申请/专利权人：淮阴工学院

申请日：2023-11-24

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN117559656B

主分类号：H02J13/00

分类号：H02J13/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.13#公开

摘要：本发明涉及电力安全技术领域，用于解决现有的对输电线安全的监控方式中，存在监测精度不够高、预警效果不够理想、监测范围有限，难以保证输电线的稳定运行的问题，具体为一种基于互联网的输电线安全监控系统，包括数据采集单元、云数据库、安全预判单元、常规监控单元、重点监控单元、特殊监控单元和显示终端。本发明，通过多项数据监测手段，做到全面且准确的监测各输电线的运行状态，并及时发现输电线的异常情况，并采用分级管理的方式，做到针对不同等级的输电线路采取不同的监测和处理措施，从而提高监测的精度和效率，采取相应的监测措施，从而有效避免输电线的安全事故发生，提高输电线的安全性能。

主权项：1.一种基于互联网的输电线安全监控系统，其特征在于，包括互联网监测中心，互联网监测中心通信连接有安全预判单元、常规监控单元、重点监控单元、特殊监控单元和显示终端；所述安全预判单元用于对单位区域内各输电线的实时运行电压和实时运行电流进行监测，由此对单位区域内各输电线的安全状态进行预判分析，据此输出各输电线的状态等级，且状态等级包括安全等级、异常等级和危险等级；并将状态等级被判定为安全等级各输电线归入集合A中，将状态等级被判定为异常等级各输电线归入集合B中，将状态等级被判定为危险等级各输电线归入集合C中；所述对单位区域内各输电线的安全状态进行预判分析，其具体分析过程如下：将单位区域内的各输电线进行编号并标记为i，将输电线的总数记作n；通过电压传感器实时监测对应单位区域内夹持在各输电线两端的电压值，由此得到对应单位区域内的各输电线的实时运行电压；通过电流传感器实时监测对应单位区域内的各输电线的电流值，由此得到对应单位区域内的各输电线的实时运行电流；设置监测时段，并对获取的在设定的监测时段下的各输电线的实时运行电压数据组和实时运行电流数据组进行标准差计算，由此得到各输电线的电压波动值和电流波动值，并将其分别记作σ1i和σ2i；将各输电线的电压波动值和电流波动值进行归一化分析，依据设定的数据模型：sfvi=λ1×σ1i+λ2×σ2i，由此得到单位区域内各输电线的安全预判值sfvi，其中，λ1和λ2分别为电压波动值和电流波动值的归一因子；将各输电线的安全预判值与存储在云数据库中的输电线安全状态判定表进行对照匹配分析，由此得到各输电线的状态等级，且得到的每个安全预判值均对应一个状态等级，且状态等级包括安全等级、异常等级和危险等级；所述常规监控单元用于对归入集合A中的各输电线进行常规安全监测分析，由此生成电网负荷引起信号、电网故障引起信号或季节负荷引起信号，并将生成的电网负荷引起信号、电网故障引起信号或季节负荷引起信号发送至显示终端进行反馈说明；所述对归入集合A中的各输电线进行常规安全监测分析，其具体分析过程如下：设置常规监测时段，并获取在设定的常规监测时段下的集合A中的各输电线的电压变化情况以及电流变化情况，由此得到电压变化曲线和电流变化曲线；分析电压变化曲线：若在设定常规监测时段下分析到电压变化曲线呈周期性波动，则生成电网负荷引起信号，若在常规监测时段下分析到电压变化曲线呈非周期性波动，即电压突然降低或突然升高，则生成电网故障引起信号；分析电流变化曲线：若在设定常规监测时段下分析到电流变化曲线呈周期性波动，则生成季节负荷引起信号，若在设定常规监测时段分析到电流变化曲线呈非周期性波动，即电流突然降低或突然升高，则生成电网故障引起信号；并将生成的电网负荷引起信号、电网故障引起信号或季节负荷引起信号发送至显示终端进行反馈说明所述重点监控单元用于对归入集合B中的各输电线进行逐项排查安全监测分析，由此生成绝缘状态异常信号、环境恶劣引起信号、热量分布异常信号或振动状态异常信号或环境恶劣引起信号，并将生成的绝缘状态异常信号、环境恶劣引起信号、热量分布异常信号或振动状态异常信号或环境恶劣引起信号发送至显示终端进行反馈说明；所述对归入集合B中的各输电线进行逐项排查安全监测分析，其具体分析过程如下：S1：实时监测各输电线所处的天气环境信息中的天气温度、降雨量和降雪量，并将其分别标记为twi*、ryi*和sfi*，并将三项数据进行综合分析，依据设定的数据模型：wrci*=ρ1×twi*+ρ2×ryi*+ρ3×sfi*，由此得到各输电线的天气影响系数wrci*，其中，ρ1、ρ2和ρ3分别为天气温度、降雨量和降雪量的误差因子系数；将各输电线的天气影响系数与存储在云数据库中的影响程度判定表进行对照匹配分析，由此得到各输电线的影响程度等级，且得到的每个天气影响系数均对应一个影响程度等级，且影响程度等级包括轻度影响等级和重度影响等级；若输电线的输出的影响程度等级为重度影响等级，则生成环境恶劣引起信号，反之，若输电线的输出的影响程度等级为轻度影响等级，则生成执行以下步骤；S2：将归入集合B中的各输电线按照单位长度等量划分成若干个子监测段线路，并按照从左到右的顺序将子监测段线路进行编号并标记为j，将子监测段线路的总数标记为m；S3：从每个输电线中随机抽取m1个子监测段线路，实时获取m1个子监测段线路的绝缘状态信息中的绝缘电阻值、介电强度值和介质损耗值，并将其分别标记为rvi*、dsvi*和mlvi*，并将三项数据进行计算分析，依据设定的数据模型：，由此得到对应的输电线的绝缘状态系数cafi*，其中，q=1，2，3……m1，i*表示为集合B中各输电线数量的集合，δ1、δ2和δ3分别为权重因子系数；设置绝缘状态系数的绝缘对比区间，并将每个输电线的绝缘状态系数与预设的绝缘对比区间进行比较分析，若绝缘状态系数处于预设的绝缘对比区间之外时，则将对应的输电线标记为绝缘状态异常信号，若绝缘状态系数处于预设的绝缘对比区间之内时，则执行步骤S4；S4：从每个输电线中随机抽取m2个子监测段线路，并通过温度传感器实时监测m2个子监测段线路的热量值，并将m2个子监测段线路的热量值进行标准差计算，由此得到对应的输电线的线路热量分布值，设置线路热量分布值的热量分布对比阈值，并将每个输电线的线路热量分布值与预设的热量分布对比阈值进行比较分析，若线路热量分布值大于预设的热量分布对比阈值时，则将对应的输电线标记为热量分布异常信号，若线路热量分布值小于等于预设的热量分布对比阈值时，则执行步骤S5；S5：从每个输电线中随机抽取m3个子监测段线路，并通过振动传感器实时监测m3个子监测段线路的振动数据信息中的振动频率和振动幅度，并将其标定为zpki*和zfki*，其中，k=1，2，3……m3，并将其进行数据分析，依据设定的数据模型：，由此得到对应的输电线的振动状态系数zdvi*，其中，γ1和γ2分别为权重因子系数；设置振动状态系数的振动对比阈值，并将每个输电线的振动状态系数与预设的振动对比阈值进行比较分析，若振动状态系数大于预设的振动对比阈值时，则将对应的输电线标记为振动状态异常信号，若振动状态系数小于等于预设的振动对比阈值时，则执行步骤S6；S6：将输出的绝缘状态异常信号、环境恶劣引起信号、热量分布异常信号或振动状态异常信号或环境恶劣引起信号均通过显示终端进行反馈说明；所述特殊监控单元用于对归入集合C中的各输电线进行直接负荷安全监测分析，由此生成负荷过载异常信号，并将输出的负荷过载异常信号发送至显示终端进行反馈说明；所述对归入集合C中的各输电线进行直接负荷安全监测分析，其具体分析过程如下：实时监测归入在集合C中的各输电线输出功率，并以时间为横坐标，以输出功率为纵坐标，并由此建立每个输电线的二维动态坐标系，并将实时监测到输出功率绘制在二维动态坐标系上，由此得到每个输电线的负荷折线；计算每个输电线的负荷折线与水平线之间的总夹角，并将其作为衡量每个输电线的负荷数据值，设置负荷数据值的负荷对比阈值，若负荷数据值大于预设的负荷对比阈值时，则生成负荷过载异常信号；将输出的负荷过载异常信号发送至显示终端进行反馈说明。

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百度查询： 淮阴工学院 一种基于互联网的输电线安全监控系统

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