特高压输电线路远程在线监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种特高压输电线路远程在线监测装置及方法，所述装置包括输电线路在线监测机构、输电网状态动态评估机构；其中输电线路在线监测机构包括监测终端、中心监测服务器；其中监测终端包括：无线通讯单元、太阳能供电单元、电池供电单元、充放电保护单元；还包括智能外力探测单元、智能摄像机单元；所述中心监测服务器包括：视频压缩编码单元、数据采集单元；其中输电网状态动态评估机构用于对输电网状态进行评估；所述输电网状态动态评估机构包括：应用系统平台层、业务应用层、数据存储层和外部数据接入层。

Remote on-line monitoring device and method for extra high voltage transmission line

The embodiment of the invention provides a kind of UHV transmission line remote monitoring device and method, wherein the device comprises a dynamic power transmission line monitoring mechanism, transmission network state evaluation mechanism; online monitoring mechanism which includes transmission line monitoring terminal and monitoring center server; the monitoring terminal includes a wireless communication unit and power supply unit, solar battery the power supply unit, charge and discharge protection unit; it also includes the intelligent force detection unit, intelligent camera unit; the monitoring center server includes: video compression encoding unit, data acquisition unit; the dynamic state assessment agencies for assessment of transmission network transmission; transmission network including the dynamic state assessment agencies: application system platform layer the business application layer, data storage layer and data access layer.

【技术实现步骤摘要】
特高压输电线路远程在线监测装置及方法
本专利技术属于涉及电子
，尤其涉及一种特高压输电线路远程在线监测装置及方法。
技术介绍
随着社会的发展，中国当前用于生产和生活的耗电量急剧增加。中国当前大量发电企业在西北部地区，而东南部耗电量巨大，因此需要远距离输电。“智能电网”是当今世界电力发展和变革的最新动向，并被认为是21世纪世界电力系统的重大科技创新和发展趋势。国家电网公司提出“加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网”。智能电网能够进一步提高电网安全运行水平，提高电网运行状况的可控、在控、能控能力。输电网中，很多架空线路所处的地理环境、气候条件比较恶劣，导地线及金具锈蚀、绝缘劣化、导线舞动、导线覆冰等因素，都可能成为输电网安全运行的隐患；特别是在冬季，导线覆冰时常威胁电网的安全运行。另外，输电网设备运行管理和状态评估等工作多数仍采用周期性管理和离线式检测与评估机制，间隔期内可能发生的环境隐患、设备隐患及外力破坏等情况缺乏有力的防范和应对措施，自动化和信息化程度不高，导致对隐患的监测及预警能力不强。
技术实现思路
针对现有技术中对于野外远程特高压输电的监测能力不足的问题，本专利技术实施例的目的是提供一种有效且高效的特高压输电线路远程在线监测装置及方法。为了解决上述问题，本专利技术实施例提出了一种特高压输电线路远程在线监测装置，包括输电线路在线监测机构、输电网状态动态评估机构；其中输电线路在线监测机构包括监测终端、中心监测服务器；其中监测终端包括：无线通讯单元、太阳能供电单元、电池供电单元、充放电保护单元；还包括用于进行环境监测的智能外力探测单元、用于提取现场图片的智能摄像机单元，其中所述监测终端用于进行环境监测：导线覆冰、导线舞动、杆塔倾斜、杆塔振动、现场视频、微气象环境、金具温度、绝缘子风偏、泄漏电流、雷电；还用于进行电缆线路参数监测：电缆表面温度、接地电流、局部放电、井盖状态、隧道积水、隧道温度、视频监控；其中所述中心监测服务器包括：视频压缩编码单元、数据采集单元；所述视频压缩编码单元用于通过多路视频输入芯片接收监测终端采集的视频图像后进行CAMEC-I/II活动视频压缩编码或JPEG静止图像压缩编码；所述数据采集单元用于接收监测终端采集的电缆线路参数；其中输电网状态动态评估机构用于对输电网状态进行评估；所述输电网状态动态评估机构包括：应用系统平台层、业务应用层、数据存储层和外部数据接入层；其中所述应用系统平台层用于管理数据模型并为业务应用层提供服务的应用服务器软件；其中所述业务应用层用于提供业务功能应用，所述业务功能应用包括以下至少一种：电网数据管理和展示、监测数据展示、报警信息定位、架空线路和电缆运行状态分析、统计报表；其中所述数据库存储层用于提供存储数据库，所述存储数据库包括以下至少一种：电网设备信息的属性数据库、电网图形信息的GIS数据库、依据基础数据构建的电网数字化模型库、存储在线监测数据的监测库；其中外部数据接入层包含在线监测设备、通信设备、通信协议、通信规约、前置数据接收设备等内容，以及PMS系统信息、故障信息、SCADA信息通过数据交换平台提供的数据集内容。其中，所述监测终端的无线通讯单元通过3G或GPRS或EDGE或CDMA1X连接中心监测服务器，以通过静态域名或IP地址与中心监测服务器进行连接；所述智能摄像机单元内置解码板以通过预设协议对提取的视频进行压缩；所述太阳能供电单元和电池供电单元两路为监测终端进行供电；充放电保护单元连接太阳能供电单元和电池供电单元，并连接无线通讯单元、智能外力探测单元、智能摄像机单元，以稳定电压、电流作用并提供充电保护、放电保护。其中，所述监测终端还包括视频和数据采集模块，所述视频和数据采集模块连接所述智能外力探测单元、智能摄像机单元，以将接收到的摄像头视频数据、外力破坏数据进行数字化处理并进行压缩编码后，通过无线通讯单元发送到中心监测服务器。其中，所述智能外力探测单元包括用于监测导线覆冰、导线舞动、杆塔倾斜、杆塔振动、微气象环境、金具温度、绝缘子风偏、泄漏电流、雷电、电缆表面温度、接地电流、局部放电、井盖状态、隧道积水、隧道温度的传感器。其中，所述太阳能供电单元包括太阳能电池板，所述电池供电单元为蓄电池，所述太阳能电池板通过所述放电保护单元连接所述蓄电池。其中，所述监测终端还包括还包括低温环境电子加热模块，所述低温环境电子加热模块连接用于监测环境温度的传感器以在环境温度低于预设值时为监测终端进行加热；其中所述低温环境电子加热模块为设置于监测终端内的薄膜加热片。同时，本专利技术实施例还提出了一种利用如前任一项所述的特高压输电线路远程在线监测装置进行监测的方法，包括：中心监测服务器通过视频压缩编码和数据采集，从监测终端获取环境监测数据和电缆线路参数，其中环境监测数据包括：导线覆冰、导线舞动、杆塔倾斜、杆塔振动、现场视频、微气象环境、金具温度、绝缘子风偏、泄漏电流、雷电；电缆线路参数包括：电缆表面温度、接地电流、局部放电、井盖状态、隧道积水、隧道温度、视频监控；对输电网状态进行评估。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述的技术方案将电网智能化运行管理为目标，集成各种在线监测技术，对输电架空线路的运行状态进行实时监测，实现异常及故障状态的预警和报警，实现设备健康状况的动态评估，实现管理模式从“事后处置”到“事前预警”、“粗放控制”到“状态评估”、“定期巡视”到“状态监视”的转变，实现电网运行状态的多维可视化以及异常立体报警模式，对突发事件实现三位一体的应急指挥。附图说明图1是本专利技术实施例的特高压输电线路远程在线监测装置的系统结构示意图；图2是本专利技术实施例的监测终端的供电原理图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术实施例提出了一种如图1、图2所示的特高压输电线路远程在线监测装置，包括输电线路在线监测机构和输电网状态动态评估机构。1)输电线路在线监测输电架空线路监测项目主要包括：导线覆冰、导线舞动、杆塔倾斜、杆塔振动、现场视频、微气象环境、金具温度、绝缘子风偏、泄漏电流、雷电等。电缆线路监测项目有：电缆表面温度、接地电流、局部放电、井盖状态、隧道积水、隧道温度、视频监控等。系统根据输电网运行相关规范，建立各监测参数的预警及报警数据库，并自动对采集到参数进行判断，对于符合条件的参数，按照系统预定的规则以各种方式进行预警和报警，如推屏、声光、短信等，同时利用三维GIS、图表、曲线、虚拟仪表、动画等多种形式，实现预警和报警的多维可视化。2)输电网状态的动态评估整合EMS/SCADA、生产管理、在线监测、环境气象、智能巡检、雷电定位等信息，采用多维动态分析手段，对输电网运行状态及设备健康状况进行动态评估，为科学安排巡视、检修、试验等计划提供依据，实现由“周期管理”向“状态管理”的转变。输电网多维可视化在线监测运行于复杂网络环境中，需要与众多的业务系统进行交互。为保证系统良好的适应性和扩展性，本系统采用分层设计思路，包括：业务应用层、应用系统平台层、数据存储层和外部数据接入层。1)应用系统平台层用于管理数据模型并为业务应用层提供服务的应用服本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特高压输电线路远程在线监测装置，其特征在于，包括输电线路在线监测机构、输电网状态动态评估机构；其中输电线路在线监测机构包括监测终端、中心监测服务器；其中监测终端包括：无线通讯单元、太阳能供电单元、电池供电单元、充放电保护单元；还包括用于进行环境监测的智能外力探测单元、用于提取现场图片的智能摄像机单元，其中所述监测终端用于进行环境监测：导线覆冰、导线舞动、杆塔倾斜、杆塔振动、现场视频、微气象环境、金具温度、绝缘子风偏、泄漏电流、雷电；还用于进行电缆线路参数监测：电缆表面温度、接地电流、局部放电、井盖状态、隧道积水、隧道温度、视频监控；其中所述中心监测服务器包括：视频压缩编码单元、数据采集单元；所述视频压缩编码单元用于通过多路视频输入芯片接收监测终端采集的视频图像后进行CAMEC‑I/II活动视频压缩编码或JPEG静止图像压缩编码；所述数据采集单元用于接收监测终端采集的电缆线路参数；其中输电网状态动态评估机构用于对输电网状态进行评估；所述输电网状态动态评估机构包括：应用系统平台层、业务应用层、数据存储层和外部数据接入层；其中所述应用系统平台层用于管理数据模型并为业务应用层提供服务的应用服务器软件；其中所述业务应用层用于提供业务功能应用，所述业务功能应用包括以下至少一种：电网数据管理和展示、监测数据展示、报警信息定位、架空线路和电缆运行状态分析、统计报表；其中所述数据库存储层用于提供存储数据库，所述存储数据库包括以下至少一种：电网设备信息的属性数据库、电网图形信息的GIS数据库、依据基础数据构建的电网数字化模型库、存储在线监测数据的监测库；其中外部数据接入层包含在线监测设备、通信设备、通信协议、通信规约、前置数据接收设备等内容，以及PMS系统信息、故障信息、SCADA信息通过数据交换平台提供的数据集内容。...

【技术特征摘要】
1.一种特高压输电线路远程在线监测装置，其特征在于，包括输电线路在线监测机构、输电网状态动态评估机构；其中输电线路在线监测机构包括监测终端、中心监测服务器；其中监测终端包括：无线通讯单元、太阳能供电单元、电池供电单元、充放电保护单元；还包括用于进行环境监测的智能外力探测单元、用于提取现场图片的智能摄像机单元，其中所述监测终端用于进行环境监测：导线覆冰、导线舞动、杆塔倾斜、杆塔振动、现场视频、微气象环境、金具温度、绝缘子风偏、泄漏电流、雷电；还用于进行电缆线路参数监测：电缆表面温度、接地电流、局部放电、井盖状态、隧道积水、隧道温度、视频监控；其中所述中心监测服务器包括：视频压缩编码单元、数据采集单元；所述视频压缩编码单元用于通过多路视频输入芯片接收监测终端采集的视频图像后进行CAMEC-I/II活动视频压缩编码或JPEG静止图像压缩编码；所述数据采集单元用于接收监测终端采集的电缆线路参数；其中输电网状态动态评估机构用于对输电网状态进行评估；所述输电网状态动态评估机构包括：应用系统平台层、业务应用层、数据存储层和外部数据接入层；其中所述应用系统平台层用于管理数据模型并为业务应用层提供服务的应用服务器软件；其中所述业务应用层用于提供业务功能应用，所述业务功能应用包括以下至少一种：电网数据管理和展示、监测数据展示、报警信息定位、架空线路和电缆运行状态分析、统计报表；其中所述数据库存储层用于提供存储数据库，所述存储数据库包括以下至少一种：电网设备信息的属性数据库、电网图形信息的GIS数据库、依据基础数据构建的电网数字化模型库、存储在线监测数据的监测库；其中外部数据接入层包含在线监测设备、通信设备、通信协议、通信规约、前置数据接收设备等内容，以及PMS系统信息、故障信息、SCADA信息通过数据交换平台提供的数据集内容。2.根据权利要求1所述的特高压输电线路远程在线监测装置，其特征在于，所述监测终端的无线通讯单元通过3G或GPRS或EDGE或CDMA1X连接中心监测服务器，以通过静态域名或IP地址与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建男，肖鹏，刘红超，吕志来，喻宜，张健，张志学，齐国印，
申请(专利权)人：国家电网公司，北京许继电气有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11