一种基于信息融合的避雷器在线监测系统及方法与流程

本发明涉及远程监测领域，尤其涉及一种基于信息融合的避雷器在线监测系统及方法。

背景技术：

1、避雷器主要用于限制系统中的过电压。对于电力系统来说，在发生雷击或过电压等异常情况时，为避免相关电力设备绝缘受损，避雷器可将高电压引入地面，从而迅速降低加载在被保护设备上的大电压，以实现对相关电力设备绝缘性的保护进而保证电力设备的持续稳定运行。避雷器连接在线缆和大地之间，通常与被保护设备并联。一旦出现不正常电压，避雷器将发生动作，起到保护作用。当线缆或设备在正常工作电压下运行时，避雷器不会产生作用，对地面来说视为断路。一旦出现高电压，且危及被保护设备绝缘时，避雷器立即动作，将高电压冲击电流导向大地，从而限制电压幅值，保护线缆和设备绝缘。当过电压消失后，避雷器迅速恢复原状，使线路正常工作。

2、随着避雷器的广泛应用，由雷击过电压造成的电网事故大大减少。但避雷器设备事故也时有发生，威胁着电网的安全运行，如避雷器阀片老化、受潮等均会引起避雷器产品性能，因此避雷器的综合性能进行常态化监测成为电网系统运维人员的一项重要工作。

3、现有技术中避雷器的在线监测重点是泄漏电流数据，泄漏电流可以反映避雷器的绝缘情况，是运行电压下判断避雷器好坏的重要手段。中国专利申请cn105301323a公开了一种采用云技术对特高压直流避雷器泄漏电流在线侦测的方法，通过中央监控装置获知直流避雷器泄漏电流的相关信息。中国专利申请cn106066437a公开了一种金属氧化物避雷器在线监测装置及其监测方法，考虑了谐波电压对容性电流补偿法的影响，减小了由于谐波干扰造成的避雷器实际情况误判。

4、然而在实际的使用过程中还存在以下不足之处：泄漏电流数据异常有时可能是环境因素、设备装配异常等造成，并非全部由避雷器异常引起的，因此需要停电试验以便确认异常原因，使得检测工作费时费力。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于信息融合的避雷器在线监测系统及方法。

2、为实现以上目的，提供以下技术方案：

3、一种基于信息融合的避雷器在线监测方法，其中：

4、步骤s1：数据采集模块对避雷器进行实时数据检测并记录；其中，同一位置的避雷器分为a相避雷器、b相避雷器、c相避雷器，各相避雷器均包括各自的数据采集模块，且各相避雷器的数据采集模块通过第一无线传输模块相互通信；

5、步骤s2：无人机巡检模块定期对各避雷器进行巡检，所述数据采集模块采集的数据通过所述第一无线传输模块发送至无人机巡检模块，同时无人机巡检模块还检测避雷器外部缺陷和内部温度，并与所述数据采集模块采集的数据一并作为定期巡检数据发送给远程监测中心；

6、步骤s3：当所述避雷器的数据出现异常时，所述避雷器主动获取同一位置其他两相避雷器的数据，并判断是否符合预设条件，若是，则所述数据采集模块发送报警信息至远程监测中心，请求无人机巡检模块进行即时巡检，并进入步骤s4，若否，则返回步骤s2；

7、步骤s4：无人机巡检模块接收远程监测中心发送的即时巡检指令，以对相应避雷器进行即时巡检。

8、作为本发明的进一步改进方案，所述数据采集模块采集的数据包括避雷器泄漏电流、避雷器外部温湿度。

9、作为本发明的进一步改进方案，所述无人机巡检模块还包括深度图像传感器、红外图像传感器，用于检测避雷器外部缺陷和内部温度。

10、作为本发明的进一步改进方案，所述步骤s3还包括：

11、当所述避雷器泄漏电流、温湿度数据均超过阈值时，所述避雷器主动获取同一位置其他两相避雷器的泄漏电流数据和温湿度数据；

12、若其他两相避雷器的泄漏电流数据和温湿度数据均正常，则发送报警信息至远程监测中心，请求所述无人机巡检模块进行第一即时巡检；

13、若其他两相避雷器的泄漏电流数据正常、温湿度数据超过阈值，则发送报警信息至远程监测中心，请求所述无人机巡检模块进行第二即时巡检；

14、若其他两相避雷器的泄漏电流数据、温湿度数据均超过阈值，则在所述数据采集模块采集的数据中设置提示标签，等待无人机巡检模块的定期巡检。

15、作为本发明的进一步改进方案，所述步骤s4还包括，无人机巡检模块对相应避雷器进行即时巡检，接收相应避雷器的数据采集模块采集的数据，同时检测所述避雷器外部缺陷和内部温度；并与所述数据采集模块采集的数据一并作为即时巡检数据发送给远程监测中心。

16、作为本发明的进一步改进方案，所述远程监测中心接收并记录所述无人机巡检模块的定期巡检数据，针对各避雷器的历史巡检数据进行分析，以最新的泄漏电流数据、温湿度数据为参照，搜索最近时间的相似环境下的历史泄漏电流数据，所述相似环境是指温湿度数据相似度高于阈值；

17、若所述最新的泄漏电流数据与所述历史泄漏电流数据相似度低于阈值，则远程监测中心自行发起即时巡检指令至所述无人机巡检模块，以对相应避雷器进行第三即时巡检。

18、作为本发明的进一步改进方案，所述第一即时巡检优先级高于所述第二即时巡检优先级，所述第二即时巡检优先级高于所述第三即时巡检优先级。

19、作为本发明的进一步改进方案，若所述无人机巡检模块在同一时间窗口内接收到针对同一避雷器的第二即时巡检指令和第三即时巡检指令，则将所述避雷器的即时巡检优先级修改为最高级，即自动更新为第一即时巡检；

20、若无人机巡检模块接收到针对多个避雷器的即时巡检指令，则按照优先级顺序进行即时巡检；

21、若无人机巡检模块接收到多个优先级相同的即时巡检指令，则按照接收到的所述即时巡检指令的时间先后顺序进行即时巡检；

22、若无人机巡检模块针对同一避雷器的定期巡检和即时巡检时间重合，则针对该避雷器仅进行一次巡检。

23、作为本发明的进一步改进方案，远程监测中心接收无人机巡检模块的定期巡检数据和即时巡检数据，并据此对各避雷器状态进行评估，从而在避雷器状态异常时进行相应处理。

24、一种基于信息融合的避雷器在线监测系统，包括避雷器，数据采集模块，无人机巡检模块，远程监测中心，其中：

25、获取模块：用于数据采集模块对避雷器进行实时数据检测并记录；其中，同一位置的避雷器分为a相避雷器、b相避雷器、c相避雷器，各相避雷器均包括各自的数据采集模块，且各相避雷器的数据采集模块通过第一无线传输模块相互通信；

26、定期巡检模块：无人机巡检模块定期对各避雷器进行巡检，所述数据采集模块采集的数据通过所述第一无线传输模块发送至无人机巡检模块，同时无人机巡检模块还检测避雷器外部缺陷和内部温度，并与所述数据采集模块采集的数据一并作为定期巡检数据发送给远程监测中心；

27、即时巡检模块：用于当所述避雷器的数据出现异常时，所述避雷器主动获取同一位置其他两相避雷器的数据，并判断是否符合预设条件，若是，则所述数据采集模块发送报警信息至远程监测中心，请求无人机巡检模块进行即时巡检，无人机巡检模块接收远程监测中心发送的即时巡检指令，以对相应避雷器进行即时巡检；若否，则返回定期巡检。

28、本发明的有益效果为：

29、1.通过监测避雷器泄漏电流以及温湿度，能够更加全面精确的判断避雷器的运行状态。

30、2.通过无人机定期巡检和即时巡检，能够补足避雷器数据采集模块采集不到的数据，从而为避雷器运行状态的评估提供更多依据。

31、3.通过对无人机即时巡检按照紧急情况进行分级，能够在节约成本的情况下更加合理的利用无人机巡检数据，为避雷器运行状态的评估提供更多依据。