智能型架空線路故障定位與監測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開并提供了一種故障定位準確、精準度高而能快速隔離故障,以避免長時間停電發生和提升電網運行可靠性的智能型架空線路故障定位與監測系統。該智能型架空線路故障定位與監測系統包括依次通訊連接的后臺服務器、數據采集通訊終端和多組故障指示器以及分別與所述后臺服務器通訊相連的地理信息系統和配網自動化系統,所述故障定位與監測平臺收到所述故障指示器的動作報文后,訪問所述地理信息系統,并將同線路上所有動作和未動作的所述故障指示器分別定義為上游故障指示器和下游故障指示器,通過分析確定所述定位故障區上游故障指示器和所述定位故障區下游故障指示器,將故障區域縮小獲取精確定位故障區域。
【專利說明】智能型架空線路故障定位與監測系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種智能型架空線路故障定位與監測系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的發展,建設自愈、安全、經濟、清潔的智能電網,提供優質的電力服務尤為重要。現有技術中,許多公司都針對這一情況推出了智能型故障監測系統,該故障檢測系統由三大模塊組成:故障指示器、數據采集通訊終端以及后臺服務器,當線路發生故障時,故障指示器能夠就地故障顯示,可將故障狀態信息上傳至數據采集通訊終端,數據采集通訊終端再把故障信息傳送至主站,主站經處理后以短信的形式把故障指示器動作情況發送給相關搶修人員,借助于故障指示器的指示,能夠快速確定故障發生位置的分支和區段,大幅減少故障查找的時間,然而,只依靠故障指示器的動作信息情況來進行故障定位,由于故障指示器安裝于現場,環境惡劣,同時故障指示器有時處于調試狀態,經常出現動作信息錯誤等現象,故障指示器顯示信息不完全可靠,導致故障定位技術還是存在不準確、可靠性不聞等缺點。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足,提供一種故障定位準確、精準度高而能快速隔離故障,以避免長時間停電發生和提升電網運行可靠性的智能型架空線路故障定位與監測系統。
[0004]本發明所采用的技術方案是:本發明包括后臺服務器、數據采集通訊終端以及安裝于線路上的故障指示器,所述后臺服務器安裝有故障定位與監測平臺并通過GPRS通信方式與所述數據采集通訊終端實現通信,所述的數據采集通訊終端通過射頻通信方式與多組所述故障指示器進行通訊連接,所述智能型架空線路故障定位與監測系統還包括與所述后臺服務器相連的地理信息系統和配網自動化系統,所述故障定位與監測平臺收到所述故障指示器的動作報文后,訪問所述地理信息系統,并將同線路上所有動作和未動作的所述故障指示器分別定義為上游故障指示器和下游故障指示器,通過分析確定所述定位故障區上游故障指示器和所述定位故障區下游故障指示器,將故障區域縮小獲取精確定位故障區域。
[0005]進一步的,所述數據采集通訊終端包括數據采集模塊、與所述數據采集模塊連接的數據處理模塊以及分別與所述數據處理模塊連接的數據校驗模塊和數據導入模塊,所述數據采集模塊用于根據所獲取的當前GPS信號采集所述故障指示器的地理位置信息,并將所述地理位置信息發送至所述數據處理模塊;所述數據處理模塊用于接收所述地理位置信息,并根據所述地理位置信息的不同將其加載至相應的文件中;所述數據校驗模塊用于對所述地理位置信息進行校驗;所述數據導入模塊用于將校驗完成的地理位置信息生成地理信息系統所支持的數據,最終將所述地理位置信息錄入所述地理信息系統。
[0006]進一步的,所述數據采集模塊還用于采集用戶所輸入的所述故障指示器的屬性信息,其中,所述屬性信息包括設備銘牌編號和設備名稱等。
[0007]進一步的,所述數據采集模塊包括依次連接的信號接收單元、信號處理單元、數據輸入單元以及數據發送單元,所述信號接收單元用于通過坐標位置采集器獲取所述故障指示器周圍區域內多個位置的當前GPS信號,并將所述當前GPS信號以字符串的形式發送至所述信號處理單元;所述信號處理單元用于從所述字符串提取所述地理位置信息,并對所述地理位置信息進行處理,并將處理后的地理位置信息發送給數據輸入單元;所述數據輸入單元用于接收處理后的地理位置信息和用戶輸入的所述屬性信息,并在無法獲取所述當前GPS信號時接收用戶輸入的地理位置信息;所述數據發送單元用于將所述地理位置信息和所述屬性信息發送至所述數據處理模塊。
[0008]進一步的,對所述地理位置信息進行處理包括對所述當前GPS信號進行排除和校正,對所述當前GPS信號進行排除包括:若當前GPS信號的速度值與前一時刻獲取的GPS信號的速度值之間的差值大于第一預設值,則舍棄所述當前GPS信號;或者若當前GPS信號獲取時可識別衛星數少于第二預設值時,則舍棄所述當前GPS信號;對所述當前GPS信號進行校正包括:通過坐標位置采集器分別獲取所述故障指示器周圍區域內多個位置的GPS點坐標,并將所獲取的GPS點坐標組成多邊形,從而將所計算得到的所述多邊形的中心點作為故障指示器的地理位置信息。
[0009]進一步的,對所述地理位置信息進行校驗包括確認所述地理位置信息和修改所述地理位置信息,確認所述地理位置信息包括將所述文件加載至所述谷歌地球地圖,由校驗人員完成所述文件中地理位置信息的確認;修改所述地理位置信息包括對所述文件中的異常點信息進行修改,其中,所述修改包括對所述屬性信息、異常操作與異常記錄進行修改。
[0010]進一步的,所述智能型架空線路故障定位與監測系統還包括與所述后臺服務器相連的故障智能診斷系統,所述故障定位與監測平臺得出精確定位故障區域后分別與所述故障智能診斷系統和所述配網自動化系統進行信息交互,對一段時間內同線路的故障事件進行匹配,進行同間隔電流跳變及配變失壓告警匹配,以及分析故障區是否存在普通斷路器情況,同時把電流是否跳變、配變是否失壓以及故障區是否存在普通斷路器情況綜合于故障定位結果報告中。
[0011]進一步的,所述智能型架空線路故障定位與監測系統還包括與所述后臺服務器相連的配網生產管理信息系統,所述故障定位與監測平臺在得到精確故障定位區域以及多系統相關信息后,將生成故障定位結果報告,并將其發布于所述配網生產管理信息系統中,同時以短信形成發生給搶修人員手機。
[0012]本發明的有益效果是:由于本發明包括后臺服務器、數據采集通訊終端以及安裝于線路上的故障指示器,所述后臺服務器安裝有故障定位與監測平臺并通過GPRS通信方式與所述數據采集通訊終端實現通信,所述的數據采集通訊終端通過射頻通信方式與多組所述故障指示器進行通訊連接,所述智能型架空線路故障定位與監測系統還包括與所述后臺服務器相連的地理信息系統和配網自動化系統,所述故障定位與監測平臺收到所述故障指示器的動作報文后,訪問所述地理信息系統,并將同線路上所有動作和未動作的所述故障指示器分別定義為上游故障指示器和下游故障指示器,通過分析確定所述定位故障區上游故障指示器和所述定位故障區下游故障指示器,將故障區域縮小獲取精確定位故障區域,與現有技術相比,本發明綜合同一線路多個故障指示器的動作信息情況,通過GIS拓撲分析確定故障定位區域,并將最終的故障定位區域以短信形式發送給相關搶修人員手機中。避免了當某一線路發生故障多個故障指示器動作時,相關搶修人員收到多條故障指示器動作信息,并需要根據現場圖紙定位最終故障區域的現象,故障指示器動作后,將其動作信息與故障智能診斷系統中的故障事件匹配,同時與配網自動化系統中的電流跳變告警以及配變失壓告警匹配,形成故障綜合信息;故障指示器動作后,現場搶修人員可根據線路開關是否發生跳閘、線路電流是否發生跳變以及線路上的配變是否發生失壓等信息開展不同形式的搶修,具有較強的針對性,同時避免了故障指示器誤發動作信息對搶修人員帶來的干擾影響。
[0013]能夠自動對故障定位區域是否有普通斷路器進行分析,由于普通短路器不具備通信功能,調度人員并不清楚其動作情況,通過GIS拓撲分析來判斷故障定位區域是否包括普通斷路器并指出其位置,并將相關信息發送給搶修人員,可增強搶修人員對故障情況的了解,做到有的放矢,減少搶修時間,可以精確定位故障區域,能夠幫助搶修人員迅速到達現場,縮短故障位置的查找時間,快速恢復正常供電,大大提高了搶修效率和供電的可靠性,避免了故障指示器特別說調試時誤發信號的干擾,并提供了多系統信息集成的綜合故障定位區域報告,達到了為基層減負目的,所以本發明故障定位準確、精準度高而能快速隔離故障,以避免長時間停電發生和提升電網運行可靠性。
[0014]由于所述數據采集通訊終端包括數據采集模塊、與所述數據采集模塊連接的數據處理模塊以及分別與所述數據處理模塊連接的數據校驗模塊和數據導入模塊,所述數據采集模塊用于根據所獲取的當前GPS信號采集所述故障指示器的地理位置信息,并將所述地理位置信息發送至所述數據處理模塊;所述數據處理模塊用于接收所述地理位置信息,并根據所述地理位置信息的不同將其加載至相應的文件中;所述數據校驗模塊用于對所述地理位置信息進行校驗;所述數據導入模塊用于將校驗完成的地理位置信息生成地理信息系統所支持的數據,最終將所述地理位置信息錄入所述地理信息系統,通過采集所述故障指示器的地理位置信息,并將該地理位置記錄至相應的文件中,且對該地理位置進行校驗,從而將校驗后的地理位置生成地理信息系統所支持的數據,最終完成所述地理位置信息的錄入,所以本發明技術方案成本低且信息錄入更加準確,從而提高了工作效率以及進一步提高了定位的準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明智能型架空線路故障定位與監測系統的結構示意圖;
圖2是本發明數據采集通訊終端的結構示意圖;
圖3是本發明數據采集模塊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2、圖3所示,本發明包括后臺服務器1、數據采集通訊終端2以及安裝于線路上的故障指示器3,所述后臺服務器I安裝有故障定位與監測平臺并通過GPRS通信方式與所述數據采集通訊終端2實現通信,所述的數據采集通訊終端2通過射頻通信方式與多組所述故障指示器3進行通訊連接,所述智能型架空線路故障定位與監測系統還包括分別與所述后臺服務器相連的地理信息系統4、故障智能診斷系統6、配網自動化系統5以及配網生產管理信息系統7,所述故障定位與監測平臺收到所述故障指示器3的動作報文后,訪問所述地理信息系統4,并將同線路上所有動作和未動作的所述故障指示器分別定義為上游故障指示器和下游故障指示器,通過分析確定所述定位故障區上游故障指示器和所述定位故障區下游故障指示器,將故障區域縮小獲取精確定位故障區域,所述故障定位與監測平臺得出精確定位故障區域后分別與所述故障智能診斷系統6和所述配網自動化系統5進行信息交互,對一段時間內同線路的故障事件進行匹配,進行同間隔電流跳變及配變失壓告警匹配,以及分析故障區是否存在普通斷路器情況,同時把電流是否跳變、配變是否失壓以及故障區是否存在普通斷路器情況綜合于故障定位結果報告中,所述故障定位與監測平臺在得到精確故障定位區域以及多系統相關信息后,將生成故障定位結果報告,并將其發布于所述配網生產管理信息系統7中,同時以短信形成發生給搶修人員手機8。
[0017]其工作原理是:當線路發生故障時,所述故障指示器4動作并將其動作信號通過射頻通信方式將其IP地址以及相關動作信息發送至所述數據采集通訊終端2,所述數據采集通訊終端對信息進行相應處理后通過GPRS通信模塊將其發送出去,而所述故障定位與監測平臺通過Internet接收到所述故障指示器3動作信息后,將通過訪問所述地理信息系統4、所述配網自動化系統5、所述故障智能診斷系統6獲取相關數據并進行數據交互,最終生成故障定位區域報告。故障定位區域報告將發布至所述配網生產管理信息系統7中,讓調度員對故障有個綜合的了解,并將故障定位區域報告以短信形式發送至搶修人員手機8中,便于搶修人員開展搶修。
[0018]另外,為了進一步提高所述故障指示器3的定位能力,所述數據采集通訊終端2包括數據采集模塊21、與所述數據采集模塊21連接的數據處理模塊22以及分別與所述數據處理模塊22連接的數據校驗模塊23和數據導入模塊24,其中,所述數據采集模塊21用于根據所獲取的當前GPS信號采集所述故障指示器的地理位置信息,并將所述地理位置信息發送至所述數據處理模塊,同時采集用戶所輸入的所述故障指示器的屬性信息,其中,所述屬性信息包括設備銘牌編號和設備名稱等;所述數據處理模塊22用于接收所述地理位置信息,并根據所述地理位置信息的不同將其加載至相應的文件中;所述數據校驗模塊23用于對所述地理位置信息進行校驗;所述數據導入模塊24用于將校驗完成的地理位置信息生成地理信息系統所支持的數據,最終將所述地理位置信息錄入所述地理信息系統。
[0019]因此,所述數據采集模塊21包括依次連接的信號接收單元211、信號處理單元212、數據輸入單元213以及數據發送單元214,其中,所述信號接收單元211用于通過坐標位置采集器獲取所述故障指示器周圍區域內多個位置的當前GPS信號,并將所述當前GPS信號以字符串的形式發送至所述信號處理單元;所述信號處理單元212用于從所述字符串提取所述地理位置信息,并對所述地理位置信息進行處理,并將處理后的地理位置信息發送給數據輸入單元,對所述地理位置信息進行處理包括對所述當前GPS信號進行排除和校正,對所述當前GPS信號進行排除包括:若當前GPS信號的速度值與前一時刻獲取的GPS信號的速度值之間的差值大于第一預設值,則舍棄所述當前GPS信號;或者若當前GPS信號獲取時可識別衛星數少于第二預設值時,則舍棄所述當前GPS信號;對所述當前GPS信號進行校正包括:通過坐標位置采集器分別獲取所述故障指示器周圍區域內多個位置的GPS點坐標,并將所獲取的GPS點坐標組成多邊形,從而將所計算得到的所述多邊形的中心點作為故障指示器的地理位置信息,所述地理位置信息進行校驗包括確認所述地理位置信息和修改所述地理位置信息,確認所述地理位置信息包括將所述文件加載至所述谷歌地球地圖,由校驗人員完成所述文件中地理位置信息的確認;修改所述地理位置信息包括對所述文件中的異常點信息進行修改,其中,所述修改包括對所述屬性信息、異常操作與異常記錄進行修改;所述數據輸入單元213用于接收處理后的地理位置信息和用戶輸入的所述屬性信息,并在無法獲取所述當前GPS信號時接收用戶輸入的地理位置信息;所述數據發送單元214用于將所述地理位置信息和所述屬性信息發送至所述數據處理模塊212。
[0020]值得注意的是,校正后的GPS信號還不夠理想,例如校正后,發現最終確定的位置點與采集時人員所在位置地圖上標識的距離過大,我們還需要對所述地理位置信息進行處理,一般情況下,可通過輔助地圖校正和/或采集所述地理位置信息。其中,首先需事先購買輔助地圖并將其置于移動終端內,然后通過內置輔助地圖的移動終端校正和/或采集高精度的所述地理位置信息,所述坐標位置采集器為手持式GPS坐標位置采集器,這只是一種優選的方式,在其他實施例中,也可以通過其他的坐標位置采集器獲取GPS信息,例如手持式GIS坐標位置采集器等等。
【權利要求】
1.一種智能型架空線路故障定位與監測系統,它包括后臺服務器、數據采集通訊終端以及安裝于線路上的故障指示器,所述后臺服務器安裝有故障定位與監測平臺并通過GPRS通信方式與所述數據采集通訊終端實現通信,所述的數據采集通訊終端通過射頻通信方式與多組所述故障指示器進行通訊連接,其特征在于:所述智能型架空線路故障定位與監測系統還包括與所述后臺服務器相連的地理信息系統和配網自動化系統,所述故障定位與監測平臺收到所述故障指示器的動作報文后,訪問所述地理信息系統,并將同線路上所有動作和未動作的所述故障指示器分別定義為上游故障指示器和下游故障指示器,通過分析確定所述定位故障區上游故障指示器和所述定位故障區下游故障指示器,將故障區域縮小獲取精確定位故障區域。
2.根據權利要求1所述的智能型架空線路故障定位與監測系統,其特征在于:所述數據采集通訊終端包括數據采集模塊、與所述數據采集模塊連接的數據處理模塊以及分別與所述數據處理模塊連接的數據校驗模塊和數據導入模塊,其中: 所述數據采集模塊,用于根據所獲取的當前GPS信號采集所述故障指示器的地理位置信息,并將所述地理位置信息發送至所述數據處理模塊; 所述數據處理模塊,用于接收所述地理位置信息,并根據所述地理位置信息的不同將其加載至相應的文件中; 所述數據校驗模塊,用于對所述地理位置信息進行校驗; 所述數據導入模塊,用于將校驗完成的地理位置信息生成地理信息系統所支持的數據,最終將所述地理位置信息錄入所述地理信息系統。
3.根據權利要求2所述的智能型架空線路故障定位與監測系統,其特征在于:所述數據采集模塊還用于采集用戶所輸入的所述故障指示器的屬性信息,其中,所述屬性信息包括設備銘牌編號和設備名稱等。
4.根據權利要求2所述的智能型`架空線路故障定位與監測系統,其特征在于:所述數據采集模塊包括依次連接的信號接收單元、信號處理單元、數據輸入單元以及數據發送單元,其中: 所述信號接收單元,用于通過坐標位置采集器獲取所述故障指示器周圍區域內多個位置的當前GPS信號,并將所述當前GPS信號以字符串的形式發送至所述信號處理單元; 所述信號處理單元,從所述字符串提取所述地理位置信息,并對所述地理位置信息進行處理,并將處理后的地理位置信息發送給數據輸入單元; 所述數據輸入單元,用于接收處理后的地理位置信息和用戶輸入的所述屬性信息,并在無法獲取所述當前GPS信號時接收用戶輸入的地理位置信息; 所述數據發送單元,用于將所述地理位置信息和所述屬性信息發送至所述數據處理模塊。
5.根據權利要求4所述的智能型架空線路故障定位與監測系統,其特征在于:對所述地理位置信息進行處理包括對所述當前GPS信號進行排除和校正,其中: 對所述當前GPS信號進行排除包括:若當前GPS信號的速度值與前一時刻獲取的GPS信號的速度值之間的差值大于第一預設值,則舍棄所述當前GPS信號;或者若當前GPS信號獲取時可識別衛星數少于第二預設值時,則舍棄所述當前GPS信號; 對所述當前GPS信號進行校正包括:通過坐標位置采集器分別獲取所述故障指示器周圍區域內多個位置的GPS點坐標,并將所獲取的GPS點坐標組成多邊形,從而將所計算得到的所述多邊形的中心點作為故障指示器的地理位置信息。
6.根據權利要求5所述的智能型架空線路故障定位與監測系統,其特征在于:對所述地理位置信息進行校驗包括確認所述地理位置信息和修改所述地理位置信息,確認所述地理位置信息包括將所述文件加載至所述谷歌地球地圖,由校驗人員完成所述文件中地理位置信息的確認;修改所述地理位置信息包括對所述文件中的異常點信息進行修改,其中,所述修改包括對所述屬性信息、異常操作與異常記錄進行修改。
7.根據權利要求1所述的智能型架空線路故障定位與監測系統,其特征在于:所述智能型架空線路故障定位與監測系統還包括與所述后臺服務器相連的故障智能診斷系統,所述故障定位與監測平臺得出精確定位故障區域后分別與所述故障智能診斷系統和所述配網自動化系統進行信息交互,對一段時間內同線路的故障事件進行匹配,進行同間隔電流跳變及配變失壓告警匹配,以及分析故障區是否存在普通斷路器情況,同時把電流是否跳變、配變是否失壓以及故障區是否存在普通斷路器情況綜合于故障定位結果報告中。
8.根據權利要求7所述的智能型架空線路故障定位與監測系統,其特征在于: 所述智能型架空線路故障定位與監測系統還包括與所述后臺服務器相連的配網生產管理信息系統,所述故障定位與監測平臺在得到精確故障定位區域以及多系統相關信息后,將生成故障定位結果報告,并將其發布于所述配網生產管理信息系統中,同時以短信形成發生給搶修人員手機。`
【文檔編號】G01R31/08GK103884962SQ201410089416
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2014年3月12日
【發明者】肖高林 申請人:珠海創能科世摩電氣科技有限公司