一種輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，包括：設置于輸電線路供電端的監(jiān)控主機、設于輸電線路用電端的監(jiān)控從機和設于輸電線路供電端與監(jiān)控主機信號連接的第一故障行波定位裝置，所述監(jiān)控主機與監(jiān)控從機網(wǎng)絡連接；所述監(jiān)控從機在預定時間內(nèi)沒接收到電信號，則發(fā)出報警信號；所述監(jiān)控主機通過網(wǎng)絡接收報警信號，當監(jiān)控主機接收到報警信號后進行報警并發(fā)送第一控制指令給第一故障行波定位裝置；所述第一故障行波定位裝置根據(jù)第一控制指令向輸電線路發(fā)送行波信號；以及所述預定時間為所述電信號從監(jiān)控主機傳輸?shù)奖O(jiān)控從機的時間的兩倍；所述監(jiān)控系統(tǒng)能完成輸電線路故障監(jiān)控也完成輸電線路的定位。
【專利說明】一種輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及輸電線路的監(jiān)控領域，尤其涉及一種輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來，由于有色金屬漲價，城市規(guī)模擴大，外來流動人口增加，電力電纜被盜的情況加速惡化，除了直接經(jīng)濟損失外，電纜被盜還給城市安全帶來了極大的社會危害。因此電纜的防盜成為一個艱巨的任務，現(xiàn)有技術中利用電纜防盜報警系統(tǒng)對輸電線路進行檢查，當出現(xiàn)異常情況時，電纜防盜報警系統(tǒng)進行報警，降低甚至防止線纜被盜所造成的損失，但是現(xiàn)有的電纜防盜報警系統(tǒng)只完成報警任務，對電纜的故障的具體情況不能有效掌握。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術中電纜防盜報警系統(tǒng)只完成報警任務，對電纜的故障的具體情況不能有效掌握的問題，從而本發(fā)明提出了一種輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:設置于輸電線路供電端的監(jiān)控主機、設于輸電線路用電端的監(jiān)控從機和設于輸電線路供電端與監(jiān)控主機信號連接的第一故障行波定位裝置，所述監(jiān)控主機與監(jiān)控從機網(wǎng)絡連接；
所述監(jiān)控從機在預定時間內(nèi)沒接收到電信號，則發(fā)出報警信號；所述監(jiān)控主機通過網(wǎng)絡接收報警信號，當監(jiān)控主機接收到報警信號后進行報警并發(fā)送第一控制指令給第一故障行波定位裝置；
所述第一故障行波定位裝置根據(jù)第一控制指令向輸電線路發(fā)送行波信號，所述第一故障行波定位裝置根據(jù)發(fā)送的行波信號與反射回來的行波信號計算出行波信號所經(jīng)過的路程；以及
所述預定時間為所述電信號從監(jiān)控主機傳輸?shù)奖O(jiān)控從機的時間的兩倍。
[0004]本發(fā)明所述監(jiān)控主機和監(jiān)控從機相互配合能夠判斷輸電線路是否故障，當發(fā)生故障時，監(jiān)控主機發(fā)送第一控制指令給第一故障行波定位裝置，第一故障行波定位裝置根據(jù)第一控制指令完成對輸電線路故障點的定位；本發(fā)明的其它有益效果將在實施例中結合附圖進行闡述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1本發(fā)明輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)實施例一結構示意圖。
[0006]圖2本發(fā)明輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)實施例二結構示意圖。
[0007]圖3本發(fā)明輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)實施例三結構示意圖。
[0008]圖4本發(fā)明輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)實施例三結構示意圖。
[0009]圖5本發(fā)明輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)實施例四結構示意圖。
【具體實施方式】[0010]以下結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0011]本文中所使用的術語“控制器”指的是特定用途集成電路、電子電路執(zhí)行一種或多種軟件或硬件程序的處理器和儲存器、組合邏輯電路和/或提供所述功能的其它合適器件。
[0012]本文中所述的“電信號”為輸電線路上傳輸?shù)碾娏餍盘枴?br> [0013]圖1所示為本發(fā)明輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)實施例一，從圖中可以看出所述輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)包括:設置于輸電線路供電端的監(jiān)控主機1、設于輸電線路用電端的監(jiān)控從機2和設于輸電線路供電端與監(jiān)控主機信號連接的第一故障行波定位裝置3，所述監(jiān)控主機I與監(jiān)控從機2網(wǎng)絡連接；所述監(jiān)控從機在預定時間內(nèi)沒接收到電信號，則發(fā)出報警信號；所述監(jiān)控主機2通過網(wǎng)絡接收報警信號，所述監(jiān)控主機I接收到報警信號后進行報警并發(fā)送第一控制指令給第一故障行波定位裝置3 ;所述第一故障行波定位裝置3根據(jù)第一控制指令向輸電線路發(fā)送行波信號，所述第一故障行波定位裝置根據(jù)發(fā)送的行波信號與反射回來的行波信號計算出行波信號所經(jīng)過的路程；所述預定時間為所述電信號從監(jiān)控主機傳輸?shù)奖O(jiān)控從機的時間的兩倍。
[0014]實施例一中所述預定時間的設置是為了防止意外情況，導致判斷失誤，例如監(jiān)控從機瞬間死機沒有接收到電信號，而不是線路故障造成，根據(jù)操作員的經(jīng)驗得出，預定時間設為所述電信號從監(jiān)控主機傳輸?shù)奖O(jiān)控從機的時間的兩倍，判斷會更加準確。
[0015]實施例一中所述監(jiān)控主機I包括控制器、第一通訊模塊、報警信號接收模塊、報警器和線性放大器；所述控制器分別與第一通訊模塊和線性放大器連接；所述第一通訊模塊用于實現(xiàn)控制器與監(jiān)控從機網(wǎng)絡通信；所述報警信號接收模塊用于接收第一通訊模塊傳輸?shù)摹⒈O(jiān)控從機發(fā)送的報警信號；所述線性放大器用于將報警信號放大后發(fā)送給控制器，所述報警器用于報警，當然報警器也可以單獨設置，當控制主機與報警器單獨設置時，它們之間進行信號連接。
[0016]上述所述的控制器接收報警信號并能發(fā)送第一控制指令，控制器上可以設置人工操作平臺，在上電后，可以通過人工操作平臺使控制器發(fā)送第一控制指令給第一故障行波定位裝置3，控制器接收到報警信號后還驅動報警器報警，本實施例一中控制器為智能型控制器，當控制器接收到報警信號后自動發(fā)送第一控制指令以及驅動報警器報警，所述監(jiān)控主機I與第一故障行波定位裝置3之間的信號傳遞可以是無線傳遞或有線傳遞，本實施例選用有線傳遞，因為監(jiān)控主機I與第一故障行波定位裝置3之間的距離較近，有線連接成本較低且傳遞指令質(zhì)量較好；所述第一通訊模塊為硬件與軟件的結合，第一通訊模塊與監(jiān)控從機中的第二通訊模塊具有通信協(xié)議，用于完成報警信號傳遞；報警信號接收模塊主要包括存儲器，它將第一通訊模塊接收到的報警信號進行存儲，線性放大器主要對報警信號接收模塊存儲的報警信號進行放大然后傳輸給控制器，線性放大器可以與報警信號接收模塊集成于一體，也可以與控制器集成于一體，線性放大器可以選用一般的放大器，根據(jù)需要，放大器可以由多個放大器級聯(lián)而成，報警信號傳輸過程中會受到外部噪聲的干擾，以及傳輸過程中信號會衰減，因此對報警信號進行放大，便于處理。
[0017]所述監(jiān)控從機2包括控制器、第二通訊模塊和報警信號發(fā)送器；所述控制器分別與報警信號發(fā)送器和第二通訊模塊連接；所述第二通訊模塊用于將報警信號傳輸給監(jiān)控主機。
[0018]監(jiān)控從機中的控制器主要控制報警信號發(fā)送器發(fā)送報警信號，報警信號發(fā)送器能根據(jù)控制器的控制指令發(fā)送報警信號，報警信號可以為正弦波、方波等信號；第二通訊模塊與第一通訊模塊具有通信協(xié)議，第二通訊模塊將報警信號發(fā)送給監(jiān)控主機。
[0019]所述監(jiān)控主機I與監(jiān)控從機2之間的網(wǎng)絡連接可以為有線，也可以為無線，本實施例選用無線網(wǎng)絡連接，無線網(wǎng)絡為GPRS，GPRS網(wǎng)絡的帶寬8.77KHz，通信速率為通2400bps，GPRS網(wǎng)絡方便、覆蓋范圍廣并且傳輸質(zhì)量好，報警信號通過加載在過零載波上傳輸，過零載波的中心頻率為127KHZ，通過過零載波信號傳輸報警信號可以避開電力干擾。
[0020]本實施例監(jiān)控主機可以同時監(jiān)控1-16根輸電線路，并且可以在同一根輸電線路上的不同段都安裝監(jiān)控從機，多個監(jiān)控從機與一個監(jiān)控主機相對應，完成對不同線路段的故障監(jiān)控。
[0021]當監(jiān)控從機接收不到輸電線路上的電信號時，可能造成這樣的原因為線路發(fā)生故障而斷開，這時為了方便檢修，需要準確定位故障點，因此本實施例一中增加所述第一故障行波定位裝置3，該定位裝置包括計時電路、控制器、信號耦合器、行波信號發(fā)射器和行波信號接收器，所述控制器根據(jù)第一控制指令控制行波信號發(fā)射器向輸電線路發(fā)送行波信號，所述信號耦合器用于將第一控制指令控制行波信號發(fā)射器向輸電線路發(fā)送行波信號耦合到輸電線路上，所述行波信號接收器用于接收輸電線路反射回來的行波信號，所述計時器用于記錄行波信號發(fā)送器發(fā)送行波信號的時間以及行波信號接收到輸電線路反射回來的時間；本實施例中信號耦合器為電感耦合器，耦合器將行波信號耦合到輸電線路上，所述計時電路為普通計時器，當發(fā)送行波信號時開始計時，接收到反射行波后計時停止，行波信號發(fā)射器能產(chǎn)生各種波形的信號，所述行波信號接收器完成對接收的行波信號進行存儲并告知控制器，本實施例中采用單端定位原理檢測線路故障點，所述行波信號可以為方波信號、正弦波信號等，行波信號在輸電線路中傳輸遇到故障點會反射行波信號回來，因此通過計時電路記錄發(fā)射行波時間以及反射回來行波的時間就能知道這段時間差，再結合行波信號在輸電線路中的傳輸速度，可以計算出行波信號走過的路程，行波走過路程為監(jiān)控主機到輸電線路故障點距離的兩倍，因此可以得出具體故障點，便于檢修，本實施例第一故障行波定位裝置與監(jiān)控主機相結合，只有在監(jiān)控主機發(fā)出第一控制指令時才進行故障定位，既節(jié)約了電能，又根據(jù)需要完成了定位任務。
[0022]圖2所示為本發(fā)明實施例二，從圖中可以看出實施例相對于實施一增加了電壓和電流采集單元4，電壓和電流采集單元一端與輸電線路連接，另一端與監(jiān)控主機連接，電壓和電流采集模塊對輸電線路的電壓和電流進行采集并發(fā)送給監(jiān)控主機控制器；若所述監(jiān)控主機I接收到報警信號且所述電壓和電流采集單元采集到電壓和電流，則監(jiān)控主機不發(fā)送第一控制指令，因為電路有電流信號則說明線路未斷，應該是監(jiān)控從機出現(xiàn)了問題，增加電壓和電流采集單元避免誤操作；電壓和電流采集單元由電壓傳感器和電流傳感器組成，當然也可以為其中之一，電流傳感器完成電流采集，電壓傳感器完成電壓采集，若所述監(jiān)控主機在預定時間內(nèi)接收到報警波信號且所述電壓和電流采集單元未采集到電壓和電流，則監(jiān)控主機向第一故障行波定位裝置發(fā)送第一控制指令。
[0023]圖3和圖4所示為本發(fā)明實施例三，從圖中可以看出實施例三相對實施例二增加了電源模塊5和遠程控制終端6 ;所述電源模塊5 —端與輸電線路連接，另一端分別與監(jiān)控主機1、第一故障行波定位裝置3和監(jiān)控從機2連接，所述電源模塊5包括電壓變換器、穩(wěn)壓模塊和儲能電池，所述電壓變換器的輸入端與輸電線路連接，電壓變換器的輸出端與穩(wěn)壓模塊輸入端連接，穩(wěn)壓模塊的輸出端分別與監(jiān)控主機、第一故障行波定位裝置、監(jiān)控從機和儲能電池連接；電壓變換器完成對輸電線路上的電壓進行轉換，轉換為監(jiān)控主機、監(jiān)控從機以及第一故障行波定位裝置所需要的電壓，穩(wěn)壓模塊對轉換后的電壓進行穩(wěn)壓，使輸出電信號變得平穩(wěn)，儲能電池在平時完成電能的存儲，在斷電時進行供電，監(jiān)控從機單獨用一個電源模塊，監(jiān)控主機和第一故障行波定位裝置可以共用一個電源模塊，也可以各用一個。
[0024]所述遠程控制終端6與監(jiān)控主機I網(wǎng)絡連接，遠程控制終端可以是手機、遠程監(jiān)控室，遠程控制終端可以接收到監(jiān)控主機接收的報警新號以及監(jiān)控主機的各種操作。
[0025]為了在斷電時能判斷輸電線路是否發(fā)生故障，因此增加了實施例四，如圖5所示，從圖中可以看出，實施四相對實施例三增加了第二故障行波定位裝置7，第二故障行波定位裝置設置于輸電線路用電端，所述第二行波定位裝置7與監(jiān)控從機信號連接，就算在斷電時，如果線路沒有故障，所述第二故障行波定位裝置7也可以接收第一故障行波定位裝置3傳輸?shù)男胁ㄐ盘?；當?shù)诙收闲胁ǘㄎ谎b置7未接收到行波信號且監(jiān)控從機未接收到電信號時，說明輸電線路斷電且線路斷開，第二故障行波定位裝置發(fā)送第二控制指令控制監(jiān)控從機發(fā)送報警信號；當?shù)诙收闲胁ǘㄎ谎b置接收到行波信號且監(jiān)控從機未接收到電信號時，說明輸電線路完好，則第二故障行波定位裝置7發(fā)送第三控制指令控制監(jiān)控從機不發(fā)送報警信號；所述第二故障行波定位裝置與第一故障行波定位裝置內(nèi)部結構相同，可以完成行波信號接收且可以發(fā)送控制指令控制監(jiān)控從機是否發(fā)送報警信號。
[0026]以上結合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0027]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【權利要求】
1.一種輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括:設置于輸電線路供電端的監(jiān)控主機、設于輸電線路用電端的監(jiān)控從機和設于輸電線路供電端與監(jiān)控主機信號連接的第一故障行波定位裝置，所述監(jiān)控主機與監(jiān)控從機網(wǎng)絡連接； 所述監(jiān)控從機在預定時間內(nèi)沒接收到電信號，則發(fā)出報警信號；所述監(jiān)控主機通過網(wǎng)絡接收報警信號，當監(jiān)控主機接收到報警信號后進行報警并發(fā)送第一控制指令給第一故障行波定位裝置； 所述第一故障行波定位裝置根據(jù)第一控制指令向輸電線路發(fā)送行波信號，所述第一故障行波定位裝置根據(jù)發(fā)送的行波信號與反射回來的行波信號計算出行波信號所經(jīng)過的路程；以及 所述預定時間為所述電信號從監(jiān)控主機傳輸?shù)奖O(jiān)控從機的時間的兩倍。
2.根據(jù)權利要求1所述的輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括輸電新路的電壓和電流采集單元，所述電壓和電流采集單元一端與輸電線路連接，另一端與監(jiān)控主機連接； 若所述監(jiān)控主機接收到報警信號且所述電壓和電流采集單元采集到電壓和電流，則監(jiān)控主機不發(fā)送第一控制指令； 若所述監(jiān)控主機在第二預定時間內(nèi)接收到報警波信號且所述電壓和電流采集單元未采集到電壓和電流，則監(jiān)控主機向第一故障行波定位裝置發(fā)送第一控制指令。
3.根據(jù)權利要求1所述的輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控主機和第一故障行波定位裝置安裝 于變電站中。
4.根據(jù)權利要求1所述的輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控主機包括控制器、第一通訊模塊、報警信號接收模塊、報警器和線性放大器； 所述控制器分別與第一通訊模塊、報警器和線性放大器連接； 所述第一通訊模塊用于實現(xiàn)控制器與監(jiān)控從機網(wǎng)絡通信； 所述報警信號接收模塊用于接收第一通訊模塊傳輸?shù)谋O(jiān)控從機發(fā)送的報警信號； 所述線性放大器用于將報警信號放大后發(fā)送給控制器。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控從機包括控制器、第二通訊模塊和報警信號發(fā)送器； 所述控制器分別與報警信號發(fā)送器和第二通訊模塊連接； 所述第二通訊模塊用于將報警信號傳輸給監(jiān)控主機。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一故障行波定位裝置包括計時電路、控制器、信號耦合器、行波信號發(fā)射器和行波信號接收器，所述控制器根據(jù)第一控制指令控制行波信號發(fā)射器向輸電線路發(fā)送行波信號，所述信號耦合器用于將第一控制指令控制行波信號發(fā)射器向輸電線路發(fā)送行波信號耦合到輸電線路，所述行波信號接收器用于接收輸電線路反射回來的行波信號，所述計時器用于記錄行波信號發(fā)送器發(fā)送行波信號的時間以及行波信號接收到輸電線路反射回來的時間。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括電源模塊，所述電源模塊一端與輸電線路連接，另一端分別與監(jiān)控主機、第一故障行波定位裝置和監(jiān)控從機連接，所述電源模塊包括電壓變換器、穩(wěn)壓模塊和儲能電池，所述電壓變換器的輸入端與輸電線路連接，電壓變換器的輸出端與穩(wěn)壓模塊輸入端連接，穩(wěn)壓模塊的輸出端分別與監(jiān)控主機、第一故障行波定位裝置、監(jiān)控從機和儲能電池連接。
8.根據(jù)權利要求1所述的輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括遠程控制終端，所述遠程控制終端與監(jiān)控主機進行網(wǎng)絡通信。
9.根據(jù)權利要求1所述的輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述報警信號加載于過零載波信號上發(fā)送，載波信號的中心頻率為127KHz。
10.根據(jù)權利要求1所述的輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡為GPRS。
11.根據(jù)權利要求1所述的輸電線路故障監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括設置于輸電線路用電端的第二故障行波定位裝置，所述第二行波定位裝置與監(jiān)控從機信號連接，所述第二故障行波定位裝置可以接收第一故障行波定位裝置傳輸?shù)男胁ㄐ盘枺? 當?shù)诙收闲胁ǘㄎ谎b置未接收到行波信號且監(jiān)控從機未接收到電信號時，發(fā)送第二控制指令控制監(jiān)控從機發(fā)送報警信號； 當?shù)诙收闲胁ǘㄎ谎b置接收到行波信號且監(jiān)控從機未接收到電信號時，發(fā)送第三控制指令控制監(jiān)控從機不發(fā)送報警 信號。
【文檔編號】G01R31/08GK103792464SQ201210424611
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月31日 優(yōu)先權日:2012年10月31日
【發(fā)明者】李立新 申請人:廣州亞虎電力有限公司