本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地區(qū)電網(wǎng)故障錄波裝置遠(yuǎn)程維護(hù)平臺。

背景技術(shù)：

故障錄波器用于電力系統(tǒng)，可在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動地、準(zhǔn)確地記錄故障前、后過程的各種電氣量的變化情況，通過這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護(hù)是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平均有著重要作用。故障錄波器是提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要自動裝置，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或振蕩時，它能自動記錄整個故障過程中各種電氣量的變化。因為故障錄波器的重要作用，其在電網(wǎng)中使用的越來越多，但是隨著電網(wǎng)規(guī)模的高速發(fā)展，輸電線路的數(shù)量呈現(xiàn)顯著增長，在運(yùn)維一體模式，對故障錄波裝置的巡視維護(hù)工作造成很大壓力。

當(dāng)前大部分輸電線路已實現(xiàn)自動巡檢，特別對于高壓輸電線路，按照規(guī)程規(guī)定每周不少于1次。而以往有人巡檢的輸電線路則有正常巡視、交接班巡視等途徑，相比較而言，無人值班故障錄波裝置巡視頻度明顯下降，造成錄波裝置故障不能及時發(fā)現(xiàn)、處理。實際運(yùn)維工作中，存在故障后到監(jiān)測中心打印波形，發(fā)現(xiàn)故障錄波裝置故障無法提供波形的情況。尤其針對遠(yuǎn)距離的輸電線路，極大延誤了故障的快速分析與應(yīng)急處置。

申請?zhí)枮?01510017046.9的發(fā)明公開了一種基于調(diào)度電網(wǎng)的故障錄波數(shù)據(jù)的雙端故障測距系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)接口模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和故障測距模塊，所述數(shù)據(jù)接口模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和故障測距模塊均與所述數(shù)據(jù)庫模塊相連。本發(fā)明的雙端故障測距系統(tǒng)，通過調(diào)度電網(wǎng)的故障錄波數(shù)據(jù)，提取出故障前后的三相電壓、電流，并運(yùn)用變換矩陣轉(zhuǎn)化成序電壓、序電流，求實時線路參數(shù)，最后通過替代解一元二次方程的方法求取故障距離，從而減少運(yùn)行人員搶修時間。但是該發(fā)明并未有現(xiàn)場巡檢方式，與故障錄波器的現(xiàn)場配合力度不夠。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種地區(qū)電網(wǎng)故障錄波裝置遠(yuǎn)程維護(hù)平臺，使用少量的傳感器便可實現(xiàn)對整個電網(wǎng)信息以及設(shè)備信息的監(jiān)測，且與電網(wǎng)線路的故障錄波器相配合，對電網(wǎng)實現(xiàn)全方位的監(jiān)測，對故障點及時快速查找定位，便于快速解決電網(wǎng)故障。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種地區(qū)電網(wǎng)故障錄波裝置遠(yuǎn)程維護(hù)平臺，包括設(shè)置在輸電線路上的若干個故障錄波器、監(jiān)測中心和與其相連接的移動式監(jiān)測單元，所述移動式監(jiān)測單元包括沿電網(wǎng)線路設(shè)置的架空軌道、所述架空軌道上設(shè)置的軌道車和定位機(jī)構(gòu)、所述軌道車上設(shè)置監(jiān)測終端，所述監(jiān)測終端包括傳感器模塊、控制模塊、視頻監(jiān)測模塊、第一通信模塊和旋轉(zhuǎn)設(shè)置在所述軌道車上的特高頻全向傳感器接收放大模塊，所述控制模塊與傳感器模塊、視頻監(jiān)測模塊、第一通信模塊和特高頻全向傳感器接收放大模塊連接，所述故障錄波器通過第二通信模塊與所述監(jiān)測中心連接。

進(jìn)一步的，所述傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、明火傳感器、雨量傳感器、風(fēng)速傳感器。

進(jìn)一步的，所述視頻監(jiān)測模塊包括設(shè)置在所述軌道車上的微型云臺，所述微型云臺上設(shè)置紅外攝像頭和紅外熱成像儀。

進(jìn)一步的，所述監(jiān)測中心包括工控機(jī)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，所述監(jiān)測中心還設(shè)置vr視頻眼鏡，所述vr視頻眼鏡上設(shè)置三軸陀螺儀和三軸加速度計。

進(jìn)一步的，所述定位裝置包括所述架空軌道上設(shè)置的線槽、所述線槽底部的彈性支撐機(jī)構(gòu)、和所述彈性支撐機(jī)構(gòu)上表面設(shè)置的分布式光纖振動傳感器，所述分布式光纖振動傳感器頂部高于所述線槽頂部，所述分布式光纖振動傳感器與所述監(jiān)測中心連接。

進(jìn)一步的，所述分布式光纖振動傳感器頂部高于所述線槽頂部0.5cm至1cm。

進(jìn)一步的，所述彈性支撐機(jī)構(gòu)包括條狀的彈性橡膠，所述彈性支撐機(jī)構(gòu)上表面設(shè)置與所述分布式光纖傳感器相配合的弧形槽體，所述分布式光纖傳感器下表面與所述弧形槽體的表面粘接在一起。

進(jìn)一步的，所述特高頻全向傳感器接收放大模塊包括全向?qū)拵炀€及其前置寬帶放大器的集成體。

進(jìn)一步的，所述前置寬帶放大器的帶寬為1ghz，增益為40db。

進(jìn)一步的，所述控制模塊包括單片機(jī)，所述第一通信模塊和第二通信模塊包括gprs模塊。

本發(fā)明提供了一種地區(qū)電網(wǎng)故障錄波裝置遠(yuǎn)程維護(hù)平臺，故障錄波器可以對電網(wǎng)線路的故障進(jìn)行錄波，并將波形信息通過第二通信單元發(fā)送至監(jiān)測中心，監(jiān)測中心與移動式監(jiān)測單元遠(yuǎn)程通信，對現(xiàn)場的情況進(jìn)行監(jiān)測，與故障錄波器相互配合，能夠快速尋找并定位故障點，減少故障的損失。監(jiān)測單元是可移動的，架空軌道沿電網(wǎng)線路架設(shè)，可以在桿塔之間建造或額外設(shè)立桿塔并架設(shè)，架空軌道上只需要承載移動式監(jiān)測單元，因此其承重等問題都很小，建造成本很低，所有東西可以預(yù)制，現(xiàn)場架設(shè)，并且不需要額外架線，也不用對大量的傳感器進(jìn)行調(diào)試，安裝建造成本都會很低。監(jiān)測終端的傳感器采用了溫度傳感器監(jiān)測電網(wǎng)周邊的環(huán)境溫度、濕度傳感器監(jiān)測電網(wǎng)周邊的環(huán)境濕度、明火傳感器利用明火中的紫外線對電網(wǎng)周邊是否發(fā)生火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測、雨量傳感器可以對電網(wǎng)周邊的降雨量進(jìn)行監(jiān)測、風(fēng)速傳感器對電網(wǎng)周邊的環(huán)境風(fēng)力進(jìn)行監(jiān)測，并與視頻監(jiān)測模塊相互配合，對電網(wǎng)沿線的溫度、濕度、火災(zāi)、降雨、風(fēng)速、圖像視頻等進(jìn)行監(jiān)測，可以對線路覆冰、泥石流、地震、大風(fēng)、洪水、火災(zāi)等事故實現(xiàn)監(jiān)測，并將故障錄波器錄到故障波形時與監(jiān)測到的其它信息向結(jié)合，快速診斷故障原因、快速尋找故障點并及時解決問題。

特高頻全向傳感器接收放大模塊包括全向?qū)拵炀€及其前置寬帶放大器的集成體，其通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動的旋轉(zhuǎn)底盤來安裝特高頻全向傳感器接收放大模塊，在移動式監(jiān)測單元巡檢過程中可以接收輸電線路電網(wǎng)電力設(shè)備缺陷放電所產(chǎn)生的電磁波，經(jīng)所述前置寬帶放大器放大以及后續(xù)的濾波處理后由控制模塊計算其傳播方向，從而實現(xiàn)對故障點的遠(yuǎn)近判斷，最終尋找到故障點的具體位置，并將位置信息通過第一通信單元發(fā)送至監(jiān)測中心。

本發(fā)明僅僅使用少量的傳感器便可實現(xiàn)對整個電網(wǎng)信息以及設(shè)備信息的監(jiān)測，對線路、通信設(shè)備以及傳感器的使用量較少，現(xiàn)場不需要布置復(fù)雜的線路，并且采用架空的軌道，不會對電網(wǎng)后邊的正常生產(chǎn)生活造成影響，且與電網(wǎng)線路的故障錄波器相配合，對電網(wǎng)實現(xiàn)全方位的監(jiān)測，對故障點及時快速查找定位，便于快速解決電網(wǎng)故障。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明定位裝置的截面圖；

圖4是本發(fā)明特高頻全向傳感器接收放大模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合圖1至圖4對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步展示，具體實施方式如下：

實施例一

如圖1至圖4所示：本實施例提供了一種地區(qū)電網(wǎng)故障錄波裝置遠(yuǎn)程維護(hù)平臺，包括設(shè)置在輸電線路上的若干個故障錄波器13、監(jiān)測中心7和與其相連接的移動式監(jiān)測單元，所述移動式監(jiān)測單元包括沿電網(wǎng)線路設(shè)置的架空軌道16、所述架空軌道16上設(shè)置的軌道車24和定位裝置5、所述軌道車24上設(shè)置監(jiān)測終端25，所述監(jiān)測終端25包括傳感器模塊10、控制模塊9、視頻監(jiān)測模塊11、第一通信模塊8和旋轉(zhuǎn)設(shè)置在所述軌道車上的特高頻全向傳感器接收放大模塊12，所述控制模塊9與傳感器模塊10、視頻監(jiān)測模塊11、第一通信模塊8和特高頻全向傳感器接收放大模塊12，所述故障錄波器13通過第二通信模塊3與所述監(jiān)測中心7連接。

故障錄波器可以對電網(wǎng)線路的故障進(jìn)行錄波，并將波形信息通過第二通信單元發(fā)送至監(jiān)測中心，監(jiān)測中心與移動式監(jiān)測單元遠(yuǎn)程通信，對現(xiàn)場的情況進(jìn)行監(jiān)測，與故障錄波器相互配合，能夠快速尋找并定位故障點，減少故障的損失。監(jiān)測單元是可移動的，架空軌道沿電網(wǎng)線路架設(shè)，可以在桿塔之間建造或額外設(shè)立桿塔并架設(shè)，架空軌道上只需要承載移動式監(jiān)測單元，因此其承重等問題都很小，建造成本很低，所有東西可以預(yù)制，現(xiàn)場架設(shè)，并且不需要額外架線，也不用對大量的傳感器進(jìn)行調(diào)試，安裝建造成本都會很低。監(jiān)測終端的傳感器采用了溫度傳感器監(jiān)測電網(wǎng)周邊的環(huán)境溫度、濕度傳感器監(jiān)測電網(wǎng)周邊的環(huán)境濕度、明火傳感器利用明火中的紫外線對電網(wǎng)周邊是否發(fā)生火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測、雨量傳感器可以對電網(wǎng)周邊的降雨量進(jìn)行監(jiān)測、風(fēng)速傳感器對電網(wǎng)周邊的環(huán)境風(fēng)力進(jìn)行監(jiān)測，并與視頻監(jiān)測模塊相互配合，對電網(wǎng)沿線的溫度、濕度、火災(zāi)、降雨、風(fēng)速、圖像視頻等進(jìn)行監(jiān)測，可以對線路覆冰、泥石流、地震、大風(fēng)、洪水、火災(zāi)等事故實現(xiàn)監(jiān)測，并將故障錄波器錄到故障波形時與監(jiān)測到的其它信息向結(jié)合，快速診斷故障原因、快速尋找故障點并及時解決問題。

特高頻全向傳感器接收放大模塊包括全向?qū)拵炀€及其前置寬帶放大器的集成體，在移動式監(jiān)測單元巡檢過程中可以接收輸電線路電網(wǎng)電力設(shè)備缺陷放電所產(chǎn)生的電磁波，經(jīng)所述前置寬帶放大器放大以及后續(xù)的濾波處理后由控制模塊計算其傳播方向，從而實現(xiàn)對故障點的遠(yuǎn)近判斷，最終尋找到故障點的具體位置，并將位置信息通過第一通信單元發(fā)送至監(jiān)測中心。

所述傳感器模塊10包括溫度傳感器、濕度傳感器、明火傳感器、雨量傳感器、風(fēng)速傳感器。

所述視頻監(jiān)測模塊11包括設(shè)置在所述軌道車24上的微型云臺21，所述微型云臺21上設(shè)置紅外攝像頭19和紅外熱成像儀20。

所述監(jiān)測中心7包括工控機(jī)4和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器6，所述監(jiān)測中心7還設(shè)置vr視頻眼鏡2，所述vr視頻眼鏡2上設(shè)置三軸陀螺儀和三軸加速度計。

視頻監(jiān)測模塊針對電網(wǎng)沿線進(jìn)行圖像視頻監(jiān)測，采用了紅外攝像頭和紅外熱成像儀，分別對圖像視頻以及紅外熱成像監(jiān)測，一方面代替工作人員進(jìn)行巡檢，另一方面可以對較大范圍內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，能夠監(jiān)測到線路是否發(fā)生短路升溫、遠(yuǎn)方是否明火燃燒等情況，監(jiān)測的距離較遠(yuǎn)，且這兩個設(shè)備設(shè)置在微型云臺上，微型云臺采用兩軸云臺，能夠被操控實現(xiàn)對每個角度進(jìn)行觀察。與視頻監(jiān)測模塊相配合的在監(jiān)測中心設(shè)置vr視頻眼鏡，且通過在vr視頻眼鏡設(shè)置三軸陀螺儀和三軸加速度計，能夠時刻監(jiān)測眼鏡的偏轉(zhuǎn)角度，工控機(jī)將該角度信息轉(zhuǎn)換為控制信息發(fā)送至微型云臺，以此來模擬使用者的頭部運(yùn)動，這樣使用者不僅能夠清晰的看到現(xiàn)場畫面，且通過三軸陀螺儀和三軸加速度計與微型云臺的配合，使得使用者有種代入感，監(jiān)測更加隨心所欲，更好的替代電網(wǎng)沿線的人工巡檢方式。

實施例二

如圖2和圖3所示：其與實施例一的區(qū)別在于：

所述定位裝置5包括所述架空軌道16上設(shè)置的線槽17、所述線槽17底部的彈性支撐機(jī)構(gòu)15、和所述彈性支撐機(jī)構(gòu)15上表面設(shè)置的分布式光纖振動傳感器14，所述分布式光纖振動傳感器14頂部高于所述線槽17頂部，所述分布式光纖振動傳感器14與所述監(jiān)測中心7連接。

通過軌道上設(shè)置的分布式光纖振動傳感器來實現(xiàn)的，當(dāng)移動機(jī)構(gòu)在架設(shè)軌道上運(yùn)動時，會對分布式光纖振動傳感器按壓使其形變，監(jiān)測中心通過內(nèi)部光纖的變化可以監(jiān)測到移動機(jī)構(gòu)所在的具體方位，定位精準(zhǔn)度非常高。當(dāng)監(jiān)測單元發(fā)送一個監(jiān)測信息后，分布式光纖振動傳感器便可將該時刻的地理位置信息發(fā)送至監(jiān)測中心，兩者相結(jié)合實現(xiàn)對某點某時刻的信息監(jiān)測。分布式光纖傳感器是對沿光纖傳輸路徑上的空間分布和隨時間變化信息進(jìn)行測量或監(jiān)控的傳感器，而振動傳感器是其中的一種，該地理位置監(jiān)測的優(yōu)點在于整個傳感元件僅采用光纖，價格較低，不會受到周圍復(fù)雜磁場環(huán)境的影響，可以對整個監(jiān)測單元移動中進(jìn)行時時監(jiān)測，誤差極小甚至沒有。此外在監(jiān)測單元設(shè)置的溫度傳感器可以反饋溫度信息，這樣在監(jiān)測某點環(huán)境信息時，反饋至監(jiān)測中心的監(jiān)測信息包括有溫度信息，監(jiān)測中心再將溫度信息發(fā)送至工控機(jī)進(jìn)行計算，對分布式光纖振動傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償，可以減小監(jiān)測的誤差。

所述分布式光纖振動傳感器14頂部高于所述線槽17頂部0.5cm至1cm，高出的高度不能太大，否則會引起移動機(jī)構(gòu)的不穩(wěn)定，容易發(fā)生事故，但又不能太小，振動不明顯會造成誤差。

所述彈性支撐機(jī)構(gòu)15包括條狀的彈性橡膠，所述彈性支撐機(jī)構(gòu)15上表面設(shè)置與所述分布式光纖傳感器14相配合的弧形槽體18，所述分布式光纖傳感器14下表面與所述弧形槽體18的表面粘接在一起。光纖傳感器是在彈性支撐機(jī)構(gòu)的上方，為了保證其穩(wěn)定性，通過弧形槽體來固定，且兩者之間通過粘結(jié)劑進(jìn)行粘接，避免光纖傳感器意外跳動，造成監(jiān)測的誤差。彈性支撐機(jī)構(gòu)可以采用彈簧、泡沫、橡膠等制件，優(yōu)選橡膠制件，其耐用性較強(qiáng)。

實施例三

如圖3所示：其與實施例一的區(qū)別在于：

所述特高頻全向傳感器接收放大模塊12包括全向?qū)拵炀€22及其前置寬帶放大器的集成體23；所述前置寬帶放大器23的帶寬為1ghz，增益為40db。特高頻全向傳感器接收放大模塊包括全向?qū)拵炀€及其前置寬帶放大器的集成體，在移動式監(jiān)測單元巡檢過程中可以接收輸電線路電網(wǎng)電力設(shè)備缺陷放電所產(chǎn)生的電磁波，經(jīng)所述前置寬帶放大器放大以及后續(xù)的濾波處理后由控制模塊計算其傳播方向，從而實現(xiàn)對故障點的遠(yuǎn)近判斷，最終尋找到故障點的具體位置，并將位置信息通過第一通信單元發(fā)送至監(jiān)測中心。

所述控制模塊9包括單片機(jī)，所述第一通信模塊8和第二通信模塊3包括gprs模塊。單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器cpu、隨機(jī)存儲器ram、只讀存儲器rom、多種i/o口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、a/d轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計算機(jī)系統(tǒng)。第一通信模塊和第二通信模塊包括gprs模塊，該通信模塊傳輸距離遠(yuǎn)且能實現(xiàn)無線傳輸數(shù)據(jù)，用于對電網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸極為方便。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。