一種10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統和方法與流程
2023-06-08 22:23:31
一種10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統和方法，特別涉及一種能夠對輸電線路進行除雪、除冰和除塵多種功能的維修系統和方法。
背景技術：
輸電線路在冬季覆冰是電力系統最大的自然災害之一。冷的雨滴降落到了溫度低於冰點(0℃)的物體上就形成雨凇。如果是凝結在電線上，就形成電線覆冰。如果一個範圍內的所有電線都被冰包住，這就是線路覆冰。
對於長距離輸電的高壓電線，它依靠鐵塔支撐，覆冰使鐵塔加大了負重，嚴重的覆冰可以使鐵塔無力支持這些電線而倒塌。而鐵塔上的絕緣子串上有了覆冰就只能拉閘使輸電線停止輸電，於是造成大面積的電力中斷。線路覆冰構成嚴重的災害。而人工除冰是目前保證電網暢通的主要辦法。
因覆冰引起的供電中斷，甚至電網解列等事故後果通常極為嚴重，修復工作難度大、周期長。為了保證電力系統的可靠性，提高高壓輸電線除冰的效率，減少損失，維護工人的安全，研製安全有效的除冰機械以代替人進行導線除冰具有較好的應用前景和實用意義。
同時，高壓線路長時間使用，導致輸電線路上的灰塵長時間積壓，造成線路重量增加，線路的弧度增加，使線路的拉升不符合要求，減少輸電線路的使用壽命，嚴重時造成輸電停止。因此，需要高效完善的高壓線路檢修維護裝置。
技術實現要素：
為解決上述技術問題：本申請提出一種10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統，包括檢測裝置，監控裝置，維護裝置，所述檢測裝置用於檢測所述輸電線路上的積雪量、結冰厚度、灰塵厚度至少之一；將所述檢測結果發送到監控裝置，當積雪量、結冰厚度、灰塵厚度至少之一超過預設閾值時，啟動維護裝置對所述輸電線路進行除雪、除冰、除塵至少之一的定點維護。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統，所述檢測裝置包括高清攝像頭、無線信號模塊1、屏蔽罩、電池、地理信息模塊、雲層檢測模塊、控制單元，所述控制單元連接高清攝像頭、無線信號模塊1、地理信息模塊、雲層檢測模塊；所述屏蔽罩設置在所述檢測裝置外部，用於對其進行電磁屏蔽，防止高壓輸電線路的感應電磁對檢測裝置進行幹擾。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統，所述檢測裝置是微型無人機，所述雲層檢測模塊用於檢測所述微型無人機航向路徑上部的雲層，用於傳輸到所述監控裝置進行局部天氣狀況，所述地理信息模塊用於對所述輸電線路的詳細部位進行地址標識，設定對應的標識信息，所述無線信號模塊1用於實時傳輸數據到所述監控裝置。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統，所述監控裝置包括中央處理器、比較單元、無線信號模塊2、存儲單元、預警單元、web伺服器，所述比較單元用於將所述檢測裝置傳輸的數據與預設閾值進行比較判斷，所述預警單元用於根據所述比較單元比較判斷的結果進行所述輸電線路維護優先級設定，根據不同優先級進行維護預警，所述存儲單元用於進行檢測數據、維護數據、預警數據的存儲，所述web伺服器用於對線路維護情況進行上傳，以供遠程查看。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統，所述維護裝置包括維護模塊、測距模塊、充電單元、伸縮模塊、控制器、無線信號模塊3；所述維護模塊包括超聲波發生模塊、清潔劑發生模塊、熱輻射發生模塊，所述超聲波發生模塊、清潔劑發生模塊、熱輻射發生模塊連接伸縮模塊，根據控制器的控制信號通過伸縮模塊從維護裝置中伸出或縮回；所述充電單元包括無線感應線圈，用於感應高壓輸電線路周邊感應的出的磁場，進行無線充電；所述測距模塊用於檢測維護裝置與所述輸電線路的距離，維持維護裝置與所述輸電線路之間的安全距離。
一種10kV、35kV、110kV輸電線路維修方法，所述方法應用於上述任一項10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統中，包括檢測裝置、監控裝置、維護裝置，包括如下步驟：
（1）所述檢測裝置檢測所述輸電線路上的積雪量、結冰厚度、灰塵厚度至少之一；
（2）將所述檢測結果發送到監控裝置，所述監控裝置將檢測的結果與預設閾值進行比較判斷，
（3）當積雪量、結冰厚度、灰塵厚度至少之一超過預設閾值時，啟動維護裝置對所述輸電線路進行除雪、除冰、除塵至少之一的定點維護。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修方法，所述步驟（1）具體包括：所述檢測裝置設於微型無人機上，所述檢測裝置根據所述微型無人機預設的維護路線通過高清攝像頭對輸電線路進行拍攝，將檢測的數據經過壓縮處理後及時回傳給監控裝置，所述監控裝置根據線路的直徑判斷積雪量以及結冰厚度是否超過預設閾值，如果超過，則發送指令給維護裝置，所述維護裝置根據相關指令啟動維護裝置對相關輸電線路進行除雪、除冰維護，所述監控裝置根據所述輸電線路中顏色灰度，判斷所述輸電線路的顏色灰度是否超過預設閾值，如果超過，則發送指令給維護裝置，所述維護裝置根據相關指令啟動維護裝置對相關輸電線路進行除塵維護。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修方法，所述步驟（2）中的比較判斷包括：檢測灰塵時，通過攝像拍攝，檢測線路上的顏色灰度，進行除塵閾值判斷，當顏色灰度大於第一預設閾值時，進行除塵備案，當顏色灰度大於第二預設閾值時，進行除塵預警，設定定點除塵預警方案，同時將所述除塵預警方案進行存儲，當顏色灰度大於第三預設閾值時，將存儲的所述除塵預警方案調用，判斷所述除塵預警方案是否適用於當前的輸電線路的除塵，如果適用，則直接按照該除塵預警方案執行，如果不使用，則在除塵預警方案上進行調整，如果無法調整除塵預警方案對當前線路進行除塵，則啟動系統最高優先級進行除塵方案制定並迅速執行。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修方法，所述步驟（3）中的所述維護包括除雪、除冰、除塵三種不同的方式，當需要除雪時，啟動維護裝置上的超聲波模塊，傳輸高頻率超聲波使還未結冰的雪花從所述輸電線路上抖落；當需要除冰時，啟動維護裝置上的高溫發熱模塊，使傳輸線路上的表層溫度上升，結冰脫落；當需要除塵時，根據所述輸電線路所在區域的天氣狀態，選擇雨天，啟動維護裝置上的清潔模塊，噴射清潔劑，利用清潔劑的清洗作用配合雨水將所述輸電線路的灰塵去除。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修方法，所述維護裝置包括無人機，所述無人機包括無線感應線圈，感應高壓電線周邊的電場所產生的磁場，進行無線充電。
本申請用於對輸電線路進行除雪、除冰、除塵，分為三種方式對線路進行維護，在下雪時及時清理，防止結冰，在具有冰時，根據線路直徑，判斷是否需要除冰；對於灰塵，通過攝像拍攝，檢測線路上的顏色灰度，進行除塵閾值判斷，並在檢測到各個閾值時，控制相應的裝置進行除雪、除冰、除塵，能夠迅速的對高壓輸電線路進行準確維護，節約人力成本，提高高壓輸電線路的使用壽命。
附圖說明
圖1為本申請輸電線路維護系統一種優選示意圖。
圖2為本申請輸電線路維護系統的檢測裝置一種優選示意圖。
圖3為本申請輸電線路維護系統的維護裝置一種優選示意圖。
圖4為本申請輸電線路維護方法一種優選示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本申請作進一步詳細描述，有必要在此指出的是，以下具體實施方式只用於對本申請進行進一步的說明，不能理解為對本申請保護範圍的限制，該領域的技術人員可以根據上述申請內容對本申請作出一些非本質的改進和調整。
如圖1所示，為本申請提出一種10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統，包括檢測裝置，監控裝置，維護裝置，所述檢測裝置用於檢測所述輸電線路上的積雪量、結冰厚度、灰塵厚度至少之一；將所述檢測結果發送到監控裝置，當積雪量、結冰厚度、灰塵厚度至少之一超過預設閾值時，啟動維護裝置對所述輸電線路進行除雪、除冰、除塵至少之一的定點維護。
如圖2所示，為本申請輸電線路維護系統的檢測裝置一種優選示意圖，所述檢測裝置包括高清攝像頭、無線信號模塊1、屏蔽罩、電池、地理信息模塊、雲層檢測模塊、控制單元，所述控制單元連接高清攝像頭、無線信號模塊1、地理信息模塊、雲層檢測模塊；所述屏蔽罩設置在所述檢測裝置外部，用於對其進行電磁屏蔽，防止高壓輸電線路的感應電磁對檢測裝置進行幹擾。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統，所述檢測裝置是微型無人機，所述雲層檢測模塊用於檢測所述微型無人機航向路徑上部的雲層，用於傳輸到所述監控裝置進行局部天氣狀況，所述地理信息模塊用於對所述輸電線路的詳細部位進行地址標識，設定對應的標識信息，所述無線信號模塊1用於實時傳輸數據到所述監控裝置。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統，所述監控裝置包括中央處理器、比較單元、無線信號模塊2、存儲單元、預警單元、web伺服器，所述比較單元用於將所述檢測裝置傳輸的數據與預設閾值進行比較判斷，所述預警單元用於根據所述比較單元比較判斷的結果進行所述輸電線路維護優先級設定，根據不同優先級進行維護預警，所述存儲單元用於進行檢測數據、維護數據、預警數據的存儲，所述web伺服器用於對線路維護情況進行上傳，以供遠程查看。
如圖3所示，為本申請輸電線路維護系統的維護裝置一種優選示意圖，所述維護裝置包括維護模塊、測距模塊、充電單元、伸縮模塊、控制器、無線信號模塊3；所述維護模塊包括超聲波發生模塊、清潔劑發生模塊、熱輻射發生模塊，所述超聲波發生模塊、清潔劑發生模塊、熱輻射發生模塊連接伸縮模塊，根據控制器的控制信號通過伸縮模塊從維護裝置中伸出或縮回，所述伸縮模塊使用氣泵進行伸縮控制；所述充電單元包括無線感應線圈，用於感應高壓輸電線路周邊感應的出的磁場，進行無線充電；所述測距模塊用於檢測維護裝置與所述輸電線路的距離，維持維護裝置與所述輸電線路之間的安全距離。
一種10kV、35kV、110kV輸電線路維修方法，所述方法應用於上述任一項10kV、35kV、110kV輸電線路維修系統中，包括檢測裝置、監控裝置、維護裝置，如圖4所示，為本申請輸電線路維護方法一種優選示意圖。包括如下步驟：
（1）所述檢測裝置檢測所述輸電線路上的積雪量、結冰厚度、灰塵厚度至少之一；
（2）將所述檢測結果發送到監控裝置，所述監控裝置將檢測的結果與預設閾值進行比較判斷，
（3）當積雪量、結冰厚度、灰塵厚度至少之一超過預設閾值時，啟動維護裝置對所述輸電線路進行除雪、除冰、除塵至少之一的定點維護。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修方法，所述步驟（1）具體包括：所述檢測裝置設於微型無人機上，所述檢測裝置根據所述微型無人機預設的維護路線通過高清攝像頭對輸電線路進行拍攝，將檢測的數據經過壓縮處理後及時回傳給監控裝置，所述監控裝置根據線路的直徑判斷積雪量以及結冰厚度是否超過預設閾值，如果超過，則發送指令給維護裝置，所述維護裝置根據相關指令啟動維護裝置對相關輸電線路進行除雪、除冰維護，所述監控裝置根據所述輸電線路中顏色灰度，判斷所述輸電線路的顏色灰度是否超過預設閾值，如果超過，則發送指令給維護裝置，所述維護裝置根據相關指令啟動維護裝置對相關輸電線路進行除塵維護。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修方法，所述步驟（2）中的比較判斷包括：檢測灰塵時，通過攝像拍攝，檢測線路上的顏色灰度，進行除塵閾值判斷，當顏色灰度大於第一預設閾值時，進行除塵備案，當顏色灰度大於第二預設閾值時，進行除塵預警，設定定點除塵預警方案，同時將所述除塵預警方案進行存儲，當顏色灰度大於第三預設閾值時，將存儲的所述除塵預警方案調用，判斷所述除塵預警方案是否適用於當前的輸電線路的除塵，如果適用，則直接按照該除塵預警方案執行，如果不使用，則在除塵預警方案上進行調整，如果無法調整除塵預警方案對當前線路進行除塵，則啟動系統最高優先級進行除塵方案制定並迅速執行。所述第一預設閾值<第二預設閾值<第三預設閾值。
除雪和除冰時，設置三個不同的厚度預設閾值，分別為第一雪厚度預設閾值，第二雪厚度預設閾值，第三雪厚度預設閾值, 第一冰厚度預設閾值，第二冰厚度預設閾值，第三冰厚度預設閾值，其中，第一雪厚度預設閾值<第二雪厚度預設閾值<第三雪厚度預設閾值，檢測的雪的厚度大於第一雪厚度預設閾值，小於第二雪厚度預設閾值時，進行備案，大於第二雪厚度預設閾值，小於第三雪厚度預設閾值時，進行預警，設定定點除雪預警方案，同時將所述除雪預警方案進行存儲，大於第三雪厚度預設閾值時，將存儲的所述除雪預警方案調用，判斷所述除雪預警方案是否適用於當前的輸電線路的除塵，如果適用，則直接按照該除雪預警方案執行，如果不使用，則在除雪預警方案上進行調整，如果無法調整除雪預警方案對當前線路進行除雪，則啟動系統最高優先級進行除雪方案制定並迅速執行。第一冰厚度預設閾值<第二冰厚度預設閾值<第三冰厚度預設閾值，根據冰的厚度在不同區間段，採用與除雪相類似的除冰方案。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修方法，所述步驟（3）中的所述維護包括除雪、除冰、除塵三種不同的方式，當需要除雪時，啟動維護裝置上的超聲波模塊，傳輸高頻率超聲波使還未結冰的雪花從所述輸電線路上抖落；當需要除冰時，啟動維護裝置上的高溫發熱模塊，使傳輸線路上的表層溫度上升，結冰脫落；當需要除塵時，根據所述輸電線路所在區域的天氣狀態，選擇雨天，啟動維護裝置上的清潔模塊，噴射清潔劑，利用清潔劑的清洗作用配合雨水將所述輸電線路的灰塵去除。
所述的10kV、35kV、110kV輸電線路維修方法，所述維護裝置包括無人機，所述無人機包括無線感應線圈，感應高壓電線周邊的電場所產生的磁場，進行無線充電。
本申請用於對輸電線路進行除雪、除冰、除塵，分為三種方式對線路進行維護，在下雪時及時清理，防止結冰，在具有冰時，根據線路直徑，判斷是否需要除冰；對於灰塵，通過攝像拍攝，檢測線路上的顏色灰度，進行除塵閾值判斷，並在檢測到各個閾值時，控制相應的裝置進行除雪、除冰、除塵，能夠迅速的對高壓輸電線路進行準確維護，節約人力成本，提高高壓輸電線路的使用壽命。