一种输电线路状态监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种输电线路状态监测系统及方法，包括：铁塔检测模块、输电线路检测模块、数据获取模块、数据清洗模块、状态评价模块、数据传输模块及供电模块，所述铁塔检测模块设置在输电线路铁塔上，所述输电线路检测模块设置在输电线路上，所述铁塔检测模块及输电线路检测模块连接所述数据获取模块，所述数据获取模块连接所述数据清洗模块，所述数据清洗模块连接所述状态评价模块，所述状态评价模块通过所述数据传输模块连接后台监控上位机。本发明专利技术提供的输电线路状态监测系统及方法，便于实现，能够对输电线路及输电线路铁塔的数据采集及状态监测，提高了输电安全性。提高了输电安全性。提高了输电安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路状态监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及输电线路监测
，特别是涉及一种输电线路状态监测系统及方法。

技术介绍

[0002]输电线路处在复杂多变的环境之中，其设备的可靠性直接影响电力系统的安全运行。因此，需要对输电线路进行监测保障电力系统的正常运行。现有的输电线路监测往往采用人工监测或者传感器方式，采用人工监测费时费力，容易受天气影响，严重时可能会造成安全事故，由于现有的许多输电线路搭设在山区等通信较差的地方，采用传感器监测方式存在信息传输困难等问题，而且在根据传输回的传感器信息对输电线路进行状态评价时，主要依靠人为主观判定，存在不确定性，容易产生误判，另外，传感器在进行数据采集时可能会采集到误差较大的数据，可能会影响到判定结果。因此，设计一种输电线路状态监测系统及方法是十分有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种输电线路状态监测系统及方法，便于实现，能够对输电线路及输电线路铁塔的数据采集及状态监测，提高了输电安全性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种输电线路状态监测系统，包括：铁塔检测模块、输电线路检测模块、数据获取模块、数据清洗模块、状态评价模块、数据传输模块及供电模块，所述铁塔检测模块设置在输电线路铁塔上，所述输电线路检测模块设置在输电线路上，所述铁塔检测模块及输电线路检测模块连接所述数据获取模块，所述数据获取模块连接所述数据清洗模块，所述数据清洗模块连接所述状态评价模块，所述状态评价模块通过所述数据传输模块连接后台监控上位机；
[0006]所述铁塔检测模块用于采集铁塔状态数据，包括超声波传感器、预紧力传感器、铁塔倾角传感器、铁塔振动传感器、沉降传感器及铁塔温湿度传感器，所述超声波传感器及预紧力传感器设置在所述输电线路铁塔的螺栓上，所述铁塔倾角传感器及铁塔振动传感器设置在所述输电线路铁塔的顶部角钢上，所述沉降传感器设置在所述输电线路铁塔的底部水泥地基上，所述铁塔温湿度传感器设置在所述输电线路铁塔的顶部角钢及导电连接部位上，所述超声波传感器、预紧力传感器、铁塔倾角传感器、铁塔振动传感器、沉降传感器及铁塔温湿度传感器电性连接所述数据获取模块；
[0007]所述输电线路检测模块用于采集输电线路状态数据，包括覆冰传感器、输电线路震动传感器、输电线路温度传感器、风偏传感器及输电线路倾角传感器，所述覆冰传感器、输电线路震动传感器、输电线路温度传感器、风偏传感器及输电线路倾角传感器电性连接所述数据获取模块；
[0008]所述数据获取模块用于获取铁塔状态数据及输电线路状态数据，并将其发送至数
据清洗模块；
[0009]所述数据清洗模块用于对铁塔状态数据及输电线路状态数据进行数据清洗，并将清洗后的数据发送至状态评价模块；
[0010]所述状态评价模块根据清洗后的数据对输电线路的状态进行评估，并将评估结果通过数据传输模块发送至后台监控上位机；
[0011]所述供电模块用于给各个模块进行供电。
[0012]可选的，所述数据传输模块为北斗通信模块及4G通信模块，所述状态评价模块通过北斗通信模块及4G通信模块通信连接所述后台监控上位机。
[0013]可选的，所述供电模块包括太阳能电池板、蓄电池、电能转换存储模块，所述数电线路铁塔上设置所述太阳能电池板，所述太阳能电池板通过电能转换存储模块连接所述蓄电池，用于给所述蓄电池进行充电，所述蓄电池用于给各个模块供电。
[0014]本专利技术还提供了一种输电线路状态监测方法，应用于上述的输电线路状态监测系统，包括如下步骤：
[0015]步骤1：数据获取模块获取铁塔检测模块及输电线路检测模块实时采集的铁塔状态数据及输电线路状态数据，并将其发送至数据清洗模块；
[0016]步骤2：数据清洗模块对铁塔状态数据及输电线路状态数据进行数据清洗，得到有效铁塔状态数据及有效输电线路状态数据，并将其发送至状态评价模块；
[0017]步骤3：状态评价模块根据有效铁塔状态数据及有效输电线路状态数据做出评价，并将评价结果通过数据传输模块发送至后台监控上位机。
[0018]可选的，步骤2中，数据清洗模块对铁塔状态数据及输电线路状态数据进行数据清洗，得到有效铁塔状态数据及有效输电线路状态数据，并将其发送至状态评价模块，具体包括如下步骤：
[0019]S1：数据清洗模块获取铁塔状态数据及输电线路状态数据，其中，铁塔状态数据及输电线路状态数据根据不同的传感器类型划分为不同的参数样本，计算每个参数样本的第一算数平均值，并找出每个参数样本的最大值，使用第一算数平均值替代最大值，得到第一次更新后的参数样本；
[0020]S2：计算第一次更新后的参数样本的第二算数平均值，并找出参数样本的最大值，使用第二算数平均值代替第一次更新后的参数样本的最大值，得到第二次更新后的参数样本；
[0021]S3：计算出第二次更新后的参数样本的第三算数平均值，计算第二次更新后的参数样本的方差，若方差大于预设阈值，则迭代转到S1步骤，直至方差小于预设阈值，则完成数据清洗，得到有效铁塔状态数据及有效输电线路状态数据。
[0022]可选的，步骤3中，状态评价模块根据有效铁塔状态数据及有效输电线路状态数据做出评价，并将评价结果通过数据传输模块发送至后台监控上位机，具体为：
[0023]状态评价模块获取历史铁塔数据、历史输电线路状态数据及历史故障数据，将所述历史铁塔数据、历史输电线路状态数据及历史故障数据进行融合，得到故障特征树，根据故障特征树生成状态评估关联约束知识库，根据状态评估关联约束知识库构建状态评估模型，将有效铁塔状态数据及有效输电线路状态数据输入状态评估模型中，状态评估模型根据有效铁塔状态数据及有效输电线路状态数据做出评价，判断是否发生故障，并将评价结
果通过数据传输模块发送至后台监控上位机。
[0024]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的输电线路状态监测系统及方法，该系统包括铁塔检测模块、输电线路检测模块、数据获取模块、数据清洗模块、状态评价模块、数据传输模块及供电模块，通过铁塔检测模块能够采集铁塔状态数据，通过输电线路检测模块能够采集输电线路状态数据，通过数据清洗模块能够对铁塔状态数据及输电线路状态数据进行数据清洗，能够降低误差，提高评价精度，通过状态评价模块根据清洗后的数据进行状态评价，得到评价结果，通过数据传输模块将评价结果发送至后台监控上位机，工作人员通过评价结果进行相应的措施，保证了输电安全，设置有供电模块能够通过太阳能或者输电线路振动能量进行供电，节能环保；该方法包括数据获取模块获取铁塔检测模块及输电线路检测模块实时采集的铁塔状态数据及输电线路状态数据，并将其发送至数据清洗模块，数据清洗模块对铁塔状态数据及输电线路状态数据进行数据清洗，得到有效铁塔状态数据及有效输电线路状态数据，并将其发送至状态评价模块，状态评价模块根据有效铁塔状态数据及有效输电线路状态数据做出评价，并将评本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路状态监测系统，其特征在于，包括：铁塔检测模块、输电线路检测模块、数据获取模块、数据清洗模块、状态评价模块、数据传输模块及供电模块，所述铁塔检测模块设置在输电线路铁塔上，所述输电线路检测模块设置在输电线路上，所述铁塔检测模块及输电线路检测模块连接所述数据获取模块，所述数据获取模块连接所述数据清洗模块，所述数据清洗模块连接所述状态评价模块，所述状态评价模块通过所述数据传输模块连接后台监控上位机；所述铁塔检测模块用于采集铁塔状态数据，包括超声波传感器、预紧力传感器、铁塔倾角传感器、铁塔振动传感器、沉降传感器及铁塔温湿度传感器，所述超声波传感器及预紧力传感器设置在所述输电线路铁塔的螺栓上，所述铁塔倾角传感器及铁塔振动传感器设置在所述输电线路铁塔的顶部角钢上，所述沉降传感器设置在所述输电线路铁塔的底部水泥地基上，所述铁塔温湿度传感器设置在所述输电线路铁塔的顶部角钢及导电连接部位上，所述超声波传感器、预紧力传感器、铁塔倾角传感器、铁塔振动传感器、沉降传感器及铁塔温湿度传感器电性连接所述数据获取模块；所述输电线路检测模块用于采集输电线路状态数据，包括覆冰传感器、输电线路震动传感器、输电线路温度传感器、风偏传感器及输电线路倾角传感器，所述覆冰传感器、输电线路震动传感器、输电线路温度传感器、风偏传感器及输电线路倾角传感器电性连接所述数据获取模块；所述数据获取模块用于获取铁塔状态数据及输电线路状态数据，并将其发送至数据清洗模块；所述数据清洗模块用于对铁塔状态数据及输电线路状态数据进行数据清洗，并将清洗后的数据发送至状态评价模块；所述状态评价模块根据清洗后的数据对输电线路的状态进行评估，并将评估结果通过数据传输模块发送至后台监控上位机；所述供电模块用于给各个模块进行供电。2.根据权利要求1所述的输电线路状态监测系统，其特征在于，所述数据传输模块为北斗通信模块及4G通信模块，所述状态评价模块通过北斗通信模块及4G通信模块通信连接所述后台监控上位机。3.根据权利要求1所述的输电线路状态监测系统，其特征在于，所述供电模块包括太阳能电池板、蓄电池、电能转换存储模块，所述数电线路铁塔上设置所述太阳能电池板，所述太阳能电池板通过电能转换存储模块连接所述蓄电池，用于给所述蓄电池进行充电，所述蓄电池用于给各个模块供电。4.一种输电线路状态监测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：要粮安，刘军，谢强，任海平，赵金亮，宋宏图，师景佳，王春，杜娟，郭建平，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司晋中供电公司，
类型：发明
国别省市：