变电站无人机群智能预警监控系统及方法技术方案

本申请公开变电站无人机群智能预警监控系统及方法，系统包括监控预警中心、变电站控制平台、无人机移动平台、安全防护设备、数据存储服务器、无人机群、计算机监控终端、调度自动化主站系统和变电站门禁系统。本申请通过无线技术进行无人机终端和变电站控制平台之间信息双向传输，通过局域网实现变电站控制平台、无人机移动平台和监控预警中心信号双向传输，实现对变电站来访或作业人员的安全预警功能。本申请用于设备故障跳闸或调度端远方操作后的一二次设备运行状态自动校核，有效解决传统视频监控系统的固定摄像头较少、存在监控盲区以及无法对违法、违规、违章作业及时预警等的问题及传统无人机需搭载大量传感器进行变电站多种作业的缺点。

Intelligent early warning and monitoring system and method of UAV group in Substation

【技术实现步骤摘要】
变电站无人机群智能预警监控系统及方法
本申请涉及变电站预警监控
，特别涉及一种变电站无人机群智能预警监控系统及方法。
技术介绍
国内外关于无人机的研究很多，主要涉及军事、公安、应急救援等领域，电力系统的研究尚未系统的开展。众所周知，电力系统目前应用较为广泛的是视频监控系统、执法记录仪、智能机器人，但视频监控系统需要有大量且高清的摄像头配合，传统视频监控系统的固定摄像头较少，在对固定摄像头安装补点时，需涉及大量的停电操作，该方案会使投资成本升高，供电可靠性降低且对固定摄像头存在不信任问题；执法记录仪的应用较为单一，仅用于变电站人员的倒闸操作，该方案不利于设备的长远规划；智能机器人目前应用最为普遍，但智能机器人存在移动过慢无法对紧急情况进行迅速支援，以及在日常巡视过程中无法对变电站的架空设备进行巡视如线夹的锈蚀、脱落等情况。随着调控一体化的深入推进，调度端、各巡维中心对变电站内一、二次设备运行状态的全覆盖、无死角远程监控的要求越来越高；以及随着电网规模的日益扩大，电网运行方式越来越复杂，安全生产形势严峻，风险增大。目前大部分变电站的室外固定摄像头相对较少，无法满足变电站远程监控和安全预警的要求。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种变电站无人机群智能预警监控系统及方法，以解决大部分变电站的室外固定摄像头相对较少，无法满足变电站远程监控和安全预警的问题。一方面，根据本申请的实施例，提供了一种变电站无人机群智能预警监控系统，包括监控预警中心、变电站控制平台、无人机移动平台、安全防护设备、数据存储服务器、无人机群、计算机监控终端、调度自动化主站系统和变电站门禁系统，所述无人机群中的无人机包括无人机终端；所述无人机移动平台与所述变电站控制平台连接；所述无人机终端通过所述安全防护设备与所述变电站控制平台连接；所述变电站控制平台、所述数据存储服务器及所述计算机监控终端分别与所述监控预警中心连接；所述数据存储服务器与所述计算机监控终端连接；所述变电站门禁系统与所述变电站控制平台连接；所述调度自动化主站系统通过所述安全防护设备与所述监控预警中心连接。进一步地，所述监控预警中心包括第一数据收发模块、图像处理模块、红外处理模块、数据分析模块、电网运行采集模块、报告生成模块、任务处理模块和数据输出模块；进一步地，所述变电站控制平台包括第二数据收发模块、数据处理模块、电量分析模块、电子地图模块和任务接收模块。进一步地，所述无人机移动平台包括充电装置、自检测装置和弹射启动模块。进一步地，所述无人机终端包括电池电量模块、图像采集模块、感应模块、定位模块、音频模块、第三数据收发模块和无线通信模块；进一步地，所述数据存储服务器包括数据配置模块、系统配置模块和历史数据存储模块；进一步地，所述无人机群包括一次设备运维组、二次设备运维组和随从运维组，所述一次设备运维组、所述二次设备运维组和所述随从运维组分别包括架无人机。进一步地，所述计算机监控终端包括任务输入模块，报告处理模块，告警显示模块，信息展示模块和数据查询模块。另一方面，根据本申请的实施例，提供了一种变电站无人机群智能预警监控方法，包括：步骤S1、变电站门禁系统和调度自动化主站系统向变电站控制平台推送信息，所述信息包括变电站有来访人员进入的信息，以及，设备故障跳闸或调度端远方遥控操作的信息，所述变电站控制平台分析处理所述信息，并向无人机群中目标无人机的无人机终端和无人机移动平台发送指令，所述无人机终端接收指令后自动断开与充电装置连接，所述无人机移动平台收到指令后启动弹射模块，无人机进入飞行预作业状态；步骤S2、所述变电站控制平台检测目标无人机飞至预设检测位置，所述无人机终端实时拍摄现场画面并将电池电量信息、定位信息和图像信息实时回传至所述变电站控制平台；步骤S3、所述变电站控制平台将所述电池电量信息、定位信息和图像信息处理后，推送至监控预警中心和所述无人机终端；步骤S4、所述变电站门禁系统向所述变电站控制平台推送人员撤离现场的信息，所述变电站控制平台将返航信息和最优路径推送至所述无人机终端，命令所述目标无人机返航；步骤S5、所述目标无人机返回所述无人机移动平台时，充电装置对所述目标无人机进行充电，所述无人机移动平台检测所述目标无人机的设备外观和安全性能，将检测结果推送至所述监控预警中心；步骤S6、所述监控预警中心通过调用数据存储服务器的任务报告模板将步骤S1-S5所有信息记录在任务报告中，推送至计算机监控终端；步骤S7、步骤S1-S6的实时信息存储在所述数据存储服务器中；步骤S8、所述监控预警中心根据所述图像信息与所述数据存储服务器中的模板进行匹配，对变电站的开关、刀闸位置状态，设备的温度，变电站磁场、噪音进行识别以及对二次设备的压板状态和设备的运行状态灯进行校对，将校对信息推送至所述计算机监控终端；步骤S9、步骤S1-S3和S8的产生的所有实时信息存储在所述数据存储服务器。进一步地，所述步骤S3中还包括：如果所述电池电量信息中电池电量低于预设电量，变电站控制平台将信息推送至补给无人机的无人机终端和无人机移动平台，补给无人机起飞正常并进入作业状态时，变电站控制平台将返航信息和最优路径推送至目标无人机，命令目标无人机返航；所述变电站控制平台判断来访人员和目标无人机的位置情况；如果来访人员处于警戒区内，变电站控制平台将告警信息传送至计算机监控终端和无人机终端，以语音报警的形式通知来访人员和监控预警中心的值班人员，直至人员行至安全区域，停止告警；或，如果监控预警中心通过调用数据存储器中的告警触发条件，分析出已触发告警条件时，监控预警中心将信息推送至计算机监控终端和无人机终端；以语音报警的形式通知来访人员和监控预警中心的值班人员，直至人员行至安全区域，停止告警。由以上技术方案可知，本申请提供了一种变电站无人机群智能预警监控系统及方法，所述系统包括监控预警中心、变电站控制平台、无人机移动平台、安全防护设备、数据存储服务器、无人机群、计算机监控终端、调度自动化主站系统和变电站门禁系统，所述无人机群中的无人机包括无人机终端。本申请的系统及方法用于提供来访或作业人员的安全预警和设备故障或调度端远方遥控时对一二次设备进行校核的功能。本申请通过无线技术进行无人机终端和变电站控制平台之间信息的双向传输，通过局域网实现变电站控制平台、无人机移动平台和监控预警中心的信号双向传输；实现了对变电站来访或作业人员的安全预警功能，有效解决了传统视频监控系统的固定摄像头较少、存在监控盲区以及无法对违法、违规、违章作业及时预警等的问题。本申请可用于设备故障跳闸或调度端远方操作后的一二次设备运行状态的自动校核，也可用于变电站突发情况的应急支援和日常的专业巡维工作。同时，该无人机群组除传统功能外还可对变电站温度、磁场、噪音等多种检测量进行检测，解决了传统无人机需搭载大量传感器进行变电站多种作业的缺点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.变电站无人机群智能预警监控系统，其特征在于，包括监控预警中心(1)、变电站控制平台(2)、无人机移动平台(3)、安全防护设备(4)、数据存储服务器(5)、无人机群(6)、计算机监控终端(7)、调度自动化主站系统(8)和变电站门禁系统(9)，所述无人机群(6)中的无人机包括无人机终端(61)；/n所述无人机移动平台(3)与所述变电站控制平台(2)连接；/n所述无人机终端(61)通过所述安全防护设备(4)与所述变电站控制平台(2)连接；/n所述变电站控制平台(2)、所述数据存储服务器(5)及所述计算机监控终端(7)分别与所述监控预警中心(1)连接；/n所述数据存储服务器(5)与所述计算机监控终端(7)连接；/n所述变电站门禁系统(9)与所述变电站控制平台(2)连接；/n所述调度自动化主站系统(8)通过所述安全防护设备(4)与所述监控预警中心(1)连接。/n

【技术特征摘要】
1.变电站无人机群智能预警监控系统，其特征在于，包括监控预警中心(1)、变电站控制平台(2)、无人机移动平台(3)、安全防护设备(4)、数据存储服务器(5)、无人机群(6)、计算机监控终端(7)、调度自动化主站系统(8)和变电站门禁系统(9)，所述无人机群(6)中的无人机包括无人机终端(61)；
所述无人机移动平台(3)与所述变电站控制平台(2)连接；
所述无人机终端(61)通过所述安全防护设备(4)与所述变电站控制平台(2)连接；
所述变电站控制平台(2)、所述数据存储服务器(5)及所述计算机监控终端(7)分别与所述监控预警中心(1)连接；
所述数据存储服务器(5)与所述计算机监控终端(7)连接；
所述变电站门禁系统(9)与所述变电站控制平台(2)连接；
所述调度自动化主站系统(8)通过所述安全防护设备(4)与所述监控预警中心(1)连接。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控预警中心(1)包括第一数据收发模块(11)、图像处理模块(12)、红外处理模块(13)、数据分析模块(14)、电网运行采集模块(15)、报告生成模块(16)、任务处理模块(17)和数据输出模块(18)。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变电站控制平台(2)包括第二数据收发模块(21)、数据处理模块(22)、电量分析模块(23)、电子地图模块(24)和任务接收模块(25)。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无人机移动平台(3)包括充电装置(31)、自检测装置(32)和弹射启动模块(33)。


5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无人机终端(61)包括电池电量模块(611)、图像采集模块(612)、感应模块(613)、定位模块(614)、音频模块(615)、第三数据收发模块(616)和无线通信模块(617)。


6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据存储服务器(5)包括数据配置模块(51)、系统配置模块(52)和历史数据存储模块(53)。


7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无人机群(6)包括一次设备运维组、二次设备运维组和随从运维组，所述一次设备运维组、所述二次设备运维组和所述随从运维组分别包括2架无人机。


8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算机监控终端(7)包括任务输入模块(71)，报告处理模块(72)，告警显示模块(73)，信息展示模块(74)和数据查询模块(75)。


9.变电站无人机群智能预警监控方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：施正香，谢青洋，冯勇，唐立军，杨家全，于磊，洪灿梅，杨洋，周洋，孙建东，何淑芬，杨家凯，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53