一种特高压输电线路非接触式验电系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种特高压输电线路非接触式验电系统，包括：搭载在无人机上的电场检测装置和位于地面的控制装置，所述电场检测装置包括：信号采集单元，用于对电场信号进行采集，获取电场电流信号；信号处理单元，用于将所述电场电流信号转化为电场电压信号；核心处理单元，用于将所述电场电压信号和预设报警阈值进行比较，并在所述电场电压信号大于所述预设报警阈值的情况下，分别向所述第一报警单元和第二报警单元发送报警指令；控制装置包括：控制单元通过数据通信单元发送控制指令控制无人机的飞行轨迹以及同电场检测装置进行数据传输，利用第二报警单元进行报警。本发明专利技术操作简便，安全性高，能够保障验电的准确可靠性和安全性。

A non contact power inspection system and method for UHV transmission lines

The invention discloses a UHV transmission line non-contact electrical inspection system, including: equipped with no electric field detection device on the ground and in the man-machine control device, the electric field detection device comprises a signal acquisition unit, used to collect the electric signal to obtain electric field current signal; a signal processing unit for the electric current signal into a voltage signal; the core processing unit, the electric voltage signal and the preset alarm threshold are compared, and is larger than the preset alarm threshold in the case of the voltage signal, respectively, the alarm unit sends the alarm instruction to the first alarm unit and a second control device; includes a control unit for data transmission through the data communication unit transmits the control command to control the UAV flight trajectory and the same electric field detection device The second alarm unit is used to alarm. The invention is simple in operation and high in safety, and can ensure accurate reliability and safety of electricity testing.

【技术实现步骤摘要】
一种特高压输电线路非接触式验电系统及方法
本专利技术涉及特高压输电线路电场测量
，并且更具体地，涉及一种特高压输电线路非接触式验电系统及方法。
技术介绍
在高压输电线路和高压变电设备检修工作中，需要事先验明其是否带电，以防意外发生。目前输电线路验电方法主要包括两类：一是直接接触的验电方法，为采用长杆上套装电容型验电器直接接触设备的带电部位进行验电，通过检测流经验电器的电容电流并以灯光及蜂鸣声作为报警提示信号。采用直接接触的电容型验电器，虽然可靠性较高，但用于操作的绝缘杆的长度也随着电压等级的升高而增加，通过长绝缘杆直接接触带电体的验电方式，对于500kV及以上电压等级的验电，存在不宜携带、使用不方便等问题。二是非接触式的验电方法，验电装置包括：紫外脉冲法感应型验电器、超高频局部放电感应型验电装置、电磁感应型验电装置和地面电场感应型验电器。紫外、局放、电磁感应型验电受环境、天气、线路运行状态等因素影响明显，测量准确性不够。国内外非接触式验电器以测量地面感应电场的原理进行验电，易受到输电导线排列形式、周围线路、铁塔及其它物体影响，在导线下方地面测量时存在测量误区及盲区，适用范围受限、使用条件严苛、操作复杂、抗干扰性差，存在停电误报等问题，大多已经停止使用。因此，需要一种特高压输电线路非接触式验电系统，能够保障特高压输电线路验电的准确性，解决特高压输电线路验电难题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种特高压输电线路非接触式验电系统及方法，以解决对现有的特高压输电线路验电不准确的问题。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种特高压输电线路非接触式验电系统，所述系统包括：搭载在无人机上的电场检测装置和位于地面的控制装置，所述电场检测装置包括：信号采集单元、信号处理单元、核心处理单元和第一报警单元，所述控制装置，包括：数据通信单元、控制单元和第二报警单元，所述信号采集单元，与所述信号采集处理单元的输入端相连接，用于对电场信号进行采集，获取电场电流信号，并将所述电场电流信号发送至信号处理单元；所述信号处理单元，与所述核心处理单元的输入端相连接，用于将所述电场电流信号转化为电场电压信号，并将所述电场电压信号发送至核心处理单元；所述核心处理单元，和所述报警单元的输入端相连接，用于将所述电场电压信号和预设报警阈值进行比较，并在所述电场电压信号大于所述预设报警阈值的情况下，分别向所述第一报警单元和第二报警单元发送报警指令；所述第一报警单元，用于根据所述报警指令进行报警；所述控制单元通过数据通信单元发送控制指令控制无人机的飞行轨迹以及同电场检测装置进行数据传输，利用第二报警单元进行报警。优选地，其中所述信号采集单元包括：微机电系统(MicroelectroMechanicalSystems，MEMS)电场传感器探头、信号放大模块和信号采集模块，用于利用所述MEMS电场传感器探头感应电场信号，并将所述电场电流信号利用信号放大模块进行放大后通过信号采集模块，获取电场电流信号。优选地，其中所述电场检测装置还包括：数据传输单元、显示单元、接口单元和电源单元，所述数据传输单元，用于将电场电压信号转换为串口数据后通过显示单元进行显示；所述接口单元，用于和外接设备进行通信；所述电源单元，用于为第一报警单元提供电源支撑。优选地，其中所述第一报警单元和第二报警单元为声光报警电路。优选地，其中所述预设报警阈值为：25kV/m。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种特高压输电线路非接触式验电方法，所述方法包括：利用控制装置控制人机的飞行轨迹；利用信号采集单元对电场信号进行采集，获取电场电流信号；利用信号处理单元将所述电场电流信号转化为电场电压信号；利用核心处理单元将所述电场电压信号和预设报警阈值进行比较，并在所述电场电压信号大于所述预设报警阈值的情况下，分别向第一报警单元和第二报警单元分别发送报警指令；第一报警单元和第二报警单元分别根据所述报警指令进行报警。优选地，其中所述方法还包括：利用所述MEMS电场传感器探头感应电场信号，并将所述电场电流信号利用信号放大模块进行放大后通过信号采集模块，获取电场电流信号。优选地，其中所述方法还包括：利用数据传输单元将电场电压信号转换为串口数据后通过显示单元进行显示；利用接口单元和外接设备进行通信；利用电源单元为第一报警单元提供电源支撑。优选地，其中所述第一报警单元和第二报警单元为声光报警电路。优选地，其中所述预设报警阈值为：25kV/m。本专利技术提供了一种特高压输电线路非接触式验电系统及方法，利用地面的控制装置控制无人机的飞行轨迹，通过搭载在无人机上的电场检测装置对电场信号进行检测，并在电场电压信号大于所述预设报警阈值的情况下发送报警指令，进行报警。在整个过程中，作业人员只需操作无人机至指定区域，通过读取报警指示即可判断线路带电情况，操作简便，安全性高，保证验电系统不受环境、天气、线路结构等因素影响，能够保障验电的准确可靠性和安全性。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施例的特高压输电线路非接触式验电系统100的结构示意图；图2为根据本专利技术实施方式的MEMS电场传感器探头的示意图；图3为根据本专利技术实施方式的特高压输电线路非接触式验电系统的电场检测装置的示意图；图4为根据本专利技术实施方式的对特高压输电线路进行验电的示意图图；图5为根据本专利技术实施方式的特高压输电线路非接触式验电系统的飞行区域的示意图；以及图6为根据本专利技术实施方式的特高压输电线路非接触式验电方法600的流程图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。图1为根据本专利技术实施例的特高压输电线路非接触式验电系统100的结构示意图。如图1所示，本专利技术实施方式提供的特高压输电线路非接触式验电系统，利用地面的控制装置控制无人机的飞行轨迹，通过搭载在无人机上的电场检测装置对电场信号进行检测，并在电场电压信号大于所述预设报警阈值的情况下发送报警指令，进行报警。在整个过程中，作业人员只需操作无人机至指定区域，通过读取报警指示即可判断线路带电情况，操作简便，安全性高，保证验电系统不受环境、天气、线路结构等因素影响，能够保障验电的准确可靠性和安全性。本专利技术实施方式提供的特高压输电线路非接触式验电系统100包括：搭载在无人机上的电场检测装置101和位于地面的控制装置102。其中，所述电场检测装置101包括：信号采集单元1011、信号处理单元1012、核心处理单元1013和第一报警单元1014。所述控制装置102，包括：数据通信单元1021、控制单元1022和第二报警单元1023。优选地，所述信号采集单元1011，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特高压输电线路非接触式验电系统，其特征在于，所述系统包括：搭载在无人机上的电场检测装置和位于地面的控制装置，所述电场检测装置包括：信号采集单元、信号处理单元、核心处理单元和第一报警单元，所述控制装置，包括：数据通信单元、控制单元和第二报警单元，所述信号采集单元，与所述信号采集处理单元的输入端相连接，用于对电场信号进行采集，获取电场电流信号，并将所述电场电流信号发送至信号处理单元；所述信号处理单元，与所述核心处理单元的输入端相连接，用于将所述电场电流信号转化为电场电压信号，并将所述电场电压信号发送至核心处理单元；所述核心处理单元，和所述报警单元的输入端相连接，用于将所述电场电压信号和预设报警阈值进行比较，并在所述电场电压信号大于所述预设报警阈值的情况下，分别向所述第一报警单元和第二报警单元发送报警指令；所述第一报警单元，用于根据所述报警指令进行报警；所述控制单元通过数据通信单元发送控制指令控制无人机的飞行轨迹以及同电场检测装置进行数据传输，利用第二报警单元进行报警。

【技术特征摘要】
1.一种特高压输电线路非接触式验电系统，其特征在于，所述系统包括：搭载在无人机上的电场检测装置和位于地面的控制装置，所述电场检测装置包括：信号采集单元、信号处理单元、核心处理单元和第一报警单元，所述控制装置，包括：数据通信单元、控制单元和第二报警单元，所述信号采集单元，与所述信号采集处理单元的输入端相连接，用于对电场信号进行采集，获取电场电流信号，并将所述电场电流信号发送至信号处理单元；所述信号处理单元，与所述核心处理单元的输入端相连接，用于将所述电场电流信号转化为电场电压信号，并将所述电场电压信号发送至核心处理单元；所述核心处理单元，和所述报警单元的输入端相连接，用于将所述电场电压信号和预设报警阈值进行比较，并在所述电场电压信号大于所述预设报警阈值的情况下，分别向所述第一报警单元和第二报警单元发送报警指令；所述第一报警单元，用于根据所述报警指令进行报警；所述控制单元通过数据通信单元发送控制指令控制无人机的飞行轨迹以及同电场检测装置进行数据传输，利用第二报警单元进行报警。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采集单元包括：MEMS电场传感器探头、信号放大模块和信号采集模块，用于利用所述MEMS电场传感器探头感应电场信号，并将所述电场电流信号利用信号放大模块进行放大后通过信号采集模块，获取电场电流信号。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电场检测装置还包括：数据传输单元、显示单元、接口单元和电源单元，所述数据传输单元，用于将电场电压信号转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建军，雷兴列，刘庭，刘凯，肖宾，彭勇，苏梓铭，唐盼，余光凯，郑秋伟，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11