[發明專利]一種基于光譜分析的輸電線路山火跳閘危險植被檢測裝置

有效

• 申請號: 201410286141.4
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104048926A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 吳田;劉凱;彭勇;劉庭;肖賓;蘇梓銘;唐盼;劉艷
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N27/04
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種植被檢測裝置，具體涉及一種基于光譜分析的輸電線路山火跳閘危險植被檢測裝置。

背景技術

架空輸電線路的外絕緣是以空氣作為絕緣介質，受大氣條件影響，如風、雨、雷電、雪等常導致線路外絕緣失效而跳閘，這些跳閘故障一般發生在塔頭或絕緣子串等位置，但線路下方發生的山火卻會導致線路相地或相間發生放電而跳閘。極端高溫和干旱天氣條件下，森林易發大面積山火，當線路下方出現山火時，線路相地或相間間隙就會發生擊穿，特別是山火經過多回線路共用的走廊時有可能引發多條線路跳閘，導致大面積停電事故。

現有的輸電線路山火防治主要加強人工巡視和衛星監測，但這些措施主要偏重火點的監測與管理，同時由于人力和裝置的時空分辨率限制，存在監測盲點，并不能有效防止山火對輸電線路運行安全的威脅。通過輸電線路的試驗研究發現，控制植被可以有效防治輸電線路發生山火跳閘；依據不同植被導致輸電線路的跳閘特性不同，識別容易導致線路山火跳閘的植被，對加強線路下方植被的管理和危險分區具有意義。

綜上，提供一種輸電線路山火跳閘危險植被檢測裝置，用來檢測不同植被對輸電線路絕緣的危險程度，為輸電線路的運行管理和勘測設計提供依據顯得尤為重要。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供了一種基于光譜分析的輸電線路山火跳閘危險植被檢測裝置，所述裝置包括直流火焰泄漏電流測量裝置、光譜測試裝置、植被燃燒平臺和PC機；

所述直流火焰泄漏電流測量裝置，用于測量植被燃燒時產生的火焰在平板電極裝置中的泄漏電流；

所述光譜測試裝置，用于對所述火焰的光譜進行采集與分析；

所述PC機，用于依據所述泄漏電流、所述火焰的高度和直徑計算所述火焰的電導率并結合所述光譜測試裝置的分析結果對植被進行檢測。

優選的，所述直流火焰泄漏電流測量裝置包括直流電壓發生器、金屬網狀電極、紅外測溫裝置和泄漏電流采集裝置；

優選的，所述直流電壓發生器，用于輸出負極性直流電壓，從而所述泄漏電流采集裝置采集正極性離子；

優選的，所述金屬網狀電極的數目為二；一塊所述金屬網狀電極設置在與絕緣支柱底端相同的平面接地，另一塊所述金屬網狀電極通過硬導線與絕緣支柱頂端相連；兩塊所述金屬網狀電極互相平行放置；

優選的，所述泄漏電流采集裝置包括取樣電阻和數據采集卡；

所述取樣電阻連接于接地的所述金屬網狀電極和所述數據采集卡之間；所述采集卡將所述金屬網狀電極傳輸的電流信號發送到PC機；

優選的，所述光譜測試裝置包括通過光纖連接的準直鏡和微型光譜儀；所述準直鏡將火焰的光譜進行聚集后通過光纖傳輸到微型光譜儀；

所述微型光譜儀用于測試所述植被的特征光譜的強度，并將所述特征光譜的強度發送到PC機；

優選的，所述植被包括等間距布置的長方形燃料條，每層長方形燃料條之間交叉布置；

優選的，所述火焰的電導率其中U為直流火焰泄漏電流測量裝置的直流電壓發生器輸出的負極性直流電壓。

與最接近的現有技術相比，本發明的優異效果是：

1、本發明技術方案中，采用兩塊金屬網狀電極構成平板電極裝置，可以減小電極對火焰形態的影響；

2、本發明技術方案中，采用直流電壓發生器輸出負極性直流電壓，可以便于泄漏電流采集裝置采集正極性離子；

3、本發明技術方案中，將待燃燒的植被材料加工成相同的長方形燃料條后設置為燃料垛，長方形燃料條分層設置，確保了植被燃燒的充分和試驗的重復性；

4、本發明技術方案中，依據不同植被的電導率和特征光譜的強度對植被進行分類檢測，便于對輸電走廊附近的危險植被進行識別并采取差異化的防治措施；

5、本發明技術方案中，依據泄露電流來檢測植被火焰的電導率，實現了對植被火焰電導率的快速的測量；

6、本發明技術方案中，采用紅外測溫裝置對山火火焰的溫度進行測量，實現了對植被火焰溫度的非接觸式測量，避免了對火焰的影響；

7、本發明技術方案中，采用微型光纖光譜對山火火焰的特征光譜進行采集，實現了對火焰電導率離子的非接觸式檢測。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明。

圖1是：本發明實施例中一種基于光譜分析的輸電線路山火跳閘危險植被檢測裝置結構圖；

圖2是：本發明實施例中植被火焰的泄漏電流與擊穿電壓的關系圖。

具體實施方式