[發明專利]一種智能式絕緣子在線監測裝置及其方法

無效

• 申請號: 200910063312.6
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN101609053A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 杜忠東;王曉琪;陳軒恕;劉飛;趙軍;李輝;但小容;張冰;柳歡歡
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G08C17/02;G08C23/06
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱必武;李南平

技術領域

本發明涉及一種智能式絕緣子在線監測裝置及其方法，屬于智能電器技術領域，

背景技術

隨著我國輸電電壓和電網容量的不斷提高，絕緣問題日趨嚴重。絕緣子在惡劣的環境和輸電線重力的牽拉下，特別是冬季出現覆冰時，很容易出現裂紋甚至破裂。而且環境污染導致絕緣子附著鹽和灰塵越來越多，導致污閃事故時有發生，給電網造成了很大的損失。傳統的絕緣子檢修方式以定期檢修和清掃為主，不能起到預警的作用。絕緣子在線監測系統能夠全天候地在線監測絕緣子的狀態信息，能夠為絕緣子的絕緣狀態提供依據并且可以及時傳輸到檢修人員和監測中心，起到預警的作用。

目前使用的絕緣子在線監測系統主要是以監測絕緣子的泄漏電流為主，如專利CN90205395.7“污穢泄漏電流自動監測儀”、CN93207372.7“線路污穢泄漏電流自動監測報警器”和CN01115300.8“一種變電站污閃在線監測系統及方法”，但由于泄漏電流很微弱，監測裝置的靈敏度往往達不到，而且信息還不足以判斷絕緣子絕緣破壞的原因。

發明內容

本發明的目的在于提供一種智能式絕緣子在線監測裝置及其方法，其中的可編程邏輯器件CPLD控制圖像傳感器CCD對絕緣子圖像信息的采集，再由DSP進行數字圖像的預處理和特征提取，植入神經網絡模式識別算法判斷絕緣子是處于正常運行狀態、預警狀態還是故障報修狀態。本發明具有高可靠、智能化、傳輸信號抗干擾的特點。

本發明的技術方案是：一種智能式絕緣子在線監測方法，其特征在于：采用基于絕緣子圖像信息來監測絕緣子的絕緣狀態；圖像采集模塊采集絕緣子圖像信息，然后將信息送入圖像處理與識別模塊判斷絕緣子的狀態，最后由通信模塊及時發送到檢修人員和監控中心，實現絕緣子的在線監測。

如上所述的智能式絕緣子在線監測方法，其特征在于：使用高壓側取電和太陽能供電雙后備電源的模式，以太陽能供電為主，在陰雨天氣和晚上切換為高壓側取電。

如上所述的智能式絕緣子在線監測方法，其特征在于：信息傳輸采用有線和無線相結合的方式，信號先通過光纖傳輸到地面，然后通過GPRS無線傳輸。

一種智能式絕緣子在線監測裝置，其特征在于：包括圖像采集模塊、圖像處理與識別模塊、通信模塊和供電模塊，圖像采集模塊、圖像處理與識別模塊和通信模塊依次連接，供電模塊分別電連接前三個模塊；通信模塊又包括有線模塊和無線模塊，供電模塊包括高壓側取電和太陽能供電雙后備電源裝置。

如上所述的智能式絕緣子在線監測裝置，其特征在于：圖像采集模塊由圖像傳感器CCD、模數轉換芯片和可編程邏輯器件CPLD組成；圖像傳感器CCD分別連接模數轉換芯片和可編程邏輯器件CPLD，圖像處理與識別模塊的DSP高速處理器也分別連接模數轉換芯片和可編程邏輯器件CPLD。

如上所述的智能式絕緣子在線監測裝置，其特征在于：可編程邏輯器件CPLD采用ALTERA公司的MAX7000系列芯片。

如上所述的智能式絕緣子在線監測裝置，其特征在于：DSP高速處理器采用TMS320C6000系列。

如上所述的智能式絕緣子在線監測裝置，其特征在于：通信模塊的有線模塊是光纖通訊，無線模塊由無線單元TC35I和MCU組成，TC35I和MCU間直接相連。

本發明的有益效果是：本發明通過對目前的絕緣子在線監測系統的不足進行改進，采用基于絕緣子圖像信息來監測絕緣子的絕緣狀態，更加直觀和可靠，不受靈敏度的制約，而且可以判斷絕緣子絕緣破壞的原因。通信模塊中信息傳輸是先通過光纖傳輸到地面，然后再由GPRS進行無線傳輸，結合了有線和無線的方式，克服了信號易受干擾的難題。本發明通過對各模塊單元進行插板式結構設計，使裝置的體積達到最小化；采用嚴格的電磁兼容設計思路，確保裝置的高可靠性；采用高速模數轉換芯片和快速運算DSP處理器確保裝置的高速率；使用高壓側取電和太陽能供電雙后備電源的模式，以太陽能供電為主，在陰雨天氣和晚上切換為高壓側取電，確保了監測裝置供電的高可靠性。

附圖說明

圖1為本發明實施例裝置的示意圖；

圖2為圖1中圖像采集模塊工作原理示意圖；

圖3為圖1中圖像處理與識別模塊工作原理示意圖；

圖4為圖1中通信模塊的示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。

圖1中標記的說明：1-圖像采集模塊、2-圖像處理與識別模塊、3-通信模塊，4-供電模塊。