本實(shí)用新型涉及輸電線路故障定位技術(shù)，尤其是涉及一種輸電線路故障定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著計(jì)算機(jī)、通信和傳感器等技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)已經(jīng)在輸電線路故障定位技術(shù)方面進(jìn)行了大量的研究和實(shí)踐，例如：輸電線路故障指示器、變電站行波測(cè)距裝置、變電站阻抗測(cè)距儀等等。其中，輸電線路故障指示器僅能自動(dòng)定位故障區(qū)段，無(wú)法有效確定故障點(diǎn)的精確位置，故障定位準(zhǔn)確性取決于故障指示器的安裝密度，其準(zhǔn)確度和實(shí)用性難以滿足輸電線路維護(hù)的要求。而對(duì)于變電站阻抗測(cè)距和行波測(cè)距方法的裝置與系統(tǒng)，盡管從原理上可以準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)位置，但其實(shí)際應(yīng)用中，弱行波信號(hào)的有效提取、故障點(diǎn)反射波與對(duì)端母線反射波的有效識(shí)別和雷電干擾的有效辨識(shí)和定位燈問題很大程度影響了其定位準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種輸電線路故障定位系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中輸電線路故障定位準(zhǔn)確性低的技術(shù)問題。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案提供一種輸電線路故障定位系統(tǒng)，包括：

多個(gè)檢測(cè)終端，多個(gè)檢測(cè)終端依次設(shè)置于輸電線路，每個(gè)檢測(cè)終端均包括用于檢測(cè)輸電線路上的故障電流行波信號(hào)的電流傳感器、用于定位的GPS/北斗定位裝置及控制器，控制器包括用于采集電流傳感器檢測(cè)的故障電流行波信號(hào)的電流信號(hào)采集模塊、用于采集所述GPS/北斗定位裝置獲取的定位信號(hào)的定位信號(hào)采集模塊、用于將電流信號(hào)和定位信號(hào)發(fā)送出去的第一無(wú)線通信模塊、用于供電的電源模塊及檢測(cè)處理器，所述電流信號(hào)采集模塊、定位信號(hào)采集模塊、第一無(wú)線通信模塊、電源模塊均與所述檢測(cè)處理器連接；

監(jiān)測(cè)定位終端，其與多個(gè)檢測(cè)終端無(wú)線通信連接，其包括用于接收第一無(wú)線通信模塊發(fā)送的故障電流行波信號(hào)和定位信號(hào)的第二無(wú)線通信模塊、用于顯示故障電流行波信號(hào)和定位信號(hào)的顯示模塊、用于根據(jù)故障電流行波信號(hào)和定位信號(hào)判斷故障點(diǎn)位置的監(jiān)測(cè)定位處理器，所述第一無(wú)線通信模塊、顯示模塊均與所述監(jiān)測(cè)定位處理器連接。

優(yōu)選的，所述檢測(cè)終端還包括用于檢測(cè)海拔信息的海拔傳感器、用于檢測(cè)輸電線路溫度的溫度傳感器、用于檢測(cè)濕度的濕度傳感器，所述控制器包括用于采集海拔傳感器檢測(cè)的海拔信號(hào)的海拔信號(hào)采集模塊、用于采集溫度傳感器檢測(cè)的溫度信號(hào)的溫度信號(hào)采集模塊、用于采集濕度傳感器檢測(cè)的濕度信號(hào)的濕度信號(hào)采集模塊，所述海拔信號(hào)采集模塊、溫度信號(hào)采集模塊、濕度信號(hào)采集模塊均與所述檢測(cè)處理器連接。

優(yōu)選的，所述輸電線路故障定位系統(tǒng)還包括與多個(gè)檢測(cè)終端無(wú)線通信連接的手持終端。

優(yōu)選的，所述檢測(cè)終端還包括與所述電源模塊連接的太陽(yáng)能發(fā)電模塊。

優(yōu)選的，所述控制器還包括用于采集所述電源模塊的電壓信號(hào)的電壓信號(hào)采集模塊，所述電壓信號(hào)采集模塊與檢測(cè)處理器連接。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)定位終端包括一報(bào)警模塊、一用于獲取電源模塊的電壓信號(hào)的電壓獲取模塊、一用于比較電壓信號(hào)是否低于設(shè)定閾值的比較模塊及用于當(dāng)電壓信號(hào)低于設(shè)定閾值時(shí)驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊報(bào)警的驅(qū)動(dòng)模塊。

優(yōu)選的，相鄰兩個(gè)檢測(cè)終端的間距為20～30km。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過設(shè)置多個(gè)檢測(cè)終端，靠近故障點(diǎn)的檢測(cè)終端能夠檢測(cè)故障電流的行波信號(hào)并發(fā)送至監(jiān)測(cè)定位終端，監(jiān)測(cè)定位終端的監(jiān)測(cè)定位處理器能夠根據(jù)故障電流的行波信號(hào)及靠近故障點(diǎn)的兩個(gè)監(jiān)測(cè)終端的定位信號(hào)判斷故障點(diǎn)的位置，其有利于提高故障點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的輸電線路故障定位系統(tǒng)的連接框圖；

圖2是本實(shí)用新型的檢測(cè)處理器的連接框圖；

圖3是本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)定位處理器的連接框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

請(qǐng)參閱圖1～3，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種輸電線路故障定位系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)定位終端2及與監(jiān)測(cè)定位終端2無(wú)線通信連接的多個(gè)檢測(cè)終端1。

具體的，如圖1所示，多個(gè)檢測(cè)終端1可依次設(shè)置于輸電線路，每個(gè)檢測(cè)終端1均包括用于檢測(cè)輸電線路上的故障電流行波信號(hào)的電流傳感器11、用于定位的GPS/北斗定位裝置12及控制器13，控制器13包括用于采集電流傳感器11檢測(cè)的故障電流行波信號(hào)的電流信號(hào)采集模塊131、用于采集所述GPS/北斗定位裝置12獲取的定位信號(hào)的定位信號(hào)采集模塊132、用于將電流信號(hào)和定位信號(hào)發(fā)送出去的第一無(wú)線通信模塊133、用于供電的電源模塊134及檢測(cè)處理器135，所述電流信號(hào)采集模塊131、定位信號(hào)采集模塊132、第一無(wú)線通信模塊133、電源模塊134均與所述檢測(cè)處理器135連接；

監(jiān)測(cè)定位終端2，其與多個(gè)檢測(cè)終端1無(wú)線通信連接，其包括用于接收第一無(wú)線通信模塊133發(fā)送的故障電流行波信號(hào)和定位信號(hào)的第二無(wú)線通信模塊21、用于顯示故障電流行波信號(hào)和定位信號(hào)的顯示模塊22、用于根據(jù)故障電流行波信號(hào)和定位信號(hào)判斷故障點(diǎn)位置的監(jiān)測(cè)定位處理器23，所述第一無(wú)線通信模塊133、顯示模塊22均與所述監(jiān)測(cè)定位處理器23連接。

如圖1、圖2所示，當(dāng)輸電線路上產(chǎn)生的故障電流行波時(shí)，電流傳感器11可實(shí)時(shí)檢測(cè)故障電流行波信號(hào)，而電流信號(hào)采集模塊131實(shí)時(shí)采集電流傳感器11檢測(cè)的的故障電流行波信號(hào)，該故障電流行波信號(hào)經(jīng)過檢測(cè)處理器135進(jìn)行處理后由第一無(wú)線通信模塊133發(fā)送至監(jiān)測(cè)定位終端2；其中，檢測(cè)處理器135包括用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換單元135a、用于記錄故障電流行波信號(hào)采集的時(shí)間信息的記時(shí)單元135b及處理單元135c，記時(shí)單元135b主要記錄故障電流行波的第一個(gè)波頭到達(dá)電流傳感器11的時(shí)間，記時(shí)單元135b記錄的時(shí)間信息與故障電流行波信號(hào)、定位信號(hào)同時(shí)發(fā)送至監(jiān)測(cè)定位終端2，在經(jīng)過監(jiān)測(cè)定位處理器23的判斷處理后可對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位。

如圖1、圖3所示，本實(shí)施例監(jiān)測(cè)定位處理器23包括用于獲取檢測(cè)終端1的定位信號(hào)的定位信號(hào)獲取單元231、用于獲取時(shí)間信息的時(shí)間獲取單元232、用于根據(jù)定位信號(hào)和故障電流行波信號(hào)獲取故障電流行波在輸送線路上的波速的波速獲取單元233、用于運(yùn)算故障點(diǎn)與其靠近的檢測(cè)終端1的距離的運(yùn)算單元234、用于根據(jù)運(yùn)算單元234運(yùn)算的距離和靠近故障點(diǎn)的檢測(cè)終端1的定位信號(hào)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位的定位判定單元235及控制單元236。在對(duì)故障電流行波進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由于故障電流行波具有較強(qiáng)的衰減性，故位于故障點(diǎn)兩側(cè)的兩個(gè)檢測(cè)終端1檢測(cè)的信號(hào)較強(qiáng)，而采用較強(qiáng)信號(hào)有利于提高后續(xù)處理的準(zhǔn)確性。為了便于說(shuō)明，設(shè)定故障點(diǎn)位于檢測(cè)終端A和終端終端B之間，可通過時(shí)間獲取單元232獲取故障電流行波的第一個(gè)波頭到達(dá)檢測(cè)終端A和檢測(cè)終端B的時(shí)間，波速獲取單元233可根據(jù)定位信號(hào)確定的檢測(cè)終端A和終端終端B之間的距離及故障電流行波信號(hào)獲取行波速度，其可采用現(xiàn)有常規(guī)計(jì)算公式計(jì)算獲取。

那么，運(yùn)算單元234可根據(jù)以下公式對(duì)故障點(diǎn)與檢測(cè)終端A、終端終端B之間的距離分別進(jìn)行運(yùn)算：

L_A＝[(T_A-T_B)*V+L]/2

L_B＝[(T_B-T_A)*V+L]/2

其中，L_A故障點(diǎn)至檢測(cè)終端A之間的距離，T_A為故障電流行波的第一個(gè)波頭到達(dá)檢測(cè)終端A的時(shí)間，T_B為故障電流行波的第一個(gè)波頭到達(dá)檢測(cè)終端B的時(shí)間，V為故障電流行波的波速，L為檢測(cè)終端A與終端終端B之間距離，L_B為故障點(diǎn)至檢測(cè)終端B之間的距離。

通過上述公式可獲取故障點(diǎn)與檢測(cè)終端A和終端終端B之間的距離，定位判定單元235可根據(jù)檢測(cè)終端A、終端終端B的位置信息對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行精確定位，并通過顯示模塊22顯示出來(lái)。

本實(shí)施例所述檢測(cè)終端1還包括用于檢測(cè)海拔信息的海拔傳感器14、用于檢測(cè)輸電線路溫度的溫度傳感器15、用于檢測(cè)濕度的濕度傳感器16，所述控制器13包括用于采集海拔傳感器14檢測(cè)的海拔信號(hào)的海拔信號(hào)采集模塊136、用于采集溫度傳感器15檢測(cè)的溫度信號(hào)的溫度信號(hào)采集模塊137、用于采集濕度傳感器16檢測(cè)的濕度信號(hào)的濕度信號(hào)采集模塊138，所述海拔信號(hào)采集模塊136、溫度信號(hào)采集模塊137、濕度信號(hào)采集模塊138均與所述檢測(cè)處理器135連接。本實(shí)施例通過采集海拔信號(hào)、溫度信號(hào)、濕度信號(hào)以判斷故障點(diǎn)附近的環(huán)境狀態(tài)，從而便于發(fā)生故障時(shí)，維修人員可根據(jù)環(huán)境狀態(tài)適時(shí)安排檢修，避免在惡劣環(huán)境下檢修影響安全。

本實(shí)施例所述輸電線路故障定位系統(tǒng)還包括與多個(gè)檢測(cè)終端1無(wú)線通信連接的手持終端3，該手持終端3一般為該線路負(fù)責(zé)人持有，手持終端3上可設(shè)置手持定位處理器，其可根據(jù)獲取故障電流行波信號(hào)和定位信號(hào)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，其定位方式與監(jiān)測(cè)定位終端2基本相同，故不作詳細(xì)贅述。

為了提高檢測(cè)終端1的續(xù)航能力，本實(shí)施例所述檢測(cè)終端1還包括與所述電源模塊134連接的太陽(yáng)能發(fā)電模塊139，對(duì)應(yīng)的電源模塊134可采用可充電電池，通過太陽(yáng)能發(fā)電模塊139實(shí)時(shí)發(fā)電對(duì)電源模塊134進(jìn)行充電，保證檢測(cè)終端1具有較高的續(xù)航能力。

本實(shí)施例所述控制器13還包括用于采集所述電源模塊134的電壓信號(hào)的電壓信號(hào)采集模塊130，所述電壓信號(hào)采集模塊130與檢測(cè)處理器135連接，電壓信號(hào)采集模塊130可實(shí)時(shí)采集電源模塊134的電壓信號(hào)，當(dāng)電源模塊134的電壓信號(hào)低于設(shè)定值時(shí)，說(shuō)明電源模塊134的電量較低。

具體的，本實(shí)施例所述監(jiān)測(cè)定位終端2包括一報(bào)警模塊24、一用于獲取電源模塊的電壓信號(hào)的電壓獲取模塊27、一用于比較電壓信號(hào)是否低于設(shè)定閾值的比較模塊25及用于當(dāng)電壓信號(hào)低于設(shè)定閾值時(shí)驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊24報(bào)警的驅(qū)動(dòng)模塊26。本實(shí)施例報(bào)警模塊24可采用聲光報(bào)警器，當(dāng)比較模塊25判斷電壓信號(hào)低于設(shè)定閾值時(shí)，說(shuō)課檢測(cè)終端1的電量較低，驅(qū)動(dòng)模塊26驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊24進(jìn)行報(bào)警，以便于監(jiān)測(cè)人員適時(shí)調(diào)節(jié)檢測(cè)終端1通過輸送線路取電。

由于故障電流行波具有較強(qiáng)的衰減性，為了保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性，本實(shí)施例相鄰兩個(gè)檢測(cè)終端1的間距為20～30km，優(yōu)選為24km。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過設(shè)置多個(gè)檢測(cè)終端1，靠近故障點(diǎn)的檢測(cè)終端1能夠檢測(cè)故障電流的行波信號(hào)并發(fā)送至監(jiān)測(cè)定位終端2，監(jiān)測(cè)定位終端2的監(jiān)測(cè)定位處理器23能夠根據(jù)故障電流的行波信號(hào)及靠近故障點(diǎn)的兩個(gè)監(jiān)測(cè)終端的定位信號(hào)判斷故障點(diǎn)的位置，其有利于提高故障點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性。

以上所述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。