[发明专利]输电绝缘子闪络在线监视安全预警装置

权利要求书

1.一种输电绝缘子闪络在线监视安全预警装置，包括漏电闪络图像监视单元(101)、闪络图像提取单元(102)、闪络电流检测单元(111)、闪络数据处理单元(112)、微弱漏电流检测单元(121)、微弱信号处理单元(122)及嵌入式核心处理器(151)；其中微弱漏电流检测单元(121)用于监督绝缘子正常工作时的状况、发现绝缘子性能可能的微弱变化；微弱信号处理单元(122)，其与微弱漏电流检测单元(121)连接，用于对所述微弱漏电流检测单元(121)所检测的信号进行滤波去燥和数字转换；闪络电流检测单元(111)用于检测绝缘子闪络前及闪络过程中的闪络电流；闪络数据处理单元(112)与闪络电流检测单元(111)连接，用于对闪络电流检测单元(111)所检测的闪络电流进行数字化及统计检验和阈值判断；闪络图像监视单元(101)用于监视绝缘子图像；闪络图像提取单元(102)与闪络图像监视单元(101)连接，用于在闪络数据处理单元(112)发现闪络电流达到预定等级时即给出单幅或连续提取图像的指令，还能由嵌入式核心处理器(151)根据需要而给出指令提取必要的图像；微弱信号处理单元(122)、闪络数据处理单元(112)、及闪络图像提取单元(102)都连接到嵌入式核心处理器(151)，并分别接收该处理器的提取或控制指令；该嵌入式核心处理器用于对微弱漏电流、闪络电流和闪络图像协同处理、分析、建模、识别、预警或报警决策。 

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述装置还包括环境温度检测单元(131)和环境湿度检测单元(132)，分别检测环境温度和湿度状况，用于辅助故障原因或绝缘子健康分析，它们直接与所述嵌入式核心处理器(151)连接，受该嵌入式核心处理器(151)控制提取数据。 

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述装置还包括数据收发通信单元(141)，它直接与所述嵌入式核心处理器(151)连接并用于收发通信；收发通信单元(141)同时连接着短程无线传输单元(142)和远程无线通信单元(143)，以适应外部不同通信环境的需要。 

4.如权利要求1所述装置，其中所述闪络电流检测单元(111)，还用于测取绝缘子受雷击时可能的大电流数值，以记录和分析该绝缘子运行中受雷击情况，有助于向后绝缘子故障原因分析和故障预警。 

5.如权利要求1所述的装置，其中微弱漏电流检测单元(121)，是检测无闪络情况下绝缘子有否因自身绝缘降低的原因而产生微小漏电流，用以分析运行绝缘子健康状况。 

6.如权利要求1所述的装置，其中所述嵌入式核心处理器(151)，根据所提取闪络图像和检测的闪络电流识别绝缘子是否发生闪络(212)、以及闪络时的等级状态(213)(216)(222)；一旦闪络达到某种程度即向管理者发出报警(224)且给出闪络弧光图片，同时自动、准确地向管理后台通信，报告本次闪络故障发生所在铁塔和绝缘子串位置，以达到迅速处理故障并恢复线路安全运行的目的。 

7.如权利要求1所述的装置，其中所述闪络数据处理单元(112)在识别绝缘子闪络的等级状态(213)之前先建立绝缘子识别背景模型(203)、分片绝缘子轮廓模型，识别时基于此背景或轮廓模型执行；识别中建立亮度大小分层分布和分区分布(217)；由此识别闪络弧光在绝缘子串各片上的差异，进而识别各片不同绝缘状况，尤其要指出零值绝缘子(251)。 

8.如权利要求1所述的装置，其中所述嵌入式核心处理器(151)在识别绝缘子故障状态时向后进行安全预警(214)，还追询过去发生闪络和漏电的档案记录(235)，结合当前的闪络和泄漏，联合过去档案记录分析、向后推测预警故障发生的可能性。 

9.如权利要求1所述的装置，其中采取从所在输电线路电流感应获能方式供电，能适应线路原电流几十A——几KA负荷变化，保证装置稳定可靠运行、免维护。 

10.如权利要求1所述的装置，其中所述绝缘子识别背景模型，用于绝缘子闪络识别时对背景范围的把握；所述分片绝缘子轮廓模型，用于在绝缘子闪络时对分片绝缘子识别其闪络程度(217)，特别判别绝缘失效的零值绝缘子(251)；此外所述装置还建立基于闪络电流测值的绝缘子泄漏模型(213)，用于对闪络电流表征的故障评判；建立基于闪络弧光图像的绝缘子闪络模型(216)，用于对绝缘子闪络等级识别评判；建立综合闪络图像与泄漏数值的预警和报警模型(220)，用于对闪络预警或报警的综合评判。