一種局部放電設(shè)備的定位方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子信息處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種局部放電設(shè)備的定位方法及系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電系統(tǒng)的電力負(fù)荷不斷增加，為保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，需 實(shí)時(shí)掌握一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，于是引進(jìn)高科技的電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)勢(shì)在必行。帶電 檢測(cè)的合理運(yùn)用還可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)一次設(shè)備的狀態(tài)檢修，大大降低電網(wǎng)運(yùn)行的成本。近年來， 變電站巡檢機(jī)器人技術(shù)逐漸成為電力行業(yè)的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。巡檢機(jī)器人能夠自動(dòng)地 在變電站內(nèi)沿著預(yù)定的路線運(yùn)行并定位待檢設(shè)備，對(duì)站內(nèi)高壓設(shè)備絕緣情況和表計(jì)讀數(shù)情 況進(jìn)行檢查和記錄，并將檢查結(jié)果就地分析后通過無線方式傳送至后臺(tái)系統(tǒng)，大大提高了 變電設(shè)備帶電檢測(cè)的高效性和安全性。
[0003] 待檢設(shè)備的局部放電情況也是待檢設(shè)備的待檢狀態(tài)中一個(gè)重要參數(shù)。目前在電力 設(shè)備帶電檢測(cè)領(lǐng)域，變電站巡檢機(jī)器人只可以通過可見光、紅外線技術(shù)對(duì)待檢設(shè)備進(jìn)行相 關(guān)檢測(cè)，而無法檢測(cè)待檢設(shè)備的局部放電現(xiàn)象，并且無法對(duì)有局部放電情況的設(shè)備進(jìn)行有 效定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種局部放電設(shè)備的定位方法及系統(tǒng)，解決 現(xiàn)有技術(shù)中無法檢測(cè)待檢設(shè)備的局部放電現(xiàn)象以及無法對(duì)有局部放電情況的設(shè)備進(jìn)行有 效定位的問題。
[0005] 本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種局部放電設(shè)備的定位方法，所述方法包括：
[0006] 步驟1，將特高頻指向型天線固定于巡檢機(jī)器人的頭部上方，所述特高頻指向型天 線的檢測(cè)覆蓋角的平分線方向與所述巡檢機(jī)器人的頭部的正面朝向的方向一致；
[0007] 步驟2,所述巡檢機(jī)器人在巡檢過程中分別在預(yù)設(shè)路線上的各?？奎c(diǎn)處?？坎⑦M(jìn) 行頭部轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)通過所述特高頻指向型天線進(jìn)行局部放電信號(hào)檢測(cè)，當(dāng)所述特高頻指向型 天線檢測(cè)到局部放電信號(hào)時(shí)，所述巡檢機(jī)器人通過無線網(wǎng)絡(luò)將其實(shí)時(shí)位置以及頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角 度發(fā)送至后臺(tái)控制設(shè)備；
[0008] 步驟3,所述后臺(tái)控制設(shè)備根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置以及所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定所述巡 檢機(jī)器人在所述實(shí)時(shí)位置上的天線檢測(cè)覆蓋角的平分線，并且選擇三條平分線，所述三條 平分線滿足以下條件：三條平分線中任意兩條均相交并且相交得到的三個(gè)交點(diǎn)能夠構(gòu)成三 角形，然后確定所述三角形的內(nèi)心，并將所述內(nèi)心作為局部放電設(shè)備所在區(qū)域的中心點(diǎn)。
[0009] 其中，所述方法還包括：所述后臺(tái)控制設(shè)備選擇所述三條平分線中任意一條平分 線對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)位置，根據(jù)此實(shí)時(shí)位置、此實(shí)時(shí)位置對(duì)應(yīng)的平分線以及所述特高頻指向型天 線的檢測(cè)覆蓋角確定所述天線檢測(cè)覆蓋角一個(gè)邊線，確定所述內(nèi)心與所述邊線的距離，將 此距離作為局部放電設(shè)備所在區(qū)域的半徑。
[0010] 其中，所述方法還包括：將預(yù)設(shè)距離作為所述局部放電設(shè)備所在區(qū)域的半徑。
[0011] 本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種局部放電設(shè)備的定位系統(tǒng)，此局部放電設(shè)備 的定位系統(tǒng)包括巡檢機(jī)器人和后臺(tái)控制設(shè)備；巡檢機(jī)器人包括：主體、云臺(tái)、頭部、特高頻 指向型天線；所述主體包括數(shù)字信號(hào)處理芯片、工控機(jī)、無線通信裝置一，所述主體通過所 述云臺(tái)與所述頭部連接，所述云臺(tái)與所述數(shù)字信號(hào)處理芯片通過數(shù)據(jù)線相連接，所述數(shù)字 信號(hào)處理芯片、所述工控機(jī)和所述無線通信裝置一依次連接并且均位于所述主體內(nèi)部，所 述特高頻指向型天線固定于所述巡檢機(jī)器人的所述頭部上方，其檢測(cè)覆蓋角的平分線方向 與所述巡檢機(jī)器人的所述頭部的正面朝向的方向一致；所述特高頻指向型天線與所述數(shù)字 信號(hào)處理芯片通過數(shù)據(jù)線相連接；所述后臺(tái)監(jiān)控設(shè)備包括相連的無線通信裝置二和中央處 理器；
[0012] 所述特高頻指向型天線，用于檢測(cè)局部放電信號(hào)；
[0013] 所述數(shù)字信號(hào)處理芯片，用于在所述巡檢機(jī)器人在預(yù)設(shè)路線上的?？奎c(diǎn)上停靠 時(shí)，控制所述云臺(tái)帶動(dòng)所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，還用于從所述特高頻指向型天線接收局部放電信號(hào)， 將收到的局部放電信號(hào)處理為高頻電磁波數(shù)字信號(hào)，將此高頻電磁波數(shù)字信號(hào)發(fā)送至所述 工控機(jī)；還用于在所述巡檢機(jī)器人位于預(yù)設(shè)路線上的各?？奎c(diǎn)處由所述特高頻指向型天線 檢測(cè)到所述局部放電信號(hào)后，將所述巡檢機(jī)器人的實(shí)時(shí)位置以及頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度發(fā)送至所述 工控機(jī)；
[0014] 所述工控機(jī)，用于將收到的所述高頻電磁波數(shù)字信號(hào)、所述實(shí)時(shí)位置和所述頭部 轉(zhuǎn)動(dòng)角度通過所述無線通信裝置一進(jìn)行發(fā)送；
[0015] 所述無線通信裝置二用于將從所述無線通信裝置一收到的所述高頻電磁波數(shù)字 信號(hào)、所述實(shí)時(shí)位置和所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度發(fā)送至所述中央處理器；
[0016] 所述中央處理器用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置以及所述頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定所述巡檢機(jī) 器人在所述實(shí)時(shí)位置上的天線檢測(cè)覆蓋角的平分線，并且選擇三條平分線，所述三條平分 線滿足以下條件：三條平分線中任意兩條均相交并且相交得到的三個(gè)交點(diǎn)能夠構(gòu)成三角 形，然后確定所述三角形的內(nèi)心，并將所述內(nèi)心作為局部放電設(shè)備所在區(qū)域的中心點(diǎn)。
[0017] 其中，所述中央處理器，還用于選擇所述三條平分線中任意一條平分線對(duì)應(yīng)的實(shí) 時(shí)位置，根據(jù)此實(shí)時(shí)位置、此實(shí)時(shí)位置對(duì)應(yīng)的平分線以及所述特高頻指向型天線的檢測(cè)覆 蓋角確定所述天線檢測(cè)覆蓋角一個(gè)邊線，確定所述內(nèi)心與所述邊線的距離，將此距離作為 局部放電設(shè)備所在區(qū)域的半徑。
[0018] 其中，所述中央處理器，還用于將預(yù)設(shè)距離作為所述局部放電設(shè)備所在區(qū)域的半 徑。
[0019] 本發(fā)明的方案通過利用巡檢機(jī)器人頭部上方的特高頻指向型天線，以及檢測(cè)到局 部放電信號(hào)時(shí)的實(shí)時(shí)位置以及頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度，可以方便地檢測(cè)待檢設(shè)備的局部放電現(xiàn)象， 并且對(duì)有局部放電情況的設(shè)備進(jìn)行有效定位，大大提_ 了自動(dòng)維護(hù)變電站的智能性，提_ 了變電站的安全性。采用這種無接觸檢測(cè)技術(shù)對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行定期的無人巡檢，可實(shí)現(xiàn) 常規(guī)變電站全站70%以上高壓設(shè)備絕緣局部放電的帶電檢測(cè)，大幅提高變電站帶電檢測(cè)工 作的效率，進(jìn)而增強(qiáng)了電網(wǎng)可靠性。
【附圖說明】
[0020] 并入到說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與 描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在這些附圖中，類似的附圖標(biāo)記用于表示類似的要素。下 面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來 講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021] 圖1是本發(fā)明中局部放電設(shè)備的定位方法的流程圖；
[0022] 圖2是本發(fā)明的用圓形區(qū)域近似局部放電設(shè)備所在區(qū)域的示意圖；
[0023] 圖3是本發(fā)明中后臺(tái)控制設(shè)備在電子地圖上確定局部放電設(shè)備所在區(qū)域的中心 點(diǎn)的示意圖；
[0024] 圖4是本發(fā)明中局部放電設(shè)備的定位方法的系統(tǒng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要 說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0026] 在本發(fā)明中，將局部放電檢測(cè)技術(shù)與機(jī)器人巡檢技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步完善機(jī)器人 巡檢的功能。具體地，將可進(jìn)行局部放電信號(hào)檢測(cè)的特高頻指向型天線固定在巡檢機(jī)器人 的頭部上方，在巡檢機(jī)器人在預(yù)設(shè)路線的?？奎c(diǎn)停靠時(shí)，通過巡檢機(jī)器人的頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)，由 特高頻指向型天線進(jìn)行局部放電信號(hào)的檢測(cè)。當(dāng)該特高頻指向型天線檢測(cè)到局部放電信號(hào) 時(shí)，記錄該巡檢機(jī)器人此時(shí)的實(shí)時(shí)位置以及機(jī)器人的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并由后臺(tái)控制設(shè)備根 據(jù)記錄的實(shí)時(shí)位置和頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度對(duì)進(jìn)行局部放電的設(shè)備進(jìn)行定位。以下會(huì)詳細(xì)介紹對(duì)局 部放電設(shè)備進(jìn)行定位的方法以及相應(yīng)的系統(tǒng)。采用這種無接觸檢測(cè)技術(shù)對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行 定期的無人巡檢，可實(shí)現(xiàn)常規(guī)變電站全站70%以上高壓設(shè)備絕緣局部放電的帶電檢測(cè)，大 幅提高變電站帶電檢測(cè)工作的效率，進(jìn)而增強(qiáng)了電網(wǎng)可靠性。
[0027] 圖1是本發(fā)明中局部放電設(shè)備的定位方法的流程圖，如圖1所示，局部放電設(shè)備的 定位方法包括：
[0028] 步驟101，將特高頻指向型天線固定于巡檢機(jī)器人的頭部上方，特高頻指向型天線 的檢測(cè)覆蓋角的平分線方向與巡檢機(jī)器人的頭部的正面朝向的方向一致。
[0029] 當(dāng)巡檢機(jī)器人的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)其上的特高頻指向型天線一同轉(zhuǎn)動(dòng)。該特高 頻指向型天線具備較強(qiáng)的指向性，可以接收特定方向一定距離內(nèi)的因局部放電產(chǎn)生的特高 頻電磁波。
[0030] 步驟102,巡檢機(jī)器人在巡檢過程中分別在預(yù)設(shè)路線上的各停靠點(diǎn)處?？坎⑦M(jìn)行 頭部轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)通過特高頻指向型天線進(jìn)行局部放電信號(hào)檢測(cè)，當(dāng)特高頻指向型天線檢測(cè)到 局部放電信號(hào)時(shí)，巡檢機(jī)器人通過無線網(wǎng)絡(luò)將其實(shí)時(shí)位置以及頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度發(fā)送至后臺(tái)控 制設(shè)備。
[0031] 需要說明的是，本發(fā)明中巡檢機(jī)器人的頭部的正面朝向與主體的正面朝向之間的 角度為頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，頭部的正面朝向與主體的正面朝向一致時(shí)，頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為〇 度。
[0032] 步驟103,后臺(tái)控制設(shè)備根據(jù)實(shí)時(shí)位置以及頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定巡檢機(jī)器人在實(shí)時(shí) 位置上的天線檢測(cè)覆蓋角的平分線，并且選擇三條平分線，三條平分線滿足以下條件：三條 平分線中任意兩條均相交并且相交得到的三個(gè)交點(diǎn)能夠構(gòu)成三角形，然后確定三角形的內(nèi) 心，并將內(nèi)心作為局部放電設(shè)備所在區(qū)域的中心點(diǎn)。
[0033] 圖2示出了根據(jù)三