【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力设施监控系统领域，具体为一种配电台区多参量信息收集系统及其控制方法。
技术介绍
1、数字电网为能源绿色低碳转型提供了关键技术路径。数字电网继承了工业时代的物理电网和智能电网发展基础，深度融合了数字技术与传统能源技术。依托强大的“电力+算力”，以数字化技术升级传统电网技术体系，并通过提升电力生产、传输、分配全环节、全过程的数字化，打通能源数据感知、采集、通信、汇聚、应用的全流程，对增强电力系统"可观、可测、可控"能力，解决高比例新能源接入电力系统的复杂性和不确定性问题，提高资源优化配置效率，促进能源绿色低碳发展具有重要意义。
2、随着电力网络规模逐渐加大，网络结构逐渐复杂，特别是配网线路，用户对供电稳定的要求也越来越高。一方面，在系统正常运行时要防止故障的发生；另一方面，在故障发生后尽快进行故障定位，迅速排除故障，保证系统运行安全，将损失最小化。我国3~35kv中低压配电台区在数字综合监测方面比较薄弱，往往只是监测其电流电压及故障报警，但对于引起故障的原因无法追溯，因而在选择解决方案时针对性不强。因此需要研究一套完整的智能感知预警装置，实现配电台区综合数据监测，如红外温度、图像、倾斜等。当现场数据发生异常时，发出相应警告信号，提醒工作人员，及时处理现场异常问题，确认配电网线路的稳定运行。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述技术不足，提供一种可以对电缆的温度、电缆的固定位置、杆塔倾角以及电缆的电流数据进行收集，从而通过
2、为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：本专利技术公开了一种配电台区多参量信息收集系统，该信息收集系统包括：
3、多光谱测温模块，设置在配电台区内的杆塔顶部，包括至少三个支持红外影像拍摄的红外热成像仪以及三个带有夜视全彩镜头的摄像头，所述红外热成像仪以影像数据的形式对其可拍摄范围内的电缆温度信息和杆塔开关触头温度信息进行获取，所述摄像头以影像数据的形式对其可拍摄范围内的杆塔的台阶结构、杆塔两侧的配电线路、电台区内的变压器以及电台区周边环境的信息进行获取；
4、倾角检测模块，设置杆塔横梁的表面以及杆塔主干的表面，包括若干个倾角传感器，所述倾角传感器用于杆塔的横梁以及杆塔主干的水平角度变化测量；
5、短路检测模块，设置于电缆所连接的开关端，包括若干个电流传感器，用于检测连接在杆塔的电缆在经过配电台区时的电流值大小；
6、其中，至少有两个所述红外热成像仪位于在杆塔的台阶结构最低处的横梁表面，至少有一个所述红外热成像仪位通过支撑架连接在杆塔的顶端，至少有两个摄像头位于红外热成像仪外侧的横梁表面，至少有一个摄像头连接在红外热成像仪相对侧的支撑架端部。
7、进一步，所述信息收集系统还包括数据传输模块，所述数据传输模块包括数据收发单元和数据处理机构，所述数据收发单元用于接收多光谱多目测温模块、倾角检测模块、环境信息收集模块以及短路检测模块所获得的数据并将所获得的数据传输至数据传输机构，所述数据传输机构由dsp模块、单一芯片上的d/a转换单元和单一芯片上的a/d转换单元组成，经所述数据传输机构处理后的数据收发单元的发送端以射频的方式发送至电台区外。
8、进一步，所述配电台区附近区域内设有若干个与电台区附近的网关无线连接的lora无线终端，所述lora无线终端用于将数据收发单元发送的数据以无线电波的形式传至网关。
9、进一步，所述信息收集系统还包括能源获取模块，所述能源获取模块包括高压磁场发电机构、太阳能机构和风能机构，所述高压磁场发电机构利用设置在电缆旁的横梁表面的导体与电缆磁场之间产生的相互作用产生电流，所述太阳能机构设置在杆塔的顶端以进行光伏发电，所述风能机构设置在杆塔的顶端以利用风力驱动导体进行切割磁感线运动而产生电能，所述高压磁场发电机构、太阳能机构和风能机构所产生的电能均储存于位于杆塔顶端的储电装置内。
10、本专利技术还公开了一种配电台区多参量信息收集系统的控制方法，该控制方法用于上述的所述的一种配电台区多参量信息收集系统，该控制方法包括：
11、步骤一：在时间段t1内，位于杆塔的台阶结构最低处的横梁表面的红外热成像仪对杆塔上每一台阶的横梁两侧的接线柱开关触头进行拍摄，从而获得红外热像图数据并将其标记为温度第一条件a1，位于杆塔顶端的红外热成像仪对杆塔上每一台阶的横梁两侧的接线柱开关触头温度进行拍摄，从而获得红外热像图数据并将其标记为温度第二条件a2；
12、步骤二：在时间段t2内，位于红外热成像仪外侧的横梁表面的摄像头对杆塔上每一台阶的横梁两侧的电缆进行拍摄，从而获得有关电缆位置情况的影像数据并将其标记为位置第一条件b1，位于杆塔顶端的摄像头对杆塔上每一台阶的横梁两侧的电缆进行拍摄，从而获得有关电缆位置情况的影像数据并将其标记为位置第二条件b2；
13、步骤三：在时间段t3内，位于杆塔横梁的倾角传感器以及杆塔主干的倾角传感器分别对的杆塔横梁的水平角度和杆塔主干的水平角度进行测量，得到杆塔横梁的水平角度和杆塔主干的水平角度数据并分别标记为位置第三条件b3和位置第三条件b4；
14、步骤四：在时间段t4内，电流传感器对连接在杆塔的电缆在经过配电台区时的电流值大小检测，从而获得有关电缆的电流数值并将其标记为电流第一条件c1；
15、步骤五：温度第一条件a1、温度第二条件a2、位置第一条件b1、位置第二条件b2、位置第三条件b3、位置第三条件b4和电流第一条件c1均被数据收发单元的接收端接收，并输入到a/d转换单元，然后经过a/d转换单元转变成数字信号输入dsp模块；
16、步骤六，dsp模块对数字信号进行音效处理，处理后的视频数字信号输入到d/a转换单元，然后经过d/a转换模块转化变成模拟信号，转化后的模拟信号通过模拟信号电路传输至数据收发单元的发送端；
17、步骤七，数据收发单元的发送端传输模拟信号至lora无线终端用于将模拟信号以无线电波的形式传至网关。
18、进一步，在步骤一中，位于杆塔的台阶结构最低处的横梁表面的所述红外热成像仪的拍摄方向为从下至上拍摄，且拍摄范围为以自身为中点在正对接线柱的直角扇形区域，位于杆塔顶端的所述红外热成像仪的拍摄方向为自上而下，且拍摄范围为以自身为背向杆塔侧的0~270°的扇形区域。
19、进一步，当位于杆塔高处的所述红外热成像仪的拍摄端在经过任意一个位于杆塔低处的所述红外热成像仪所在拍摄区间时，两者的转动速度相同且两者的拍摄端均处在同一直线，不与位于杆塔高处的所述红外热成像仪的拍摄区间处在同一拍摄区间的另一红外热成像仪会沿拍摄区间其自行转动一次。
20、进一步，在步骤二中，靠近所述红外热成像仪侧的摄像头的拍摄方向为与电缆平行，位于杆塔高处的所述摄像头的拍摄方向为自上而下，且拍摄范围为以自身为正对配电台变压器中心直线的直本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种配电台区多参量信息收集系统，其特征在于，该信息收集系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种配电台区多参量信息收集系统，其特征在于，所述信息收集系统还包括数据传输模块，所述数据传输模块包括数据收发单元和数据处理机构，所述数据收发单元用于接收多光谱多目测温模块、倾角检测模块、环境信息收集模块以及短路检测模块所获得的数据并将所获得的数据传输至数据传输机构，所述数据传输机构由DSP模块、单一芯片上的D/A转换单元和单一芯片上的A/D转换单元组成，经所述数据传输机构处理后的数据收发单元的发送端以射频的方式发送至电台区外。
3.根据权利要求2所述的一种配电台区多参量信息收集系统，其特征在于，所述配电台区附近区域内设有若干个与电台区附近的网关无线连接的LORA无线终端，所述LORA无线终端用于将数据收发单元发送的数据以无线电波的形式传至网关。
4.根据权利要求1所述的一种配电台区多参量信息收集系统，其特征在于，所述信息收集系统还包括能源获取模块，所述能源获取模块包括高压磁场发电机构、太阳能机构和风能机构，所述高压磁场发电机构利用设置在电缆旁的横梁表面
5.一种配电台区多参量信息收集系统的控制方法，该控制方法用于如权利要求1~4所述的一种配电台区多参量信息收集系统，其特征在于，该控制方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种配电台区多参量信息收集系统的控制方法，其特征在于，在步骤一中，位于杆塔的台阶结构最低处的横梁表面的所述红外热成像仪的拍摄方向为从下至上拍摄，且拍摄范围为以自身为中点在正对接线柱的直角扇形区域，位于杆塔顶端的所述红外热成像仪的拍摄方向为自上而下，且拍摄范围为以自身为背向杆塔侧的0~270°的扇形区域。
7.根据权利要求6所述的一种配电台区多参量信息收集系统的控制方法，其特征在于，当位于杆塔高处的所述红外热成像仪的拍摄端在经过任意一个位于杆塔低处的所述红外热成像仪所在拍摄区间时，两者的转动速度相同且两者的拍摄端均处在同一直线，不与位于杆塔高处的所述红外热成像仪的拍摄区间处在同一拍摄区间的另一红外热成像仪会沿拍摄区间其自行转动一次。
8.根据权利要求5所述的一种配电台区多参量信息收集系统的控制方法，其特征在于，在步骤二中，靠近所述红外热成像仪侧的摄像头的拍摄方向为与电缆平行，位于杆塔高处的所述摄像头的拍摄方向为自上而下，且拍摄范围为以自身为正对配电台变压器中心直线的直角扇形区域。
9.根据权利要求8所述的一种配电台区多参量信息收集系统的控制方法，其特征在于，靠近所述红外热成像仪侧的摄像头的拍摄端可以沿竖直平面旋转180°进行拍摄方向的调整。
10.根据权利要求5所述的一种配电台区多参量信息收集系统的控制方法，其特征在于，时间段T1、时间段T2、时间段T3和时间段T4均处在同一时间区间内，且起始时间点和结束时间点均相同。
...【技术特征摘要】
1.一种配电台区多参量信息收集系统，其特征在于，该信息收集系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种配电台区多参量信息收集系统，其特征在于，所述信息收集系统还包括数据传输模块，所述数据传输模块包括数据收发单元和数据处理机构，所述数据收发单元用于接收多光谱多目测温模块、倾角检测模块、环境信息收集模块以及短路检测模块所获得的数据并将所获得的数据传输至数据传输机构，所述数据传输机构由dsp模块、单一芯片上的d/a转换单元和单一芯片上的a/d转换单元组成，经所述数据传输机构处理后的数据收发单元的发送端以射频的方式发送至电台区外。
3.根据权利要求2所述的一种配电台区多参量信息收集系统，其特征在于，所述配电台区附近区域内设有若干个与电台区附近的网关无线连接的lora无线终端，所述lora无线终端用于将数据收发单元发送的数据以无线电波的形式传至网关。
4.根据权利要求1所述的一种配电台区多参量信息收集系统，其特征在于，所述信息收集系统还包括能源获取模块，所述能源获取模块包括高压磁场发电机构、太阳能机构和风能机构，所述高压磁场发电机构利用设置在电缆旁的横梁表面的导体与电缆磁场之间产生的相互作用产生电流，所述太阳能机构设置在杆塔的顶端以进行光伏发电，所述风能机构设置在杆塔的顶端以利用风力驱动导体进行切割磁感线运动而产生电能，所述高压磁场发电机构、太阳能机构和风能机构所产生的电能均储存于位于杆塔顶端的储电装置内。
5.一种配电台区多参量信息收集系统的控制方法，该控制方法用于如权利要求1~4所述的一种配电台区多参量信...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔勇，肖博文，冀爽，房崇峰，杨雪，国宾，陶亮，王磊，于安勇，张明，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司四平供电公司，
类型：发明
国别省市：
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