专利名称：一种输电线路巡检系统及其实现方法
技术领域：
本发明涉及输电线路领域，尤其涉及一种输电线路巡检系统及其实现方法。
技术背景
输电线路是电力系统的重要组成部分，输电线路及其设备长期暴露在自然环境中，不仅需要承受机械载荷和电力负荷的内部压力，还要接受外部自然环境的侵害，使得输电线路及其设备容易老化。输电公司必须对输电线路的事故隐患及早发现并及时予以排除。为保证输电线路始终处于安全、稳定、良好的运行状态，必须加强输电线路的运行维护和监测。传统的方式一般是采用人工对输电线路进行巡检，手工纸介质进行记录的方法，众所周知手工纸介质记录不利于统计，工作量大，容易丢失。近年来有部份的输电线路实现了 PDA掌上电脑进行GPS定位和巡视记录，通过GPRS或3G无线通讯技术把巡检记录数据实时传送到后台的GIS智能巡检系统里进行保存。
随着近年来加大对智能电网的建设，越来越多的输电线路安装了在线监测系统， 实现对导线温度、导线覆冰、导线风偏、导线弧垂、微气象情况及视频图像等状态参量的采集、处理、存储、显示及应用，能够更大程度上掌握设备的运行状态。
由于在线监测系统是利用先进的传感、测量和通讯技术，能实时的监测运行状态， 符合智能电网的建设需要，而线路状态监测设备也是长期暴露在自然环境中，易受到自然环境的侵害，也需要面对设备老化、供电、防盗等问题，也需要定期巡检和故障维护，所以人工的巡检还是必不可少，在线监测系统只是能达到减少了巡检次数。
人工巡检时，由于杆塔上的设备一般挂得比较高，巡检员不可能每次巡检都爬上杆塔查看设备的检查状态，只能通过目测发现是否存在问题，无法得到状态监测代理系统采集的最新数据与实际看到的情况对比，导致巡检不彻底，有可能留下安全隐患。
当前有些输电公司为了提高巡检效率，建设了《GIS智能巡检系统》平台；为了输电线路的安全和提高运行质量，也建设了《输电线路状态监测系统》。这两套系统独立的运行，其中，((GIS智能巡检系统》主要功能包括设备档案管理、巡视任务管理、巡检记录、异常报告、异常查询、地理信息地图显示等功能，通过巡检PDA终端的无线方式下载设备档案信息，巡视任务信息，上传巡检记录和异常报告；《输电线路状态监测系统》主要功能包括设备档案管理、监测设备参数读取/配置、监测数据实时数据抄读、监测数据存储、查询分析等功能，为了直观也采用了地理信息地图展现数据，监测设备与后台系统的通讯采用3G无线、GPRS或光纤等方式通讯。这两套系统有部分功能相同，如果能合并为一套系统，如系统管理、用户验证、地理信息地图展现数据功能、设备与后台系统的通讯通道和通讯前置子系统等功能，这些功能相同部份不需要重复建设，形成一套状态监测与智能巡检一体化的《输电线路状态监测系统》。减少一套系统的维护工作量，减少运行维护成本。发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的维护工作量大和成本低的缺陷，提供一种输电线路巡检系统及其实现方法，该技术方案可实现状态监测与智能巡检一体化，减少一套系统的维护工作量，减少运行维护成本，且可及时有效地发现安全隐患。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种输电线路巡检系统，所述系统包括PDA终端、安装于线路杆塔上的状态监测代理系统以及输电线路状态监测主站， PDA终端与状态监测代理系统通过短距离无线通讯连接，状态监测代理系统与输电线路状态监测主站通过无线通讯或有线通讯连接，其中，PDA终端，用于查找预设范围内的状态监测代理系统，从而与之建立通讯连接，并显示用户所请求的巡检信息，其中，所述巡检信息包括设备信息、实时监测数据、运行状态信息以及异常信息；状态监测代理系统，用于与PDA终端进行数据通讯，并记录PDA终端上传的所述巡检信息；输电线路状态监测主站，用于查询所述巡检信息，并输出历史巡检信息的查询报表和/ 或统计报表。
在本发明所述的系统中，所述PDA终端还用于通过比较实时监测数据与人为观测数据，以监测状态监测代理系统的运行状态。
在本发明所述的系统中，所述PDA终端还用于对巡检员编号和用户密码进行验证。
在本发明所述的系统中，所述状态监测代理系统与PDA终端进行数据通讯包括接收PDA终端的无线通讯请求、回复所述巡检信息的数据请求以及接收并保存所述巡检信肩、ο
在本发明所述的系统中，所述输电线路状态监测主站还用于在地理信息地图上显示所述巡检信息。
在本发明所述的系统中，所述短距离无线通讯包括Zigbee无线通讯和Wifi无线通讯。短距无线通讯除zigbee和wifi之外，还有蓝牙等，其它很多短路无线通讯技术。
在本发明所述的系统中，所述无线通讯包括GPRS无线通讯和3G无线通讯，所述有线通讯包括光纤通讯。
本发明还构造一种输电线路巡检系统实现方法，所述输电线路巡检系统为上述任一项所述的系统，所述方法包括以下步骤51.通过PDA终端查找预设范围内的状态监测代理系统，从而使PDA终端与状态监测代理系统建立通讯连接；52.对用户预先录用的巡检员编号和用户密码进行验证，以记录巡检信息；53.接收用户通过PDA终端请求设备信息和实时监测数据的命令；54.状态监测代理系统通过各种传感器采集实时监测数据，并将所述实时监测数据回复至PDA终端，其中，所述各类传感器包括温度传感器、拉力传感器、加速度传感器以及微气象传感器；55.通过PDA终端显示设备信息和所述实时监测数据。
在本发明所述的方法中，所述步骤S5之后还包括以下步骤56.判断所述实时监测数据与人为观测数据是否一致，若是，则步骤结束，若否，则执行步骤S7;57.通过PDA终端选择异常设备，并录入该设备的异常信息；58.PDA终端将该异常信息通过短距离无线通讯上传至状态监测代理系统；59.状态监测代理系统接收并保存该异常信息，并将该异常信息通过无线通讯或有线通讯上传至输电线路状态监测主站。
在本发明所述的方法中，在步骤S7之后和步骤S8之前还包括以下步骤通过PDA终端对异常设备进行拍照，以使输电线路状态监测主站的工作人员通过照片查看现场的异常情况。
实施本发明的技术方案，具有以下有益效果PDA终端与状态监测代理系统通过短距离无线通讯连接，状态监测代理系统与输电线路状态监测主站通过无线通讯或有线通讯连接，实现状态监测与智能巡检一体化，减少一套系统的维护工作量，减少运行维护成本，且可及时有效地发现安全隐患。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中 图1是本发明输电线路巡检系统的结构示意图；图2是本发明输电线路巡检系统中PDA终端的结构示意图； 图3是本发明输电线路巡检系统中状态监测代理系统的结构示意图； 图4是本发明输电线路巡检系统中输电线路状态监测主站的结构示意图； 图5是本发明输电线路巡检系统实现方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1是本发明输电线路巡检系统的结构示意图，如图1所示，所述系统包括PDA终端1、安装于线路杆塔上的状态监测代理系统2以及输电线路状态监测主站3， PDA终端1与状态监测代理系统2通过短距离无线通讯连接，状态监测代理系统2与输电线路状态监测主站3通过无线通讯或有线通讯连接。
优选地，所述短距离无线通讯包括Zigbee无线通讯和Wifi无线通讯。
优选地，所述无线通讯包括GPRS无线通讯和3G无线通讯，所述有线通讯包括光纤通讯。
下面具体介绍各个部分的作用PDA终端1，用于查找预设范围内的状态监测代理系统2，从而与之建立通讯连接，并显示用户所请求的巡检信息，其中，所述巡检信息包括设备信息、实时监测数据、运行状态信息以及异常信息。
优选地，所述PDA终端1还用于通过比较实时监测数据与人为观测数据，以监测状态监测代理系统2的运行状态。
优选地，所述PDA终端1还用于对巡检员编号和用户密码进行验证。
状态监测代理系统2，用于与PDA终端1进行数据通讯，并记录PDA终端1上传的所述巡检信息。
优选地，所述状态监测代理系统2与PDA终端1进行数据通讯包括接收PDA终端 1的无线通讯请求、回复所述巡检信息的数据请求以及接收并保存所述巡检信息。
输电线路状态监测主站3，用于查询所述巡检信息，并输出历史巡检信息的查询报表和/或统计报表。
优选地，所述输电线路状态监测主站3还用于在地理信息地图上显示所述巡检信肩、ο
请结合参阅图2，图2是本发明输电线路巡检系统中PDA终端的结构示意图，如图 2所示，所述PDA终端包括第一中央处理器110、分别与第一中央处理器110连接的显示单元120、第一短距离无线通讯单元130、数据输入单元140、第一数据存储单元150、第一电源管理单元160、拍照单元170以及其他数据输入接口 180，其中，第一短距离无线通讯单元 130与线路杆塔上的状态监测代理系统进行通讯，该拍照单元170可选，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述。
应当说明的是，在本实施例中，PDA终端1可实现下述功能巡检员信息录入功能，在开始巡检前，需要预先将巡检员编号和用户密码等信息录入并保存在PDA终端1中。
监测数据下载功能，巡检时第一短距离无线通讯单元130与线路杆塔上的状态监测代理系统进行通讯，待巡检员编号和用户密码等信息验证后，记录巡检记录，并下载设备信息和最新实时监测数据到PDA终端1中。
数据对比发现缺陷功能，通过人为观测数据，与最新采集的实现监测数据进行对比，发现存在的缺陷，需要导出缺陷报告，并及时处理纠正，例如存在的缺陷有实时抄读的弧垂数据为10米，而人为观测的弧垂数据正常为20米；另外数据抄读发现通讯异常等等。
维护记录与缺陷报告功能，录入异常信息，并将其通过PDA终端的无线功能上传到线路杆塔上的状态监测代理系统。请结合参阅图3，图3是本发明输电线路巡检系统中状态监测代理系统的结构示意图， 如图3所示，状态监测代理系统2包括第二中央处理器210、分别与第二中央处理器210连接的通讯单元220、第二短距离无线通讯单元230、状态监测传感器M0、第二数据存储单元 250以及第二电源管理单元洸0。
状态监测代理系统2可采集预设范围内状态监测传感器MO的实时监测数据，并对实时监测数据进行智能化数据加工处理，以将其上传到输电线路状态监测主站。
本实施例中，通过状态监测传感器240监测数据与人为判断，更能及早发现隐藏的问题。
应当说明的是，在本实施例中，该状态监测代理系统2可实现下述功能与PDA终端进行数据通讯功能接收PDA终端的无线通讯请求；回复PDA终端的实时采集数据、运行状态数据的请求；回复设备信息的数据请求；接收PDA终端上传的巡检信息， 并为巡检员保存巡检记录等等。
上传巡检记录功能实现实时上传巡检记录功能；回复输电线路状态监测主站查询巡检记录的数据请求。7请结合参阅图4，图4是本发明输电线路巡检系统中输电线路状态监测主站的结构示意图，如图4所示，所述输电线路状态监测主站3包括前置通讯单元310、GIS单元320、应用单元330、管理单元;340、统计单元350以及维护单元360，其中前置通讯单元310采用TCP或UDP协议，与输电线路状态监测主站建立有线通讯或无线通讯。
GIS单元320，在地理信息地图上显示巡检信息；应用单元330，实现导线温度、导线覆冰、导线风偏、导线弧垂、微气象情况及视频图像的数据采集，并进行加工处理和查询分析；管理单元340，包括实现巡视信息、巡检任务管理、缺陷记录管理、维护记录管理、安全隐患管理等等；统计单元350，提供各类统计分析报表； 维护单元360，实现用户管理、权限管理、数据备份与还原等等。
应当说明的是，在本实施例中，该输电线路状态监测主站3可实现下述功能实时接收并保持巡检记录数据；实时接收并保存设备维护记录数据；实时抄读指定设备的巡检历史记录功能；实时抄读指定设备的设备维护历史记录功能；查询统计历史巡检和维护记录查询分析功能，输出查询或统计报表；在地理信息地图上显示设备运行状态信息、异常信自 AjVAjV 尼、寸寸ο
在本实施例中，输电线路状态监测主站3可实现设备管理、输电状态监测应用与巡检管理的智能一体化。
请参阅图5，图5是本发明输电线路巡检系统实现方法的流程图，如图5所示，所述方法包括以下步骤在步骤A中，通过PDA终端查找预设范围内的状态监测代理系统，从而使PDA终端与状态监测代理系统建立通讯连接。
在步骤B中，对用户预先录用的巡检员编号和用户密码进行验证，以记录巡检信肩、ο
在步骤C中，接收用户通过PDA终端请求设备信息和实时监测数据的命令。
在步骤D中，状态监测代理系统通过各种传感器采集实时监测数据，并将所述实时监测数据回复至PDA终端，其中，所述各类传感器包括温度传感器、拉力传感器、加速度传感器以及微气象传感器。
在步骤E中，通过PDA终端显示设备信息和所述实时监测数据。
在步骤F中，判断所述实时监测数据与人为观测数据是否一致，若是，则步骤结束，若否，则执行步骤G。应当说明的是，该步骤根据用户的需求可自行选择，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述。
在步骤G中，通过PDA终端选择异常设备，并录入该设备的异常信息。
在步骤H中，通过PDA终端对异常设备进行拍照，以使输电线路状态监测主站的工作人员通过照片查看现场的异常情况。应当说明的是，该步骤根据用户的需求可自行选择， 本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述。
在步骤I中，PDA终端将该异常信息通过短距离无线通讯上传至状态监测代理系统。
在步骤J中，状态监测代理系统接收并保存该异常信息，并将该异常信息通过无线通讯或有线通讯上传至输电线路状态监测主站。
相比于现有技术，该技术方案可实现状态监测与智能巡检一体化，减少一套系统的维护工作量，减少运行维护成本，且可及时有效地发现安全隐患。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种输电线路巡检系统，其特征在于，所述系统包括PDA终端、安装于线路杆塔上的状态监测代理系统以及输电线路状态监测主站，PDA终端与状态监测代理系统通过短距离无线通讯连接，状态监测代理系统与输电线路状态监测主站通过无线通讯或有线通讯连接，其中，PDA终端，用于查找预设范围内的状态监测代理系统，从而与之建立通讯连接，并显示用户所请求的巡检信息，其中，所述巡检信息包括设备信息、实时监测数据、运行状态信息以及异常信息；状态监测代理系统，用于与PDA终端进行数据通讯，并记录PDA终端上传的所述巡检信息；输电线路状态监测主站，用于查询所述巡检信息，并输出历史巡检信息的查询报表和/ 或统计报表。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PDA终端还用于通过比较实时监测数据与人为观测数据，以监测状态监测代理系统的运行状态。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述PDA终端还用于对巡检员编号和用户密码进行验证。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述状态监测代理系统与PDA终端进行数据通讯包括接收PDA终端的无线通讯请求、回复所述巡检信息的数据请求以及接收并保存所述巡检信息。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述输电线路状态监测主站还用于在地理信息地图上显示所述巡检信息。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述短距离无线通讯包括Zigbee无线通讯和Wifi无线通讯。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述无线通讯包括GPRS无线通讯和3G无线通讯，所述有线通讯包括光纤通讯。
8.一种输电线路巡检系统实现方法，其特征在于，所述输电线路巡检系统为上述权利要求1至7任一项所述的系统，所述方法包括以下步骤51.通过PDA终端查找预设范围内的状态监测代理系统，从而使PDA终端与状态监测代理系统建立通讯连接；52.对用户预先录用的巡检员编号和用户密码进行验证，以记录巡检信息；53.接收用户通过PDA终端请求设备信息和实时监测数据的命令；54.状态监测代理系统通过各种传感器采集实时监测数据，并将所述实时监测数据回复至PDA终端，其中，所述各类传感器包括温度传感器、拉力传感器、加速度传感器以及微气象传感器；55.通过PDA终端显示设备信息和所述实时监测数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S5之后还包括以下步骤S6.判断所述实时监测数据与人为观测数据是否一致，若是，则步骤结束，若否，则执行步骤S7;S7.通过PDA终端选择异常设备，并录入该设备的异常信息；S8.PDA终端将该异常信息通过短距离无线通讯上传至状态监测代理系统；S9.状态监测代理系统接收并保存该异常信息，并将该异常信息通过无线通讯或有线通讯上传至输电线路状态监测主站。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤S7之后和步骤S8之前还包括以下步骤通过PDA终端对异常设备进行拍照，以使输电线路状态监测主站的工作人员通过照片查看现场的异常情况。
全文摘要
本发明公开一种输电线路巡检系统及其实现方法，该系统包括用于查找预设范围内的状态监测代理系统，从而与之建立通讯连接，并显示用户所请求的巡检信息的PDA终端；用于与PDA终端进行数据通讯，并记录PDA终端上传的所述巡检信息的状态监测代理系统以及用于查询巡检信息，并输出历史巡检信息的查询报表和/或统计报表的输电线路状态监测主站，PDA终端与状态监测代理系统通过短距离无线通讯连接，状态监测代理系统与输电线路状态监测主站通过无线通讯或有线通讯连接。实现状态监测与智能巡检一体化，减少一套系统的维护工作量，减少运行维护成本，且可及时有效地发现安全隐患。
文档编号H02G1/02GK102545098SQ20121000809
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者梁立全 申请人:航天科工深圳(集团)有限公司