一种局部放电设备的定位方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子信息处理技术领域，尤其是一种局部放电设备的定位方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的发展，用电系统的电力负荷不断增加，为保证电网的安全稳定，需 实时掌握一次设备的运行状态，于是引进高科技的电力设备带电检测技术势在必行。带电 检测的合理运用还可以实现电网一次设备的状态检修，大大降低电网运行的成本。近年来， 变电站巡检机器人技术逐渐成为电力行业的研究热点和发展趋势。巡检机器人能够自动地 在变电站内沿着预定的路线运行并定位待检设备，对站内高压设备绝缘情况和表计读数情 况进行检查和记录，并将检查结果就地分析后通过无线方式传送至后台系统，大大提高了 变电设备带电检测的高效性和安全性。
[0003] 待检设备的局部放电情况也是待检设备的待检状态中一个重要参数。目前在电力 设备带电检测领域，变电站巡检机器人只可以通过可见光、红外线技术对待检设备进行相 关检测，而无法检测待检设备的局部放电现象，并且无法对有局部放电情况的设备进行有 效定位。
【发明内容】
[0004] 针对上述问题，本发明的目的是提供一种局部放电设备的定位方法及系统，解决 现有技术中无法检测待检设备的局部放电现象以及无法对有局部放电情况的设备进行有 效定位的问题。
[0005] 本发明的一个方面提供了一种局部放电设备的定位方法，所述方法包括：
[0006] 步骤1，将特高频指向型天线固定于巡检机器人的头部上方，所述特高频指向型天 线的检测覆盖角的平分线方向与所述巡检机器人的头部的正面朝向的方向一致；
[0007] 步骤2,所述巡检机器人在巡检过程中分别在预设路线上的各停靠点处停靠并进 行头部转动同时通过所述特高频指向型天线进行局部放电信号检测，当所述特高频指向型 天线检测到局部放电信号时，所述巡检机器人通过无线网络将其实时位置以及头部转动角 度发送至后台控制设备；
[0008] 步骤3,所述后台控制设备根据所述实时位置以及所述头部转动角度确定所述巡 检机器人在所述实时位置上的天线检测覆盖角的平分线，并且选择三条平分线，所述三条 平分线满足以下条件：三条平分线中任意两条均相交并且相交得到的三个交点能够构成三 角形，然后确定所述三角形的内心，并将所述内心作为局部放电设备所在区域的中心点。
[0009] 其中，所述方法还包括：所述后台控制设备选择所述三条平分线中任意一条平分 线对应的实时位置，根据此实时位置、此实时位置对应的平分线以及所述特高频指向型天 线的检测覆盖角确定所述天线检测覆盖角一个边线，确定所述内心与所述边线的距离，将 此距离作为局部放电设备所在区域的半径。
[0010] 其中，所述方法还包括：将预设距离作为所述局部放电设备所在区域的半径。
[0011] 本发明的另一个方面，还提供了一种局部放电设备的定位系统，此局部放电设备 的定位系统包括巡检机器人和后台控制设备；巡检机器人包括：主体、云台、头部、特高频 指向型天线；所述主体包括数字信号处理芯片、工控机、无线通信装置一，所述主体通过所 述云台与所述头部连接，所述云台与所述数字信号处理芯片通过数据线相连接，所述数字 信号处理芯片、所述工控机和所述无线通信装置一依次连接并且均位于所述主体内部，所 述特高频指向型天线固定于所述巡检机器人的所述头部上方，其检测覆盖角的平分线方向 与所述巡检机器人的所述头部的正面朝向的方向一致；所述特高频指向型天线与所述数字 信号处理芯片通过数据线相连接；所述后台监控设备包括相连的无线通信装置二和中央处 理器；
[0012] 所述特高频指向型天线，用于检测局部放电信号；
[0013] 所述数字信号处理芯片，用于在所述巡检机器人在预设路线上的停靠点上停靠 时，控制所述云台带动所述头部转动，还用于从所述特高频指向型天线接收局部放电信号， 将收到的局部放电信号处理为高频电磁波数字信号，将此高频电磁波数字信号发送至所述 工控机；还用于在所述巡检机器人位于预设路线上的各停靠点处由所述特高频指向型天线 检测到所述局部放电信号后，将所述巡检机器人的实时位置以及头部转动角度发送至所述 工控机；
[0014] 所述工控机，用于将收到的所述高频电磁波数字信号、所述实时位置和所述头部 转动角度通过所述无线通信装置一进行发送；
[0015] 所述无线通信装置二用于将从所述无线通信装置一收到的所述高频电磁波数字 信号、所述实时位置和所述头部转动角度发送至所述中央处理器；
[0016] 所述中央处理器用于根据所述实时位置以及所述头部转动角度确定所述巡检机 器人在所述实时位置上的天线检测覆盖角的平分线，并且选择三条平分线，所述三条平分 线满足以下条件：三条平分线中任意两条均相交并且相交得到的三个交点能够构成三角 形，然后确定所述三角形的内心，并将所述内心作为局部放电设备所在区域的中心点。
[0017] 其中，所述中央处理器，还用于选择所述三条平分线中任意一条平分线对应的实 时位置，根据此实时位置、此实时位置对应的平分线以及所述特高频指向型天线的检测覆 盖角确定所述天线检测覆盖角一个边线，确定所述内心与所述边线的距离，将此距离作为 局部放电设备所在区域的半径。
[0018] 其中，所述中央处理器，还用于将预设距离作为所述局部放电设备所在区域的半 径。
[0019] 本发明的方案通过利用巡检机器人头部上方的特高频指向型天线，以及检测到局 部放电信号时的实时位置以及头部转动角度，可以方便地检测待检设备的局部放电现象， 并且对有局部放电情况的设备进行有效定位，大大提_ 了自动维护变电站的智能性，提_ 了变电站的安全性。采用这种无接触检测技术对变电站设备进行定期的无人巡检，可实现 常规变电站全站70%以上高压设备绝缘局部放电的带电检测，大幅提高变电站带电检测工 作的效率，进而增强了电网可靠性。
【附图说明】
[0020] 并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与 描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下 面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来 讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1是本发明中局部放电设备的定位方法的流程图；
[0022] 图2是本发明的用圆形区域近似局部放电设备所在区域的示意图；
[0023] 图3是本发明中后台控制设备在电子地图上确定局部放电设备所在区域的中心 点的示意图；
[0024] 图4是本发明中局部放电设备的定位方法的系统图。
【具体实施方式】
[0025] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。需要 说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0026] 在本发明中，将局部放电检测技术与机器人巡检技术相结合，进一步完善机器人 巡检的功能。具体地，将可进行局部放电信号检测的特高频指向型天线固定在巡检机器人 的头部上方，在巡检机器人在预设路线的停靠点停靠时，通过巡检机器人的头部的转动，由 特高频指向型天线进行局部放电信号的检测。当该特高频指向型天线检测到局部放电信号 时，记录该巡检机器人此时的实时位置以及机器人的头部转动角度，并由后台控制设备根 据记录的实时位置和头部转动角度对进行局部放电的设备进行定位。以下会详细介绍对局 部放电设备进行定位的方法以及相应的系统。采用这种无接触检测技术对变电站设备进行 定期的无人巡检，可实现常规变电站全站70%以上高压设备绝缘局部放电的带电检测，大 幅提高变电站带电检测工作的效率，进而增强了电网可靠性。
[0027] 图1是本发明中局部放电设备的定位方法的流程图，如图1所示，局部放电设备的 定位方法包括：
[0028] 步骤101，将特高频指向型天线固定于巡检机器人的头部上方，特高频指向型天线 的检测覆盖角的平分线方向与巡检机器人的头部的正面朝向的方向一致。
[0029] 当巡检机器人的头部转动时，会带动其上的特高频指向型天线一同转动。该特高 频指向型天线具备较强的指向性，可以接收特定方向一定距离内的因局部放电产生的特高 频电磁波。
[0030] 步骤102,巡检机器人在巡检过程中分别在预设路线上的各停靠点处停靠并进行 头部转动同时通过特高频指向型天线进行局部放电信号检测，当特高频指向型天线检测到 局部放电信号时，巡检机器人通过无线网络将其实时位置以及头部转动角度发送至后台控 制设备。
[0031] 需要说明的是，本发明中巡检机器人的头部的正面朝向与主体的正面朝向之间的 角度为头部的转动角度，头部的正面朝向与主体的正面朝向一致时，头部的转动角度为〇 度。
[0032] 步骤103,后台控制设备根据实时位置以及头部转动角度确定巡检机器人在实时 位置上的天线检测覆盖角的平分线，并且选择三条平分线，三条平分线满足以下条件：三条 平分线中任意两条均相交并且相交得到的三个交点能够构成三角形，然后确定三角形的内 心，并将内心作为局部放电设备所在区域的中心点。
[0033] 图2示出了根据三