[发明专利]一种智能式绝缘子在线监测装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能式绝缘子在线监测装置及其方法，属于智能电器技术领域，

背景技术

随着我国输电电压和电网容量的不断提高，绝缘问题日趋严重。绝缘子在恶劣的环境和输电线重力的牵拉下，特别是冬季出现覆冰时，很容易出现裂纹甚至破裂。而且环境污染导致绝缘子附着盐和灰尘越来越多，导致污闪事故时有发生，给电网造成了很大的损失。传统的绝缘子检修方式以定期检修和清扫为主，不能起到预警的作用。绝缘子在线监测系统能够全天候地在线监测绝缘子的状态信息，能够为绝缘子的绝缘状态提供依据并且可以及时传输到检修人员和监测中心，起到预警的作用。

目前使用的绝缘子在线监测系统主要是以监测绝缘子的泄漏电流为主，如专利CN90205395.7“污秽泄漏电流自动监测仪”、CN93207372.7“线路污秽泄漏电流自动监测报警器”和CN01115300.8“一种变电站污闪在线监测系统及方法”，但由于泄漏电流很微弱，监测装置的灵敏度往往达不到，而且信息还不足以判断绝缘子绝缘破坏的原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能式绝缘子在线监测装置及其方法，其中的可编程逻辑器件CPLD控制图像传感器CCD对绝缘子图像信息的采集，再由DSP进行数字图像的预处理和特征提取，植入神经网络模式识别算法判断绝缘子是处于正常运行状态、预警状态还是故障报修状态。本发明具有高可靠、智能化、传输信号抗干扰的特点。

本发明的技术方案是：一种智能式绝缘子在线监测方法，其特征在于：采用基于绝缘子图像信息来监测绝缘子的绝缘状态；图像采集模块采集绝缘子图像信息，然后将信息送入图像处理与识别模块判断绝缘子的状态，最后由通信模块及时发送到检修人员和监控中心，实现绝缘子的在线监测。

如上所述的智能式绝缘子在线监测方法，其特征在于：使用高压侧取电和太阳能供电双后备电源的模式，以太阳能供电为主，在阴雨天气和晚上切换为高压侧取电。

如上所述的智能式绝缘子在线监测方法，其特征在于：信息传输采用有线和无线相结合的方式，信号先通过光纤传输到地面，然后通过GPRS无线传输。

一种智能式绝缘子在线监测装置，其特征在于：包括图像采集模块、图像处理与识别模块、通信模块和供电模块，图像采集模块、图像处理与识别模块和通信模块依次连接，供电模块分别电连接前三个模块；通信模块又包括有线模块和无线模块，供电模块包括高压侧取电和太阳能供电双后备电源装置。

如上所述的智能式绝缘子在线监测装置，其特征在于：图像采集模块由图像传感器CCD、模数转换芯片和可编程逻辑器件CPLD组成；图像传感器CCD分别连接模数转换芯片和可编程逻辑器件CPLD，图像处理与识别模块的DSP高速处理器也分别连接模数转换芯片和可编程逻辑器件CPLD。

如上所述的智能式绝缘子在线监测装置，其特征在于：可编程逻辑器件CPLD采用ALTERA公司的MAX7000系列芯片。

如上所述的智能式绝缘子在线监测装置，其特征在于：DSP高速处理器采用TMS320C6000系列。

如上所述的智能式绝缘子在线监测装置，其特征在于：通信模块的有线模块是光纤通讯，无线模块由无线单元TC35I和MCU组成，TC35I和MCU间直接相连。

本发明的有益效果是：本发明通过对目前的绝缘子在线监测系统的不足进行改进，采用基于绝缘子图像信息来监测绝缘子的绝缘状态，更加直观和可靠，不受灵敏度的制约，而且可以判断绝缘子绝缘破坏的原因。通信模块中信息传输是先通过光纤传输到地面，然后再由GPRS进行无线传输，结合了有线和无线的方式，克服了信号易受干扰的难题。本发明通过对各模块单元进行插板式结构设计，使装置的体积达到最小化；采用严格的电磁兼容设计思路，确保装置的高可靠性；采用高速模数转换芯片和快速运算DSP处理器确保装置的高速率；使用高压侧取电和太阳能供电双后备电源的模式，以太阳能供电为主，在阴雨天气和晚上切换为高压侧取电，确保了监测装置供电的高可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例装置的示意图；

图2为图1中图像采集模块工作原理示意图；

图3为图1中图像处理与识别模块工作原理示意图；

图4为图1中通信模块的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

图1中标记的说明：1-图像采集模块、2-图像处理与识别模块、3-通信模块，4-供电模块。