一种输变电智能监测监控维护保养系统及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能监测监控维护保养系统及其使用方法，具体是一种适用于电力行业的输变电智能监测监控维护保养系统及其使用方法，属于电力设备技术装备领域。
【背景技术】
[0002]电流的远距离输送往往因线路发热造成损耗，所以在输送的时候都是通过变电站升高电压，让电流变小以减少发热损耗，高压电具有很高的危险性，且目标电器也不需要如此高压，这就需要进入目标电器前再次通过变电站降低电压，由于在电流输送的过程中需要多次的变电，所以把电流的输送称为输变电，输变电就像是一张布满全国的大网，变电站就是网中的节点，连接各个节点的就是输变线路。
[0003]输变电设备和线路是输变电系统的重要组成部份，随着输变电系统规模的大型化、复杂化、组成系统的元器件越来越多，只要其中一个元器件发生故障或失效，都会增加整个系统的故障率，因此元器件的可靠度是保证整个系统和成套装置可靠性的基础。
[0004]根据电力部门对中压中小型配电变压器事故率统计，国内配电变压器年事故率均为2.1%，全国平均供电可靠率只有99.71%，即平均年停电时间达几十个小时以上，大多数城市电网的10KV系统供电可靠性在99.8%以下，断电拉闸频繁发生，极大影响人们的生产和生活，其主要原因之一就是电气设备陈旧老化，可靠性差。
[0005]为保证输变电设备可靠运行，通常需定期对变电站的输变电设备和线路进行维护和保养检修，对输变电设备的维护与保养检修通常是人为通过观察期平时的工作情况后分析找到问题所在，然后结合设备自身特点来决定是否需要检修、哪些需要检修；输变电线路运行过程中通常会遇到雷击、覆冰或外力破坏等破坏问题，对输变电线路的维护和保养检修通常是线路巡线员巡视输电线路时通过仔细观察电力线路可能存在的如拉线位置、钢丝卡螺栓的松紧、导线绝缘子的完好、线路通道内树木的生长高度等问题，然后进行及时处理以避免倒塔、倒杆及断线事故的发生。
[0006]现有的单纯通过人工的方式对输变电进行维护和保养检修存在以下缺陷:
[0007]1.输变电线路通常距离地面较高，特别是跨越山区或湖区的输变电线路，不易直接通过肉眼观察到线路表面的污渍、裂痕等线路表面问题；
[0008]2.变电站的输变电设备通常比较容易直接观察表面问题，但针对瓷瓶等电气元件的内部是否存在污渍、裂纹等问题无法通过直接观察发现；
[0009]3.观察人员的经验及工作熟练程度不同，对人员的技能要求较高，不同的人员观察同一变电站的输变电设备或输变电线路的结果有可能不同，具有细微的人为个体差异性；
[0010]4.输变电设备或输变电线路的电气元器件发生故障具有不确定性，单纯通过人为观察不易在第一时间发现问题所在。
[0011 ] 5.变电站内的设备保养采用人工操作比较容易，但针对输变电线路及塔架机构的保养通常需要操作人员爬上塔架机构或输电线，操作人员不仅劳动强度大、维护保养效率低，而且具有很高的安全风险。
【发明内容】
[0012]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种输变电智能监测监控维护保养系统及其使用方法，智能化程度高，能够实现实时监控、在第一时间发现问题，进而根据损坏或污染程度生成维护和保养检修计划，然后根据维护和保养检修计划对输变电进行维护和保养。
[0013]为了实现上述目的，本输变电智能监测监控维护保养系统包括监测监控单元、信息处理电控单元和维护保养单元；
[0014]所述的监测监控单元设置为多个，包括监测监控装置、监测监控电控装置和避雷装置；监测监控装置设置在塔架机构的顶端和输变电站的顶端，包括扫描发射机构和扫描接收反馈机构；监测监控电控装置包括计算机、电源回路、监测监控回路和信息上传回路，监测监控电控装置各自具有各自独立的坐标系，计算机与监测监控装置电连接；
[0015]所述的信息处理电控单元包括中央控制室、中央控制计算机、数据库、信息处理回路、打印输出回路和无线发射回路，中央控制计算机分别与各个监测监控单元的监测监控电控装置电连接；
[0016]所述的维护保养单元包括地面维护保养部件、空中维护保养部件和维护保养电控装置；地面维护保养部件设置在变电站内，包括地面维护保养机器人，地面维护保养机器人包括车体、清洁介质源、伸缩探测清洁头和电控装置，伸缩探测清洁头和电控装置安装在车体上，伸缩探测清洁头上包括探测传感器和清洁喷头，电控装置包括计算机、电源回路、无线收发回路、车体控制回路、侦测回路、坐标控制定位回路和清洁保养控制回路，清洁介质源通过管路和电磁阀与伸缩探测清洁头连接，探测传感器和电磁阀分别与计算机电连接；空中维护保养部件包括无线飞行机器人，无线飞行机器人包括可悬停飞行器、清洁介质源、探测清洁头和电控装置，探测清洁头设置在可悬停飞行器的底端、包括对称设置的两组基体，基体通过水平伸缩机构与可悬停飞行器的底端连接，探测传感器设置在基体的内、外两侧面上，清洁喷头设置在基体上、喷口相对设置，清洁喷头通过管路和电磁阀与清洁介质源连接，电控装置设置在可悬停飞行器内部，包括计算机、电源回路、无线收发回路、可悬停飞行器控制回路、侦测回路、坐标控制定位回路和清洁保养控制回路，计算机分别与探测传感器和电磁阀电连接；维护保养电控装置包括工业控制计算机，工业控制计算机与信息处理电控单元的中央控制计算机电连接，工业控制计算机分别与地面维护保养部件的计算机和空中维护保养部件的计算机电连接。
[0017]作为本发明的优选方案，所述的监测监控电控装置还包括GPS无线定位模块和信息无线发射模块，监测监控电控装置通过GPS定位无线传输的方式将监测信息上传至信息处理电控单元的中央控制计算机。
[0018]作为本发明的进一步改进方案，所述的监测监控电控装置的电源回路采用太阳能电池供电。
[0019]作为本发明的进一步改进方案，所述的监测监控装置还包括力学传感器，力学传感器设置在塔架机构的各固定安装关键位置和变电站变压器、互感器支撑机构的各固定安装关键位置，力学传感器与监测监控电控装置的计算机电连接。
[0020]作为本发明的进一步改进方案，所述的监测监控装置还包括振动传感器和位移传感器，振动传感器和位移传感器设置在塔架机构的各固定安装关键位置和变电站变压器、互感器支撑机构的各固定安装关键位置，振动传感器和位移传感器与监测监控电控装置的计算机电连接。
[0021]作为本发明的进一步改进方案，所述的监测监控装置通过快换机构与塔架机构顶端或变电站变压器、互感器顶端连接；所述的可悬停飞行器底部还设有控制快换夹具机构，控制快换夹具机构与空中维护保养部件的电控装置电连接；所述的信息处理电控单元还包括系统自维护回路。
[0022]作为本发明的进一步改进方案，所述的维护保养单元还包括爬线机器人，爬线机器人与维护保养电控装置电连接。
[0023]作为本发明的进一步改进方案，所述的伸缩探测清洁头和清洁喷头上均带有驱动旋转清洁刷。
[0024]—种输变电智能监测监控维护保养系统使用方法，其特征在于，具体步骤如下:
[0025]a.设备监测监控:设置在塔架机构顶端和输变电站顶端的监测监控装置对塔架机构和输变电站一定半径范围内进行周期性发射扫描信号，各扫描范围有重叠，对输电线及塔架机构和输变电站内电力设备的外部形位特征、放电状态信息进行实时监控，并通过扫描接收反馈机构反馈给监测监控电控装置的计算机，计算机通过信息上传回路将监测信息上传至信息处理电控单元的中央控制计算机；
[0026]b.监测信息处理:信息处理回路和打印输出回路工作，信息处理电控单元的中央控制计算机通过设定程序对监测信息进行对比处理并生成对比表格，操作人员可以任意调取进行打印，若监测信息在程序设定数值的范围内，则直接存储对比表格并根据具体数值生成维护保养计划；若监测信息超出程序设定的数值范围、或到达定期强制维护的日期时，则中央控制计算机根据具体监测位置发出的监测监控信息控制维护保养单元开始工作；若输电线监测信息反馈有雷击或锈蚀严重时，中央控制计算机发出需更换报警信号；
[0027]c.设备维护保养:信息处理电控单元的中央控制计算机将需清洁保养的变电站内具体的电力设备的位置坐标通过无线发射回路发送给维护保养电控装置的工业控制计算机，维护保养电控装置的工业控制计算机同时传送给地面维护保养部件的电控装置的计算机并发出控制指令，地面维护保养部件的电控装置即通过车体控制回路控制车体移动至该电力设备附近、伸缩探测清洁头翻出，侦测回路工作使伸缩探测清洁头对该电力