一种电缆线路智能运检系统技术方案

本发明专利技术提供一种电缆线路智能运检系统，包括总控制端以及分别通过无线监测装置与所述总控制端连接的局部放电检测系统、无线传感器系统和巡检机器人系统；所述局部放电检测系统MCU以及与所述MCU分别连接的超声波法局部放电检测电路和脉冲电流法局部放电检测电路；所述无线传感器系统内无线传感器集成国密SM1算法模块，在无线通信的设备之间进行身份认证和信息加密；所述巡检机器人系统在轨道边缘定点设置传感器，内设有图像处理系统完成图像处理工作后将数据上传至总控制端。本发明专利技术实现智能巡检，有效提升电缆线路运行水平和运检效率及效益，确保电缆线路的安全可靠运行。

An intelligent inspection system for cable line

【技术实现步骤摘要】
一种电缆线路智能运检系统
本专利技术属于电网检测
，具体涉及一种电缆线路智能运检系统。
技术介绍
目前电缆在运行中的监控主要通过值班员日常巡视和远程视频监控实现，而日常巡视的时效性非常差，监控手段单一，无法在线监测电缆工作状态和管廊内的环境状态，对于电缆发生故障、火灾以及运行过程中的不安全隐患难以及时发现。由于现场存在环境复杂，通信资源匮乏、供电困难等问题，导致当前的综合监控系统存在电缆运行参数和环境参数监测手段较少、系统运行效率较低、故障诊断精度有待进一步提升以及智能化程度偏低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电缆线路智能运检系统，实现智能巡检，有效提升电缆线路运行水平和运检效率及效益，确保电缆线路的安全可靠运行。本专利技术提供了如下的技术方案：一种电缆线路智能运检系统，包括总控制端以及分别通过无线监测装置与所述总控制端连接的局部放电检测系统、无线传感器系统和巡检机器人系统；所述局部放电检测系统MCU以及与所述MCU分别连接的超声波法局部放电检测电路和脉冲电流法局部放电检测电路，两电路获取的信号进入MCU进行小波自适应算法处理，判断是否存在局部放电现象，当两种方法都判定出是局部放电信号后，确认出现局部放电信号，当系统检测出局部放电信号后，将判断为局放的数据通过MCU传送至无线检测装置并将数据最终传输至总控制端；所述无线传感器系统内无线传感器集成国密SM1算法模块，无线基站集成SM1、SM2算法模块，无线监测装置和集成SM1、SM2的密码机实时通信，利用国密SM7、SM1、SM2算法模块，在无线通信的设备之间进行身份认证和信息加密；所述巡检机器人系统在轨道边缘定点设置传感器，当机器人经过该点时，安装在机器人上的传感器自动识别该位置传感器的位置信息，从而刷新机器人的位置信息，当机器人经过定位点后，通过伺服电机编码器的反馈信号和摩擦轮直径计算机器人的行进距离，计算机器人的实时位置；所述巡检机器人内设有图像处理系统完成图像处理工作后将数据上传至总控制端。优选的，所述超声波法局部放电检测电路包括依次连接的超声波探头、低通滤波电路、高通滤波电路、放大电路和AD采样电路，所述AD采样电路连接所述MCU，超声波探头接收的信号先通过低通滤波电路，设置截止频率为150KHZ，当信号通过高通滤波器设置频率为50KHZ，信号放大后经过AD采样电路转换成数字量后进入MCU进行小波自适应算法处理，判断是否存在局部放电现象。优选的，所述脉冲电流法局部放电检测电路包括依次连接的PCB型罗氏线圈、积分器、低通滤波电路、高通滤波电路、放大电路和AD采样电路，所述AD采样电路连接所述MCU，利用PCB型罗氏线圈采集的信号经过积分电路后，利用低通滤波电路和高通滤波电路获取50KHZ—150KHZ的信号，经过放大电路后通过AD采样后进入MCU通过小波变换算法分析是否存在局部放电现象。优选的，局放检测系统采用电流互感器通过电缆取电，通过电流互感器二次侧输出的电流经过整流电路变为直流，通过二极管控制输入电压为3.3V以下，使用ADP5091芯片实现能量转换。优选的，局部放电检测系统MCU软件部分为小波自适应算法识别局部放电信号出现的时间、幅值和频率，当超声波法和脉冲电流法采集到的信号通过两个ADC通道转换位数字信号后，进入MCU通过小波自适应算法同时分析信号的时间、幅值以及频率，当分析结果都判定为局部放电时则认为是局部放电信号，如果两组信号的分析结果不一致则认为不是局部放电信号，识别出局部放电后将数据传输至总控制端，判定为不是局部放电信号的数据只存储不传输至总控制端。优选的，所述图像处理系统包括集成ARMCortex-A8内核的S5PV210嵌入式处理器、512M的DDR2RAM，4片256M的NandFlash，SD卡模块、RS232模块、RS485模块、USBHost模块、CCD摄像头模块和4.3寸触摸屏，集成ARMCortex-A8内核的S5PV210嵌入式处理器通过CCD摄像头采集图像，并对图像进行处理后将信息通过RS485总线传送给总控制端。优选的，远程操控机器人通过搭建服务器通过互联网建立上位机与总控制端的联系，通信方式采用GPRS、NB-loT、3G、4G以及直接通过工作站的互联网连接设备。本专利技术的有益效果是：本系统将超声波法与脉冲电流法相结合制作电力电缆中间接头局部放电检测系统，将脉冲电流法的简单实用、价格实惠与超声波传感器抗电磁干扰强的特点结合，以应对越来越复杂的环境、电缆密度越来越高、距离越来越长、监测内容和精度不断增长的需要；利用巡检机器人电缆线路智能巡检技术，推动了智能电网信息化、自动化、互动化的进程，提高电网状态检修的管理水平，最大限度降低电网事故的发生；系统为远景电缆线路大规模入廊提供了安全运行的技术保障，增强对隧道内工作人员的人身安全保障，并通过远程智能的管理办法和操作方式降低人员成本，提高了隧道内应急处理的响应时间，有效避免电力仓对管廊其他管线的影响，对综合管廊大规模应用有巨大的推动作用。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术整体系统结构示意图；图2是本专利技术局部放电检测系统结构示意图；图3是本专利技术局部放电检测系统运行流程示意图；图4是本专利技术巡检机器人图像识别系统硬件结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种电缆线路智能运检系统，包括总控制端以及分别通过无线监测装置与所述总控制端连接的局部放电检测系统、无线传感器系统和巡检机器人系统；所述局部放电检测系统MCU以及与所述MCU分别连接的超声波法局部放电检测电路和脉冲电流法局部放电检测电路，两电路获取的信号进入MCU进行小波自适应算法处理，判断是否存在局部放电现象，当两种方法都判定出是局部放电信号后，确认出现局部放电信号，当系统检测出局部放电信号后，将判断为局放的数据通过MCU传送至无线检测装置并将数据最终传输至总控制端；所述无线传感器系统内无线传感器集成国密SM1算法模块，无线基站集成SM1、SM2算法模块，无线监测装置和集成SM1、SM2的密码机实时通信，利用国密SM7、SM1、SM2算法模块，在无线通信的设备之间进行身份认证和信息加密；所述巡检机器人系统在轨道边缘定点设置传感器，当机器人经过该点时，安装在机器人上的传感器自动识别该位置传感器的位置信息，从而刷新机器人的位置信息，当机器人经过定位点后，通过伺服电机编码器的反馈信号和摩擦轮直径计算机器人的行进距离，计算机器人的实时位置；所述巡检机器人内设有图像处理系统完成图像处理工作后将数据上传至总控制端。具体的，如图2所示，脉冲电流法与超声波法相结合的电缆中间接头局部放电监测系统硬件部分主要包括：超声波传感器、滤波电路、AD采样电路、MCU、射频模块、放大电路、PCB型罗氏线圈等，检测系统整体原理结构如图2所示。使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆线路智能运检系统，其特征在于，包括总控制端以及分别通过无线监测装置与所述总控制端连接的局部放电检测系统、无线传感器系统和巡检机器人系统；/n所述局部放电检测系统MCU以及与所述MCU分别连接的超声波法局部放电检测电路和脉冲电流法局部放电检测电路，两电路获取的信号进入MCU进行小波自适应算法处理，判断是否存在局部放电现象，当两种方法都判定出是局部放电信号后，确认出现局部放电信号，当系统检测出局部放电信号后，将判断为局放的数据通过MCU传送至无线检测装置并将数据最终传输至总控制端；/n所述无线传感器系统内无线传感器集成国密SM1算法模块，无线基站集成SM1、SM2算法模块，无线监测装置和集成SM1、SM2的密码机实时通信，利用国密SM7、SM1、SM2算法模块，在无线通信的设备之间进行身份认证和信息加密；/n所述巡检机器人系统在轨道边缘定点设置传感器，当机器人经过该点时，安装在机器人上的传感器自动识别该位置传感器的位置信息，从而刷新机器人的位置信息，当机器人经过定位点后，通过伺服电机编码器的反馈信号和摩擦轮直径计算机器人的行进距离，计算机器人的实时位置；所述巡检机器人内设有图像处理系统完成图像处理工作后将数据上传至总控制端。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电缆线路智能运检系统，其特征在于，包括总控制端以及分别通过无线监测装置与所述总控制端连接的局部放电检测系统、无线传感器系统和巡检机器人系统；
所述局部放电检测系统MCU以及与所述MCU分别连接的超声波法局部放电检测电路和脉冲电流法局部放电检测电路，两电路获取的信号进入MCU进行小波自适应算法处理，判断是否存在局部放电现象，当两种方法都判定出是局部放电信号后，确认出现局部放电信号，当系统检测出局部放电信号后，将判断为局放的数据通过MCU传送至无线检测装置并将数据最终传输至总控制端；
所述无线传感器系统内无线传感器集成国密SM1算法模块，无线基站集成SM1、SM2算法模块，无线监测装置和集成SM1、SM2的密码机实时通信，利用国密SM7、SM1、SM2算法模块，在无线通信的设备之间进行身份认证和信息加密；
所述巡检机器人系统在轨道边缘定点设置传感器，当机器人经过该点时，安装在机器人上的传感器自动识别该位置传感器的位置信息，从而刷新机器人的位置信息，当机器人经过定位点后，通过伺服电机编码器的反馈信号和摩擦轮直径计算机器人的行进距离，计算机器人的实时位置；所述巡检机器人内设有图像处理系统完成图像处理工作后将数据上传至总控制端。


2.根据权利要求1所述的一种电缆线路智能运检系统，其特征在于，所述超声波法局部放电检测电路包括依次连接的超声波探头、低通滤波电路、高通滤波电路、放大电路和AD采样电路，所述AD采样电路连接所述MCU，超声波探头接收的信号先通过低通滤波电路，设置截止频率为150KHZ，当信号通过高通滤波器设置频率为50KHZ，信号放大后经过AD采样电路转换成数字量后进入MCU进行小波自适应算法处理，判断是否存在局部放电现象。


3.根据权利要求1所述的一种电缆线路智能运检系统，其特征在于，所述脉冲电流法局部放电检测电路包括依次连接的PCB型罗氏线圈、积分器、低通滤波电路、高通滤波电路、放大电路和...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国军，朱豪，肖旖旎，杨鹏洁，
申请(专利权)人：云南恒协科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53