一種基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)及其測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)及測量方法，包括高壓電路適時采集組件、監(jiān)測組件以及電力公司用電信息采集系統(tǒng)，其中高壓電路適時采集組件包括無人機(jī)以及用無人機(jī)懸掛的電流傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，電流傳感器用于采集高壓電路的電流數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊用于與監(jiān)測組件遠(yuǎn)程連接，監(jiān)測組件用于與高壓電路適時采集組件的網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊連接以及與電力公司用電信息采集系統(tǒng)的遠(yuǎn)程連接，同時還用于對連接高壓電路適時采集組件和電力公司用電信息采集系統(tǒng)后所接收的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和比較。本發(fā)明把在線路上測量出的數(shù)據(jù)同步、轉(zhuǎn)換并傳回地面站進(jìn)行對比處理分析、從而發(fā)現(xiàn)高壓電流同用戶端實(shí)際使用電流的是否有異常，如發(fā)現(xiàn)異常進(jìn)行報警。
【專利說明】
一種基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)及其測量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力測繪領(lǐng)域，尤其是一種基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)及其測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)外智能電網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，國網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)不斷完善。一些國內(nèi)公司的基于無線電流互感器、遠(yuǎn)程通信的反竊電稽查系統(tǒng)等技術(shù)也有了實(shí)質(zhì)性應(yīng)用。無人機(jī)技術(shù)不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域。固定安裝在用戶側(cè)的用電信息采集系統(tǒng)由于只是單組實(shí)時數(shù)據(jù)，無法實(shí)時對比分析，因而給竊電行為帶來了漏洞。利用強(qiáng)磁場、私改測量裝置、高頻干擾等高科技竊電會導(dǎo)致用電信息采集上傳的數(shù)據(jù)失真量值偏小，從而少計電費(fèi)，達(dá)到竊電目的，為電網(wǎng)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失;另一方面，用戶側(cè)的用電采集系統(tǒng)故障和異常，計量失準(zhǔn)(出現(xiàn)正負(fù)偏差)不能及時通過對比發(fā)現(xiàn)，也有失用電公平公正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種通過和固定安裝的電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)對比，實(shí)現(xiàn)反竊電稽查，線損治理和用電檢查、大數(shù)據(jù)分析等功能的基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)及其測量方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)，包括高壓電路適時采集組件、監(jiān)測組件以及電力公司用電信息采集系統(tǒng)，其中高壓電路適時采集組件包括無人機(jī)以及用無人機(jī)懸掛的電流傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，電流傳感器用于采集高壓電路的電流數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊用于與監(jiān)測組件遠(yuǎn)程連接，監(jiān)測組件包括工控機(jī)，用于與高壓電路適時采集組件的網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊連接以及與電力公司用電信息采集系統(tǒng)的遠(yuǎn)程連接，同時還用于對連接高壓電路適時采集組件和電力公司用電信息采集系統(tǒng)后所接收的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和比較。
[0006]而且，所述基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)的測量方法是:
[0007]⑴高壓電路適時采集組件將其懸掛的電流傳感器安裝在高壓電線上采集電流數(shù)據(jù)，然后將采集的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊傳送給監(jiān)測組件的工控機(jī)；
[0008]⑵監(jiān)測組件的工控機(jī)遠(yuǎn)程連接電力公司用電信息采集系統(tǒng)，接收與步驟⑴中高壓電線對應(yīng)的用電用戶的電流數(shù)據(jù)；
[0009]⑶監(jiān)測組件的工控機(jī)對高壓電線上適時采集的電流數(shù)據(jù)與電力公司用電信息采集系統(tǒng)的用電用戶的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和數(shù)據(jù)處理，扣除線損和誤差值后，通過數(shù)據(jù)對比判斷用戶的用電用戶的電流數(shù)據(jù)是否存在異常。
[0010]而且，所述電流傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊集成，具體是由電路板制作的鉗形PCBRogowsik電流測量傳感器、信號轉(zhuǎn)換和精密數(shù)據(jù)裝換裝置、同步和無線傳輸裝置、CT在線取能裝置、限幅限流和電源穩(wěn)壓電路組成的測量組件。
[0011]而且，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與監(jiān)測組件的工控機(jī)的傳輸媒質(zhì)是ZigBee、Wifi或藍(lán)牙。
[0012]而且，所述監(jiān)測組件的工控機(jī)與電力公司用電信息采集系統(tǒng)采用4G、3G或GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)連接。
[0013]而且，在所述工控機(jī)與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、電力公司用電信息采集系統(tǒng)的連接網(wǎng)絡(luò)上同步連接一個手持終端。
[0014]上述基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)的測量方法的應(yīng)用，可以以無人機(jī)攜帶電流傳感器測量方式測量各電壓等級的架空線路，實(shí)現(xiàn)對重要節(jié)點(diǎn)的電量監(jiān)測和線路故障點(diǎn)判斷。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0016]1、本發(fā)明利用無人機(jī)技術(shù)把高準(zhǔn)確度的電流測量傳感器懸掛到高壓線上，并與在線測量技術(shù)相結(jié)合，把在線路上測量出的數(shù)據(jù)同步、轉(zhuǎn)換并傳回地面站進(jìn)行對比處理分析、從而發(fā)現(xiàn)高壓電流同用戶端實(shí)際使用電流的是否有異常，如發(fā)現(xiàn)異常進(jìn)行報警。保證測量方式安全隱蔽，可以比較容易查獲用戶隱蔽竊電行為，排除不必要的人為的干擾和人身威脅。
[0017]2、本發(fā)明提供的測量方法機(jī)動靈活，效率高，范圍大。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，民用無人機(jī)高精度可控范圍內(nèi)可達(dá)數(shù)百米，攜帶無人機(jī)電源的工程車可以長途跋涉，范圍廣，可以分段測量排查可疑用戶，原來幾個月落實(shí)不了的線損(線路電能流失)問題，幾天就可以找到癥結(jié)所在。大大提高工作效率，大大節(jié)省人工。
[0018]3、本發(fā)明通過和固定安裝的電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)對比，實(shí)現(xiàn)反竊電稽查，線損治理和用電檢查、大數(shù)據(jù)分析等，測量系統(tǒng)且有較大的機(jī)動性和測量半徑，節(jié)約人力物力，操作安全，為電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供良好的保障。測量精度高，軟件實(shí)時對比，因此判斷準(zhǔn)確，可以及時鎖定可疑分支線路和可疑用戶。高精度互感器采用特殊結(jié)構(gòu)的羅氏線圈，誤差小于0.2%。
[0019]4、本發(fā)明提供的監(jiān)測裝置還具有良好的推廣應(yīng)用前景，例如可以實(shí)現(xiàn)結(jié)合用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)的在線遠(yuǎn)程稽查，基于這種測量分析方法的擴(kuò)展技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)針對高壓裸線的無人機(jī)電壓測量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有功無功功率測量、線路檢測，線路故障分析等
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]—種基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)，包括高壓電路適時采集組件、監(jiān)測組件以及電力公司用電信息采集系統(tǒng)，其中高壓電路適時采集組件包括無人機(jī)以及用無人機(jī)懸掛的電流傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，電流傳感器用于采集高壓電路的電流數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊用于與監(jiān)測組件遠(yuǎn)程連接，監(jiān)測組件包括工控機(jī)，用于與高壓電路適時采集組件的網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊連接以及與電力公司用電信息采集系統(tǒng)的遠(yuǎn)程連接，同時還用于對連接高壓電路適時采集組件和電力公司用電信息采集系統(tǒng)后所接收的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和比較。
[0023]電流傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊集成，具體是由電路板制作的鉗形PCBRogowsik電流測量傳感器、信號轉(zhuǎn)換和精密數(shù)據(jù)裝換裝置、同步和無線傳輸裝置、CT在線取能裝置、限幅限流和電源穩(wěn)壓電路組成的測量組件。
[0024]網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與監(jiān)測組件的工控機(jī)的傳輸媒質(zhì)是ZigBee、Wifi或藍(lán)牙。
[0025]監(jiān)測組件的工控機(jī)與電力公司用電信息采集系統(tǒng)采用4G、3G或GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)連接。
[0026]無人機(jī)需要通過無人機(jī)遙控器進(jìn)行操作。
[0027]為了便于現(xiàn)場技術(shù)人員的觀察和操作，在工控機(jī)與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、電力公司用電信息采集系統(tǒng)的連接網(wǎng)絡(luò)上同步連接一個手持終端。
[0028]上述基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)的測量方法是:
[0029]⑴高壓電路適時采集組件將其懸掛的電流傳感器安裝在高壓電線上采集電流數(shù)據(jù)，然后將采集的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊傳送給監(jiān)測組件的工控機(jī)；
[0030]其具體操作方式是:
[0031 ]技術(shù)人員駕駛工程車，攜帶無人機(jī)、無人機(jī)遙控器、電流傳感器，開至1kV線路可疑大用戶高壓進(jìn)線附近200-500米以內(nèi)，而且沒有其他分支線路的位置，不容易被竊電者發(fā)現(xiàn)，然后，將電流傳感器懸掛在無人機(jī)上，對于1kV線路ABC三相導(dǎo)線，分別對應(yīng)需要一架無人機(jī)，每架無人機(jī)上均懸掛一個電流傳感器，遙控?zé)o人機(jī)放置電流傳感器卡套到1kV線路ABC三相導(dǎo)線上并與電流傳感器脫離，無人機(jī)飛回工程車，短時測量也可以不脫鉤。這種測量方式也可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)多點(diǎn)測量，電流傳感器的取回方式可以是無人機(jī)取回，也可以采用人工用絕緣拉桿專用工具取下。
[0032]電流傳感器的測量可以長時間在線測量并傳輸數(shù)據(jù)(數(shù)周數(shù)月)。
[0033]無人機(jī)遙控器采用北斗基站(可安裝在車內(nèi))精確定位或者采用導(dǎo)線自動識別定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。
[0034]電流傳感器測量線路實(shí)時電流數(shù)據(jù)，并采用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式(ZigBee、Wifi或藍(lán)牙)到工控機(jī)和手持終端。
[0035]⑵監(jiān)測組件的工控機(jī)遠(yuǎn)程連接電力公司用電信息采集系統(tǒng)，接收與步驟⑴中高壓電線對應(yīng)的用電用戶的電流數(shù)據(jù)；
[0036]其具體操作方式是:
[0037]監(jiān)測組件的工控機(jī)將用戶電流數(shù)據(jù)通過4G、3G或GPRS網(wǎng)絡(luò)傳至供電公司數(shù)據(jù)中心，并同步傳輸給手持終端，技術(shù)人員借助軟件和權(quán)限可以調(diào)取實(shí)時數(shù)據(jù)。
[0038]⑶監(jiān)測組件的工控機(jī)對高壓電線上適時采集的電流數(shù)據(jù)與電力公司用電信息采集系統(tǒng)的用電用戶的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和數(shù)據(jù)處理，扣除線損和誤差值后，通過數(shù)據(jù)對比判斷用戶的用電用戶的電流數(shù)據(jù)是否存在異常。
[0039]以無人機(jī)攜帶電流傳感器測量方式測量各電壓等級的架空線路，實(shí)現(xiàn)對重要節(jié)點(diǎn)的電量監(jiān)測和線路故障點(diǎn)判斷。
[0040]具體操作方式是:
[0041]測組件的工控機(jī)對高壓電線上適時采集的電流數(shù)據(jù)與電力公司用電信息采集系統(tǒng)的用電用戶的電流數(shù)據(jù)通過實(shí)時對比，擬合分析，例如無人機(jī)方式測得負(fù)荷電流為100A，用戶信息采集系統(tǒng)測量的同一時刻負(fù)荷電流為50A，就可判斷該用戶可能存在計量系統(tǒng)誤差大的客觀事實(shí)，軟件實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)，對于異常數(shù)據(jù)的時段全程記錄下來，并報警提示。也可以對比三相電流不平衡度，為負(fù)荷分布合理化提供依據(jù)。
[0042]尤其可以初步判斷用戶可能存在竊電嫌疑。根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)的嚴(yán)重情況和人力，可以適時進(jìn)入用戶廠區(qū)進(jìn)行用電檢查和計量檢測，找到關(guān)鍵證據(jù)，或者測量系統(tǒng)非人為損壞，或者人為做了手腳。其他步驟按照供電公司有關(guān)程序進(jìn)行，不再贅述。
[0043]盡管為說明目的公開了本發(fā)明的實(shí)施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發(fā)明的范圍不局限于實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:包括高壓電路適時采集組件、監(jiān)測組件以及電力公司用電信息采集系統(tǒng)，其中高壓電路適時采集組件包括無人機(jī)以及用無人機(jī)懸掛的電流傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，電流傳感器用于采集高壓電路的電流數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊用于與監(jiān)測組件遠(yuǎn)程連接，監(jiān)測組件包括工控機(jī)，用于與高壓電路適時采集組件的網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊連接以及與電力公司用電信息采集系統(tǒng)的遠(yuǎn)程連接，同時還用于對連接高壓電路適時采集組件和電力公司用電信息采集系統(tǒng)后所接收的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和比較。2.—種測量如權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)的方法，其特征在于:其步驟是: ⑴高壓電路適時采集組件將其懸掛的電流傳感器安裝在高壓電線上采集電流數(shù)據(jù)，然后將采集的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊傳送給監(jiān)測組件的工控機(jī)； ⑵監(jiān)測組件的工控機(jī)遠(yuǎn)程連接電力公司用電信息采集系統(tǒng)，接收與步驟⑴中高壓電線對應(yīng)的用電用戶的電流數(shù)據(jù)； (3)監(jiān)測組件的工控機(jī)對高壓電線上適時采集的電流數(shù)據(jù)與電力公司用電信息采集系統(tǒng)的用電用戶的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和數(shù)據(jù)處理，扣除線損和誤差值后，通過數(shù)據(jù)對比判斷用戶的用電用戶的電流數(shù)據(jù)是否存在異常。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)的測量方法，其特征在于:所述電流傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊集成，具體是由電路板制作的鉗形PCB Rogows ik電流測量傳感器、信號轉(zhuǎn)換和精密數(shù)據(jù)裝換裝置、同步和無線傳輸裝置、CT在線取能裝置、限幅限流和電源穩(wěn)壓電路組成的測量組件。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)的測量方法，其特征在于:所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與監(jiān)測組件的工控機(jī)的傳輸媒質(zhì)是ZigBee、Wifi或藍(lán)牙。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)的測量方法，其特征在于:所述監(jiān)測組件的工控機(jī)與電力公司用電信息采集系統(tǒng)采用4G、3G或GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)的測量方法，其特征在于:在所述工控機(jī)與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、電力公司用電信息采集系統(tǒng)的連接網(wǎng)絡(luò)上同步連接一個手持終端。7.—種如權(quán)利要求2所述的基于無人機(jī)技術(shù)的輸配電測量預(yù)警系統(tǒng)的測量方法的應(yīng)用，其特征在于:以無人機(jī)攜帶電流傳感器測量各電壓等級的架空線路，對重要節(jié)點(diǎn)的電量監(jiān)測和線路故障點(diǎn)判斷。
【文檔編號】G01R19/00GK105891580SQ201610200256
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】謝勝利, 房靜
【申請人】國網(wǎng)冀北電力有限公司技能培訓(xùn)中心, 國家電網(wǎng)公司