一种新型的高压架空线故障预警及定位系统的制作方法

本实用新型涉及***技术领域，具体为一种新型的高压架空线故障预警及定位系统。

背景技术：

近年来，我国实施了大规模的西电东送和全国联网工程，输电线路的安全性、稳定性以及经济性显得尤其重要。高压输电线路在远距离大容量输电和电力系统联网方面具有明显的优点，将在我国西电东送和全国联网工程中起到重要的作用。

但高压输电线路距离长、线路复杂，跨越高山、森林、河流、湖泊等复杂地形，气候条件多变，当发生线路故障时不容易巡线及排查。这需要录波器或测距装置提供准确的测距结果，方便故障的查找。行波测距是高压输电线路进行故障定位的主要方法，但由于行波信号受长距离传输衰减、高阻抗故障、t接线路及智能化变电站的发展等诸多因素影响，传统站端行波测距在高压输电中的应用效果并不理想，难以满足精确查找故障点的要求。很多故障由于找不到故障点而长时间停电，严重影响供电可靠性，造成经济效益和社会效益的巨大损失。电力系统迫切需要一种针对高压输电线路的高精度故障测距方法，能够及时准确地告知故障区段和故障距离，方便人员进行检修，使电力系统尽快恢复正常运行，最大程度的减少损失，这对增强供电可靠性、改善供电电能质量、提高运行维护效率，具有重要的意义。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种新型的高压架空线故障预警及定位系统，具备安装方便、减少维护、提高定位精度、提高供电可靠性、数据传输稳定、系统功能全面强大等优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型的高压架空线故障预警及定位系统，包括若干个监测终端、中心站以及用户系统，所述监测终端中皆包含有无线传感器、plc处理器、存储器、gps时钟单元、gprs通信单元以及锂电池组，且锂电池组的输入端通过光伏控制器与太阳能电池板的输出端电连接，所述中心站中包含有应用服务器和数据服务器，所述用户系统采用linux操作系统。

优选的，所述监测终端和太阳能电池板皆独立安装于杆塔横架上；所述监测终端位置处的杆塔横架左右两侧皆垂直设置有两个第一挡片，且其中两个第一挡片皆固定于监测终端的外侧壁上，并且相对两个第一挡片之间皆水平安插有第一螺纹杆，而且第一螺纹杆的一端皆套装有第一螺母；所述太阳能电池板位置处的杆塔横架上下两侧皆水平设置有两个第二挡片，且相对两个第二挡片之间皆垂直安插有第二螺纹杆，并且第二螺纹杆的一端皆套装有第二螺母，所述太阳能电池板倾斜设立于第二挡片的顶端，且太阳能电池板的中部通过两个支杆与对应的第二挡片固定连接。

优选的，所述第一螺纹杆和第二螺纹杆皆呈u型结构。

优选的，所述监测终端和太阳能电池板的安装要求如下，

①监测终端的箱门背向高压供电的来电方向，且监测终端与高压电缆保持平面垂直；

②监测终端应安装于直线塔，不可安装于耐张塔，并避免安装于高压交直流交汇处；

③监测终端和太阳能电池板皆需安装于阳光充足且gprs信号良好的杆塔上。

优选的，所述用户系统加载于中心站中，且用户系统中包含有设备监控、故障查询、故障记录、设备状态、谐波量测、线路参数、设备软件、权限管理等功能。

（三）有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种新型的高压架空线故障预警及定位系统，具备以下有益效果：

1、安装方便、减少维护：利用无线接收原理，无需安装行波专用互感器，且多个监测终端安装于杆塔上，与高压部分无接触，无需停电安装，并互为备用；

2、动态波速自适应原理先进：通过分布式安装缩短监测距离，解决信号衰减问题，并基于gps时钟单元和精密采样同步算法，减少测距误差，提高高阻接地时的故障定位精度，以及通过无线接收方式直接测量行波信号，避免二次回路对行波波形的影响，且系统根据故障数据自适应调整行波波速，使得定位精度更准确；

3、监测终端采用低功耗设计，通过太阳能电池板和锂电池的冗余供电设计，提高供电可靠性；

4、数据传输采用gprs独立通讯，且中心主站具有强大的数据接收、存储及统计功能，为用户系统提供结果发布、故障查询等详实完整的数据。

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图；

图2为本实用新型结构分布示意图；

图3为本实用新型系统参数示意图；

图4为本实用新型监测终端和太阳能电池板安装结构示意图；

图5为本实用新型中心站结构示意图。

图中：1、杆塔横架；2、第一挡片；3、第一螺纹杆；4、第一螺母；5、监测终端；6、第二挡片；7、第二螺纹杆；8、第二螺母；9、支杆；10、太阳能电池板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种新型的高压架空线故障预警及定位系统，包括若干个监测终端5、中心站以及用户系统，监测终端5中皆包含有无线传感器、plc处理器、存储器、gps时钟单元、gprs通信单元以及锂电池组，且锂电池组的输入端通过光伏控制器与太阳能电池板10的输出端电连接，中心站中包含有应用服务器和数据服务器，用户系统采用linux操作系统。

如图4中监测终端5和太阳能电池板10皆独立安装于杆塔横架1上；监测终端5位置处的杆塔横架1左右两侧皆垂直设置有两个第一挡片2，且其中两个第一挡片2皆固定于监测终端5的外侧壁上，并且相对两个第一挡片2之间皆水平安插有第一螺纹杆3，而且第一螺纹杆3的一端皆套装有第一螺母4；太阳能电池板10位置处的杆塔横架1上下两侧皆水平设置有两个第二挡片6，且相对两个第二挡片6之间皆垂直安插有第二螺纹杆7，并且第二螺纹杆7的一端皆套装有第二螺母8，太阳能电池板10倾斜设立于第二挡片6的顶端，且太阳能电池板10的中部通过两个支杆9与对应的第二挡片6固定连接，拆装便捷。

如图4中第一螺纹杆3和第二螺纹杆7皆呈u型结构，用于与杆塔横架1配合定位。

如图2和图4中监测终端5和太阳能电池板10的安装要求如下，

①监测终端5的箱门背向高压供电的来电方向，且监测终端5与高压电缆保持平面垂直；

②监测终端5应安装于直线塔，不可安装于耐张塔，并避免安装于高压交直流交汇处；

③监测终端5和太阳能电池板10皆需安装于阳光充足且gprs信号良好的杆塔上。

如图1中用户系统加载于中心站中，且用户系统中包含有设备监控、故障查询、故障记录、设备状态、谐波量测、线路参数、设备软件、权限管理等功能。

工作原理：在使用时，首先按照预定的安装要求，将若干个监测终端5和太阳能电池板10分别独立安装于杆塔横架1上，其中，监测终端5的一侧皆垂直设置两组第一挡片2，利用第一螺纹杆3、第一螺母4直接锁紧，使得监测终端5关于高压电缆保持平面垂直；而太阳能电池板10的下方皆水平设置两组第二挡片6，并利用支杆9进行斜向支撑，再通过第二螺纹杆7、第二螺母8螺纹锁紧，从而使得监测终端5和太阳能电池板10皆处于良好的运行环境中；

在后期的运行过程中，监测终端5中的无线传感器、plc处理器、存储器、gps时钟单元、gprs通信单元等组件皆由锂电池组直接供电，同时配套的太阳能电池板10持续将光热能转换为电能并输入锂电池组中进行储存，从而形成电能冗余状态，维持电能充盈，避免设备停机；

在中心站及用户系统处，监测终端5利用基于gprs通信的数据传输网络，支持数据校验、误码重发及续传等功能，实现对状态信息、故障信息等数据的无丢失传输。当工作人员进入该系统登录页面时，输入账号、密码及验证码后，登录进入系统统主界面，即可通过首页菜单栏部分进入所有功能的操作入口，分别完成查看设备监控、查询故障信息、浏览故障记录、设备状态自检、谐波量测、线路参数更改、设备软件升级、权限管理等操作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。