一种基于物联网的高压电网电晕监测方法及系统

1.本发明涉及高压输电设备的安全检测领域，具体涉及到一种基于物联网的高压电网电晕监测方法和系统.


背景技术：

2.电晕放电是指带电体表面在气体或液体介质中出现许多局部的电离和激发过程，但电极之间并不击穿或导通而出现的自持放电现象，常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内，如在电力领域中输电线路、高压电器、绝缘子等的电晕放电。电晕要消耗电能，电晕放电时产生的脉冲电磁波对无线电和高频通信会产生干扰；电晕还会使导线表面发生腐蚀，从而降低导线的使用寿命。
3.电弧、电晕以及局部放电等因素往往会损害高压设备，甚至引发电力系统瘫痪，在超高压直流输变电系统中，确保电力系统的安全可靠运行尤为重要。同时，电晕放电也会严重地影响人身安全。因此，如何准确、及时、有效地检测电晕放电的位置及强弱对保证电力系统可靠运行、减少设备损坏和确保人身安全具有重要的意义。
4.目前，电晕放电探测线路巡检主要采用人工巡检、航拍等方法，使得电晕放电探测劳动强度放大且难以及时发现。容易引起由电晕放电引起的设备故障而造成的电网事故。
5.现有成熟的物联网技术，基于物联网的高压电网电晕监测系统具有全天候、远程监测、故障定位等特性。所以整套系统对由电晕放电引起的设备故障而造成的电网事故具有早期预警的作用，保证隐患提早发现、及时解决，为工作在维修一线的人员提供准确的信息，减轻之前巡线带来的巨大工作量、同时该系统既可有效减少因供电设备故障而引起的直接电能损失，又可确保供电顺利，避免因供电事故而引起的生产中断、社会生活受到影响等间接经济损失。
6.本发设计了基于物联网的高压电网电晕监测方法及系统。该发明为电晕检测提供理论和技术支持。


技术实现要素：

7.为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于物联网的高压电网电晕监测方法及系统,通过在高压电网上建立监测系统，对由电晕放电引起的设备故障而造成的电网事故具有早期预警的作用，解决了目前高压电网需要人工现场巡检，不仅使得高压电网管理劳动强度大，且难以及时发现电晕排查故障的缺点。
8.技术方案
9.一种基于物联网的高压电网电晕监测方法，包括以下步骤：
10.步骤一、确定当前高压电网系统的运行状态；
11.步骤二、传感节点的建立，将节点探测仪作为传感节点安装在塔架两侧以监测绝缘子的电晕状态，所述节点探测仪由五部分组成：主控模块、无线模块、电晕传感模块、太阳能供电模块、定位模块；
12.步骤三、通过每个塔架上安装的传感节点建立高压电网电晕监测系统，所述监测系统与高压电网电晕放电状态对应，通过所述传感节点上的所述电晕传感模块实时采集当前高压电网电晕的参数；
13.步骤四、所述监测系统获取所述传感节点通过所述电晕传感模块获取的高压电网电晕放电数据，所述数据通过处理之后传输给所述无线模块，所述无线模块将采集的所述数据发送到所述监测系统的上层后端数据库；
14.步骤五、调取所述上层后端数据库内的数据进行处理，将出现电晕的高压电网位置通过互联网发送给高压电网设备管理人员的移动终端；
15.步骤六、高压电网设备管理人员根据所述移动终端接收的信息对高压电网设备进行状态探测，并采取有效措施进行故障排除。
16.一种基于物联网的高压电网电晕监测系统，包括若干底层传感器、上层后端数据库、互联网服务器、上层后端业务逻辑、上层前端移动终端、上层前端电脑终端、上层前端警报装置，所述底层传感器即节点探测仪，由电晕传感模块、无线传输模块、节点主控模块、太阳能供电模块、定位模块组成，所述上层后端数据库的输入端与所述无线传输模块的输出端连接，所述上层前端移动终端的输入端与所述上层后端数据库的输出端连接，所述上层前端电脑终端的输入端与所述上层后端数据库的输出端相连接，所述电晕传感模块输出端与所述节点主控模块的输入端相连接，所述无线传输模块的输入端与所述节点主控模块的输出端连接，所述太阳能供电模块的输出端与所述节点主控模块的输入端电性连接，所述节点主控模块的输出端与所述电晕传感模块、所述节点主控模块、所述太阳能供电模块、所述定位模块电性连接，所述定位模块的输出端与所述节点主控模块的输入端连接。
17.进一步的，所述电晕传感模块采用针对“日盲”紫外线的紫外线探测器，所述紫外线探测器可以探测当前塔架绝缘子上的“日盲”紫外线强度，由此判断是否发生电晕。
18.进一步的，所述无线传输模块主要是窄带物联网通信模块，主要功能实现数据的上传，指令的下达。
19.进一步的，所述上层后端数据库的数据包括紫外线强度大小，当前时间，当前位置。
20.进一步的，所述太阳能供电模块包括保护部分、太阳能电池板、蓄电池、变压器，所述保护部分主要保证太阳能电池板不易损坏，所述太阳能电池板将太阳能转化为电能，所述蓄电池用来存储电能，所述变压器对输出电压进行调理。
21.进一步的，所述的上层后端业务逻辑用于处理所述上层后端数据库的数据，根据所述数据来判断该地点该时间该高压电网是否发生电晕，若发生电晕，则及时通知管理人员进行排查检修。
22.有益效果
23.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：在高压电网上建立监测系统，监测系统具有现全天候、远程监测、故障定位等特性，所以整套监测系统对由电晕放电引起的设备故障而造成的电网事故具有早期预警的作用，保证隐患提早发现、及时解决，为工作在维修一线的人员提供准确的信息，减轻之前巡线带来的巨大工作量、同时监测系统既可有效减少因供电设备故障而引起的直接电能损失，又可确保供电顺利，避免因供电事故而引起的生产中断、社会生活受到影响等间接经济损失
附图说明
24.图1为本发明的物联网监测系统整体示意图。
具体实施方式
25.为更好地说明阐述本发明内容，下面结合附图和实施实例进行展开说明：
26.由图1所示，本发明公开了一种基于物联网的高压电网电晕监测方法，包括以下步骤：
27.步骤一、确定当前高压电网系统的运行状态；
28.步骤二、传感节点的建立，将节点探测仪作为传感节点安装在塔架两侧以监测绝缘子的电晕状态，所述节点探测仪由五部分组成：主控模块、无线模块、电晕传感模块、太阳能供电模块、定位模块；
29.步骤三、通过每个塔架上安装的传感节点建立高压电网电晕监测系统，所述监测系统与高压电网电晕放电状态对应，通过所述传感节点上的所述电晕传感模块实时采集当前高压电网电晕的参数；
30.步骤四、所述监测系统获取所述传感节点通过所述电晕传感模块获取的高压电网电晕放电数据，所述数据通过处理之后传输给所述无线模块，所述无线模块将采集的所述数据发送到所述监测系统的上层后端数据库；
31.步骤五、调取所述上层后端数据库内的数据进行处理，将出现电晕的高压电网位置通过互联网发送给高压电网设备管理人员的移动终端；
32.步骤六、高压电网设备管理人员根据所述移动终端接收的信息对高压电网设备进行状态探测，并采取有效措施进行故障排除。
33.一种基于物联网的高压电网电晕监测系统，包括若干底层传感器、上层后端数据库、互联网服务器、上层后端业务逻辑、上层前端移动终端、上层前端电脑终端、上层前端警报装置，所述底层传感器即节点探测仪，由电晕传感模块、无线传输模块、节点主控模块、太阳能供电模块、定位模块组成，所述上层后端数据库的输入端与所述无线传输模块的输出端连接，所述上层前端移动终端的输入端与所述上层后端数据库的输出端连接，所述上层前端电脑终端的输入端与所述上层后端数据库的输出端相连接，所述电晕传感模块输出端与所述节点主控模块的输入端相连接，所述无线传输模块的输入端与所述节点主控模块的输出端连接，所述太阳能供电模块的输出端与所述节点主控模块的输入端电性连接，所述节点主控模块的输出端与所述电晕传感模块、所述节点主控模块、所述太阳能供电模块、所述定位模块电性连接，所述定位模块的输出端与所述节点主控模块的输入端连接。
34.进一步的，所述电晕传感模块采用针对“日盲”紫外线的紫外线探测器，所述紫外线探测器可以探测当前塔架绝缘子上的“日盲”紫外线强度，由此判断是否发生电晕。
35.进一步的，所述无线传输模块主要是窄带物联网通信模块，主要功能实现数据的上传，指令的下达。
36.进一步的，所述上层后端数据库的数据包括紫外线强度大小，当前时间，当前位置。
37.进一步的，所述太阳能供电模块包括保护部分、太阳能电池板、蓄电池、变压器，所述保护部分主要保证太阳能电池板不易损坏，所述太阳能电池板将太阳能转化为电能，所
述蓄电池用来存储电能，所述变压器对输出电压进行调理。
38.进一步的，所述的上层后端业务逻辑用于处理所述上层后端数据库的数据，根据所述数据来判断该地点该时间该高压电网是否发生电晕，若发生电晕，则及时通知管理人员进行排查检修。
39.具体的，使用时，先确定当前高压电网的运行状态，然后建立传感节点，将节点探测仪作为传感节点安装在塔架两侧以监测绝缘子的电晕状态，
40.通过每个塔架上安装的传感节点建立高压电网电晕监测系统，所述监测系统与高压电网电晕放电状态对应，通过所述传感节点上的所述电晕传感模块实时采集当前高压电网电晕的参数；
41.所述监测系统获取所述传感节点通过所述电晕传感模块获取的高压电网电晕放电数据，所述数据通过处理之后传输给所述无线模块，所述无线模块将采集的所述数据发送到所述监测系统的上层后端数据库；
42.调取所述上层后端数据库内的数据进行处理，将出现电晕的高压电网位置通过互联网发送给高压电网设备管理人员的移动终端；
43.高压电网设备管理人员根据所述移动终端接收的信息对高压电网设备进行状态探测，并采取有效措施进行故障排除。
44.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明技术方案进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。