线或特殊巡视中对线下树木进行测量。目前工区对7m以外的树障都先使用激光测距仪进行跟踪测量。但是激光测距仪的使用也有一定的限制,使用时仪器的仰角范围是±40°,超出此范围将无法使用,另外雾天、能见度低的天气会影响其结果准确性。(3)光学经纬仪测量光学经纬仪是测绘专业常用专业仪器,其精度也在常规方法中是最高的,实验误差在厘米级别。对7m以内的树障都优先使用光学经纬仪跟踪测量,确保对危急树障情况掌握的及时准确。但是,光学经纬仪需要有经验的专业测工进行使用,才能确保其精准度。另外,光学经纬仪本身携带不便,每处测量需要安排专门的人员车辆,测量时需要两人配合,一人扶塔尺。光学经纬仪使用时对地形有一定要求,必须在视野开阔的地带,测量人员能顺利看到远处塔尺才能测量。因此,对于某些大面积树障,若净空最小的树障在树林内部,无法从外部直接观测时,光学经纬仪一般难以发挥其优势。(4)走线悬绳测量走线悬绳测量即在停电检修时,人员站在导线上,在树障隐患上方,利用悬垂绳索进行净空测量,同时地面人员配合校对绳索位置。其优势是测量方法最直接可靠。但由于人站在导线上,体重给导线带来一定的变形,使其弧垂增大,因而测量净空会偏小。经验数据表明走线测量结果偏小1米左右。走线测量仅适用于测量正线下的树木净空,如果树木在线外,此方法便无法直接使用。另外,考虑到工作安全性、复杂性和线路的供电可靠性,走线悬绳测量一般仅在停电检修期间开展,因而限制了其使用的范围。(5)绝缘工具测量在线路不停电的情况下,测量人员站在导线下方,利用伸缩式绝缘杆测量导线对地距离以及树木高度,然后计算净空。优点是数据直接可靠,精确度较高,不需要线路停电即可测量。但这种方法也有明显限制,首先此方法属于带电作业,风险较大,对风力、湿度、绝缘工器具、安措要求较高,在树木净空越小时,这种方法风险越大;其次,绝缘杆越长,操作人员掌控起来难度越大,如果导线对地距离过大,则无法使用本方法。所以,本方法仅作为其他仪器都无法测量时的一种后备方案。(6)氢气球测量测量人员站在导线下树木旁,在氢气球下面系上一根细绝缘绳,手握绝缘绳,利用氢气球的浮力,逐步释放绝缘绳,当气球触碰到导线时即可根据绝缘绳长度算出导线对地高度。用同样的方法可以测出树木的高度,从而算出树木净空。这种方法可在导线对地距离较大,绝缘杆无法使用时,作为替代方法。同样,氢气球测量法不仅有带电作业的风险,而且受气象条件严格限制,只能在无风的条件下使用,否则气球将无法控制,因而极少采用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种用于架空输电线路的树障测量系统,无需进行停电和登高作业,能够安全、快速、便捷的测量出树障净空距离,及时准确的掌握树障信息,确保线路运行的安全可靠。该用于架空输电线路的树障测量系统包括:多旋翼飞行装置和测距装置;测距装置安装于多旋翼飞行装置的正下方;所述多旋翼飞行装置,用于携带测距装置飞行至树木上空,并在与架空导线等高的位置悬停飞行;所述多旋翼飞行装置和架空导线的水平距离为预设安全距离;所述架空导线位于树木上方;所述测距装置,用于测量多旋翼飞行装置与下方树木的垂直距离。在一个实施例中,还包括:地面处理终端;所述地面处理终端用于根据所述垂直距离判断架空输电线路树障隐患等级。在一个实施例中,所述测距装置包括毫米波雷达传感器和数据测量传输模块;所述毫米波雷达传感器用于产生雷达超声波;所述数据测量传输模块用于测量多旋翼飞行装置与下方树木的垂直距离,并将所述垂直距离发送至多旋翼飞行装置;所述多旋翼飞行装置包括无线传输器,用于接收所述垂直距离,并将所述垂直距离传输至所述地面处理终端。在一个实施例中,还包括:视频采集装置,安装于所述多旋翼飞行装置上;所述视频采集装置用于采集所述多旋翼飞行装置飞行过程中的视频信号;所述无线传输器还用于将所述视频信号传输至所述地面处理终端;所述地面处理终端还用于根据所述视频信号控制所述多旋翼飞行装置的飞行状态。在一个实施例中,所述视频采集装置为摄像机或照相机。在一个实施例中,还包括:超声波测距避碰装置,安装于所述多旋翼飞行装置上;所述超声波测距避碰装置用于测量所述多旋翼飞行装置与架空导线的水平距离;所述地面处理终端还用于根据所述水平距离控制所述多旋翼飞行装置的飞行状态。在一个实施例中,所述地面处理终端具体用于:将所述水平距离与预设安全距离进行比较,当水平距离小于预设安全距离时,发出报警信号,并控制所述多旋翼飞行装置远离架空导线,直至所述多旋翼飞行装置和架空本文档来自技高网
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用于架空输电线路的树障测量系统及方法

【技术保护点】
一种用于架空输电线路的树障测量系统,其特征在于,包括:多旋翼飞行装置和测距装置;测距装置安装于多旋翼飞行装置的正下方;所述多旋翼飞行装置,用于携带测距装置飞行至树木上空,并在与架空导线等高的位置悬停飞行;所述多旋翼飞行装置和架空导线的水平距离为预设安全距离;所述架空导线位于树木上方;所述测距装置,用于测量多旋翼飞行装置与下方树木的垂直距离。

【技术特征摘要】
1.一种用于架空输电线路的树障测量系统,其特征在于,包括:多旋翼飞行装置和测距装置;测距装置安装于多旋翼飞行装置的正下方;所述多旋翼飞行装置,用于携带测距装置飞行至树木上空,并在与架空导线等高的位置悬停飞行;所述多旋翼飞行装置和架空导线的水平距离为预设安全距离;所述架空导线位于树木上方;所述测距装置,用于测量多旋翼飞行装置与下方树木的垂直距离。2.如权利要求1所述的用于架空输电线路的树障测量系统,其特征在于,还包括:地面处理终端;所述地面处理终端用于根据所述垂直距离判断架空输电线路树障隐患等级。3.如权利要求2所述的用于架空输电线路的树障测量系统,其特征在于,所述测距装置包括毫米波雷达传感器和数据测量传输模块;所述毫米波雷达传感器用于产生雷达超声波;所述数据测量传输模块用于测量多旋翼飞行装置与下方树木的垂直距离,并将所述垂直距离发送至多旋翼飞行装置;所述多旋翼飞行装置包括无线传输器,用于接收所述垂直距离,并将所述垂直距离传输至所述地面处理终端。4.如权利要求3所述的用于架空输电线路的树障测量系统,其特征在于,还包括:视频采集装置,安装于所述多旋翼飞行装置上;所述视频采集装置用于采集所述多旋翼飞行装置飞行过程中的视频信号;所述无线传输器还用于将所述视频信号传输至所述地面处理终端;所述地面处理终端还用于根据所述视频信号控制所述多旋翼飞行装置的飞行状态。5.如权利要求4所述的用于架空输电线路的树障测量系统,其特征在于,所述视频采集装置为摄像机或照相机。6.如权利要求3所述的用于架空输电线路的树障...

【专利技术属性】
技术研发人员:何红太李长朝赵爽秦源汛魏雷
申请(专利权)人:北京国网富达科技发展有限责任公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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