[发明专利]基于温度监测的输电线路监控系统及方法

权利要求书

1.基于温度监测的输电线路监控系统，其特征在于，包括：巡检单元和控制器，所述巡检单元包括智能巡检机器人，所述智能巡检机器人沿巡检轨道运行；所述巡检轨道沿与输电线路平行的方向设置；所述智能巡检机器人上设有图像采集子单元、线缆破损检测子单元、线路放电检测子单元、红外测温子单元和GPS定位子单元；其中，图像采集子单元用于获取巡检输电线路的图像信息，红外测温子单元通过测量输电线路发射的红外辐射强度计算出输电线路的表面温度并自动上传至控制器，线缆破损检测子单元包括漏电电流检测器和绝缘电阻检测器，并且根据线缆表面温度分布自动计算线缆损坏程度；线路放电检测子单元包括：由直流电源、控制开关、电感和待测线缆组成的LCR振荡回路；GPS定位系统将巡视机器人实时位置自动上传到网络云端。

2.如权利要求1所述的一种基于温度监测的输电线路监控系统，其特征在于，所述线缆破损检测子单元根据线缆表面温度分布自动计算线缆损坏程度，具体为：

建立线缆损坏段及其温度分布的数学模型；

假设线缆损坏段的线缆电阻值，根据假设的电阻值以及上述的数学模型计算线缆表面的温度分布；

将计算得到的线缆表面的温度分布与红外测温子单元测量得到的线缆表面温度进行比对；

修正假设线缆损坏段的线缆电阻值，获取使得计算得到的线缆表面的温度分布与红外测温子单元测量得到的线缆表面温度最接近的线缆损坏段的线缆电阻值；

根据所述电阻值确定线缆损坏程度。

3.如权利要求1所述的一种基于温度监测的输电线路监控系统，其特征在于，所述图像采集子单元包括：LED照明灯、CCD相机、高度传感器、角度传感器和图像处理子单元；所述LED照明灯设置在CCD相机附近用于提供照明，所述高度传感器和角度传感器分别采集CCD相机的拍摄高度和角度信息；控制CCD相机按照设定的拍摄高度和角度对线缆进行图像采集，将采集的图像与预先按照相同的拍摄高度和角度拍摄的正常线缆图像进行比对，判断线缆是否存在缺陷。

4.如权利要求1所述的一种基于温度监测的输电线路监控系统，其特征在于，所述线缆放电检测子单元对处于断开状态的输电线路进行检测；控制器控制巡检机器人到达指定检测位置，线缆放电检测子单元与待测段线路连接，其中，开关、电感和断电线路形成LCR振荡回路，在开关断开时，断电线缆充电，在开关闭合时，断电线缆放电；如果检测到LCR振荡回路有脉冲波形，则说明测试线路存在局部放电现象，智能巡检机器人向控制器发送告警信号，控制器控制告警模块进行告警；否则，智能巡检机器人向控制器发送测试线路完好的信号。

5.如权利要求1所述的一种基于温度监测的输电线路监控系统，其特征在于，所述智能巡检机器人吊挂在巡检轨道上，并能够在驱动电机的驱动下沿巡检轨道运行；所述驱动电极受控制器控制，实现智能巡检机器人定时、定点的输电线路巡检。

6.如权利要求5所述的一种基于温度监测的输电线路监控系统，其特征在于，所述智能巡检机器人通过设置在巡检轨道设定位置的充电装置进行自主充电；所述充电装置包括：交流电源、AC/DC转换装置和直流输出正负端子；所述直流输出正负端子分别设置在巡检轨道上，当智能巡检机器人需要充电时，控制智能巡检机器人驶入直流输出正负端子位置处，将智能巡检机器人的充电端子伸出并与直流输出正负端子接触，此时，控制智能巡检机器人的充电开关闭合，开始充电；充电完成后，断开充电开关，收回充电端子。

7.如权利要求1所述的一种基于温度监测的输电线路监控系统，其特征在于，所述智能巡检机器人设置遮挡壳体，所述遮挡壳体包括锥形壳体，所述锥形壳体下部设有中空的矩形壳体，所述智能巡检机器人设置矩形壳体内部，所述锥形壳体顶部设有与巡检轨道配合的滑动装置；所述锥形壳体外表面设有太阳能电池板，所述太阳能电池板为设置在智能巡检机器人内部的蓄电池充电。

8.如权利要求1所述的一种基于温度监测的输电线路监控系统，其特征在于，所述遮挡壳体外层为防腐蚀层，内层为防水层。

9.一种基于温度监测的输电线路监控方法，其特征在于，包括：

智能巡检机器人沿着巡检轨道运行，图像采集子单元控制CCD相机按照设定的拍摄高度和角度对线缆进行图像采集，将采集的图像与预先按照相同的拍摄高度和角度拍摄的正常线缆图像进行比对，判断线缆是否存在缺陷，并将判断结果发送至控制器；

线缆破损检测子单元根据线缆表面温度分布自动计算线缆损坏程度，并将判断结果发送至控制器；如果破损程度超过设定阈值，控制器发出告警信号；

线缆放电检测子单元在对线缆进行检测时，控制器首先控制线缆线路断开，然后控制巡检机器人到达指定检测位置，线缆放电检测子单元与待测段线缆连接，其中，开关、电感和断电线缆形成LCR振荡回路，在开关断开时，断电线缆充电，在开关闭合时，断电线缆放电；如果检测到LCR振荡回路有脉冲波形，则说明测试线缆存在局部放电现象，智能巡检机器人向控制器发送告警信号，控制器控制告警模块进行告警；否则，智能巡检机器人向控制器发送测试线缆完好的信号。