分布式輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統技術方案

本發明專利技術公開了一種分布式輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統，它包括接地線監測裝置，用于監測各接地線的接地電阻、接地地理位置以提供接地效果的判斷依據，以及接收并執行主站下發的數據和命令；人員監測裝置，用于監測檢修人員地理位置信息及其檢修過程；主站，與該接地線監測裝置、線路監測裝置、人員監測裝置通信連接并對其進行信息采集、信息處理及信息發布；客戶端，提供人機交互接口，與主站通信連接。它具有如下優點：防止輸配電線路電氣誤操作，保障人身安全、電網安全，給電力檢修、安監、調度等部門對檢修現場的安全管控帶來極大便利。

Digital monitoring system for safety protection of distributed transmission line

The invention discloses a distribution line maintenance operation safety protection monitoring system of a distributed digital transmission, which comprises a ground wire monitoring device for monitoring the grounding grounding resistance and grounding location to provide the basis for the judgment of ground effect, and receives and executes the send data and command personnel; monitoring device for monitoring the maintenance personnel location information and maintenance process; the main station, connected with the ground wire monitoring device, line monitoring device, monitoring device and communication personnel information collection, information processing and information dissemination to the client; provide man-machine interface, connected with the master station communication. It has the following advantages: to prevent the transmission and distribution lines of electrical misoperation, to protect personal safety, power grid security, power repair, safety supervision, scheduling and other departments on the maintenance of the site safety management and control to bring great convenience.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電力智能檢測領域，尤其涉及一種分布式輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統。
技術介紹
對于大范圍的輸配電線路檢修作業，接地線裝設、檢修人員分布呈現出點多面廣的特點，很多作業范圍超過1公里，工作人員需要等接地線全部裝設完畢后才能開始登桿作業，檢修作業完成后需要確認接線是否正常、是否有遺留接地線、作業人員是否撤離，以此判斷是否具備送電條件等，對于大范圍停電作業特別是延遲到夜間的作業，用傳統人工方法從頭到尾巡視檢查一遍會花費很多時間，不僅效率低，而且也可能因人工管控不到位帶來安全隱患，存在安全盲區。在使用電力接地線的過程中，無論哪個環節出現失誤，都可能對整個電網的安全造成重大威脅，甚至發生重大人身、設備事故，而在大型的停電作業過程中，使用的接地線有十幾組，甚至幾十組，使用的數量較大，而且地點分散，不便于管理，從而使得操作人員在拆除接地線的過程中會發生漏拆電力接地線的情況，導致發生帶接地線合斷路器的惡性誤操作事故，給電力系統造成重大損失。圖1為配電線路通過接地線短路接地示意圖。目前，國內對接地線監測的研究比較分散，主要是針對變電站接地狀態電子管理顯示系統、配網中可移動地線防誤管理系統、線路檢修及接地線狀態監視預警系統等方面。對于該系統的某個具體領域智能化談得比較多，目前能實現對接地線接地與否這“兩態”進行監測，僅能判斷線路是否有裝設、遺漏接地，但不能對接地電阻進行量化、數字化在線檢測，無法進一步判斷接地效果是否良好、接地是否有效，進一步對其進行定位、對檢修作業工作人員工作狀態的數字化監測涉足較少，尚未有針對輸配電線路檢修作業全過程進行安全保護監測的綜合系統。
技術實現思路
本專利技術提供了一種分布式輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統，其克服了
技術介紹
中所述的現有技術的不足。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：分布式輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統，它包括：接地線監測裝置，用于監測各接地線的接地電阻、接地地理位置以提供接地效果的判斷依據，以及接收并執行主站下發的數據和命令；人員監測裝置，用于監測檢修人員地理位置信息及其檢修過程；主站，與該接地線監測裝置、人員監測裝置通信連接，用于對該接地線監測裝置、人員監測裝置中的各數據信息進行信息采集、信息處理及信息發布；客戶端，提供人機交互接口，與主站通信連接。一實施例之中：所述接地線監測裝置包括帶電壓源接地線監測終端和接地線監測終端，該帶電壓源接地線監測終端包括電壓源，各接地線之間形成并聯連接并由該電壓源為其提供監測電壓，各接地線接地形成接地電阻并分別通過該接地線監測終端測得對應接地線的接地電流信息與地理位置信息，該電流信息與地理位置信息發送至主站并由主站分析處理得到相應接地線支路的阻抗；該電壓源一端接地形成自阻抗并通過該帶電壓源接地線監測終端測得該電壓源的接地電流信息與地理位置信息，該電流信息與地理位置信息發送至主站并由主站分析處理得到電壓源的自阻抗。一實施例之中：所述接地線監測終端包括第一主控制器和與該第一主控制器相連接的第一電流互感器、第一GPS定位器、第一通信模塊、第一存儲模塊、第一顯示報警模塊和第一輸入模塊，該第一電流互感器用于測量對應接地線的接地電流信息，該第一GPS定位器用于測量對應接地線所在的地理位置信息。一實施例之中：所述帶電壓源接地線監測終端還包括第二主控制器和與該第二主控制器相連接的第二電流互感器、第二GPS定位器、第二通信模塊、第二存儲模塊、第二顯示報警模塊和第二輸入模塊，該第二電流互感器用于測量該電壓源的接地電流信息，該第二GPS定位器用于測量該電壓源所在的地理位置信息。一實施例之中：所述人員監測裝置包括第三GPS定位器和視頻錄像模塊，該第三GPS定位器用于測量對應檢修人員的地理位置信息，該視頻錄像模塊用于獲取檢修人員的檢修過程圖像，該地理位置信息與檢修過程過程圖像都發送至主站進行處理并在客戶端顯示。一實施例之中：所述人員監測裝置裝設在檢修人員的安全帽內。一實施例之中：所述主站與接地線監測裝置、線路監測裝置、人員監測裝置之間通過GPRS無線通信連接。一實施例之中：所述客戶端包括手機、筆記本電腦、平板電腦中的任一種。本技術方案與
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相比，它具有如下優點：1、通過接地線監測裝置實現各接地線接地電阻的測量，從而獲得各接地線否接地與拆除的兩態狀況，以及接地時是否接地良好有效。2、通過人員監測裝置實現檢修人員的整個檢修過程的實時監測以及進一步確認檢修人員是否撤離至安全范圍內。3、所述接地線監測裝置和人員監測裝置具有定位功能，如果檢修結束后遺留接地線未拆除，或者人員未全部撤離，能夠明確接地線裝設位置或人員位置，以便快速找到遺留接地線，或快速確認人員是否安全撤離作業現場。5、本專利技術所述的輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統能實現全方位的接地檢修監控，減少安全監測盲區，多重確保接地安全和再次送電安全，提高監測效率。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。圖1為
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中所述的配電線路通過接地線短路接地示意圖。圖2為本實施例所述的輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統的系統框圖。圖3為接地線監測裝置的監測原理圖。圖4為接地線監測裝置的等效監測原理圖。圖5(a)為電壓源接地自阻抗測量回路。圖5(b)為圖5(a)的等效電路。圖5(c)為圖5(b)的等效電路。圖5(d)為圖5(c)的等效電路。圖6為接地線監測終端的電路結構框圖。具體實施方式請查閱圖2，分布式輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統，它包括：接地線監測裝置1，用于監測各接地線的接地電阻、接地地理位置以提供接地效果的判斷依據，以及接收并執行主站下發的數據和命令；人員監測裝置3，用于監測檢修人員地理位置信息及其檢修過程；主站4，與該接地線監測裝置、線路監測裝置、人員監測裝置通信連接，用于對該接地線監測裝置、線路監測裝置、人員監測裝置中的各數據信息進行信息采集、信息處理及信息發布；客戶端5，提供人機交互接口，與主站通信連接，該客戶端包括手機、筆記本電腦、平板電腦中的任一種，但不限于該三種，可以是能夠提供人機交互接口的任何智能設備。如圖3所示，所述接地線監測裝置1包括帶電壓源接地線監測終端11和接地線監測終端12，該帶電壓源接地線監測終端11包括電壓源，各接地線之間形成并聯連接并由該電壓源為其提供監測電壓，各接地線接地形成接地電阻并分別通過該接地線監測終端12測得對應接地線的接地電流信息與地理位置信息，該電流信息與地理位置信息發送至主站并由主站4分析處理得到相應接地線支路的阻抗。如圖4所示，若電壓源的電壓U0已知、其接地自阻抗R0已知，則通過接地線的接地電流測量則可很方便地計算出各檢修接地線支路的接地電阻。假設各接地線電流測量回路實時測量各接地支路電流為I1，I2...，并上傳至主站。主站根據下式計算各接地線支路的接地電阻R1為：R1＝(U0-R0＊I0)/I1其中，I0為各接地支路電流I1，I2...的總和。所述電壓源一端接地形成自阻抗，通過該帶電壓源接地線監測終端11測得該電壓源的接地電流信息與地理位置信息，該電流信息與地理位置信息發送至主站4并由主站4分析處理得到電壓源的接地自阻抗。如圖5所示，本系統采用了二極法(粗略測量法)進行自阻抗測量，自阻本文檔來自技高網...

【技術保護點】
分布式輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統，其特征在于：包括：接地線監測裝置，用于監測各接地線的接地電阻、接地地理位置以提供接地效果的判斷依據，以及接收并執行主站下發的數據和命令；人員監測裝置，用于監測檢修人員地理位置信息及其檢修過程；主站，與該接地線監測裝置、人員監測裝置通信連接，用于對該接地線監測裝置、人員監測裝置中的各數據信息進行信息采集、信息處理及信息發布；客戶端，提供人機交互接口，與主站通信連接。

【技術特征摘要】
1.分布式輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統，其特征在于：包括：接地線監測裝置，用于監測各接地線的接地電阻、接地地理位置以提供接地效果的判斷依據，以及接收并執行主站下發的數據和命令；人員監測裝置，用于監測檢修人員地理位置信息及其檢修過程；主站，與該接地線監測裝置、人員監測裝置通信連接，用于對該接地線監測裝置、人員監測裝置中的各數據信息進行信息采集、信息處理及信息發布；客戶端，提供人機交互接口，與主站通信連接。2.根據權利要求1所述的分布式輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統，其特征在于：所述接地線監測裝置包括帶電壓源接地線監測終端和接地線監測終端，該帶電壓源接地線監測終端包括電壓源，各接地線之間形成并聯連接并由該電壓源為其提供監測電壓，各接地線接地形成接地電阻并分別通過該接地線監測終端測得對應接地線的接地電流信息與地理位置信息，該電流信息與地理位置信息發送至主站并由主站分析處理得到相應接地線支路的阻抗；該電壓源一端接地形成自阻抗并通過該帶電壓源接地線監測終端測得該電壓源的接地電流信息與地理位置信息，該電流信息與地理位置信息發送至主站并由主站分析處理得到電壓源的自阻抗。3.根據權利要求2所述的分布式輸配電線路檢修作業安全保護數字化監測系統，其特征在于：所述接地線監測終端包括第一主控制器和與該第一主控制器相連接的第一電流互感器、第一GPS定位器、第一通信模塊、第一存儲模塊、第一顯示報警...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙飛，牛勝鎖，蘇海鋒，
申請(專利權)人：華北電力大學保定，
類型：發明
國別省市：河北;13