用于配电网的线路故障预警装置的制作方法

本发明涉及电力系统配电网的线路故障预警,具体涉及一种线路故障预警装置。

背景技术：

1、配电网处于电力系统的末端，具有地域分布广、电网规模大、设备种类多、网络连接多样、运行方式多变等鲜明特点。随着城镇化建设和用电需求的增长，配电网一直在不断地改造和扩建，其规模也不断扩大，国网公司系统内大多数县级以上配电网的规模都已达到百条馈线以上，一些中、大型城市的中压馈线已达到或超过千条，当配电网线路故障时会导致区域性停电，当线路发生局部破损故障时，电流能够正常传输，但是当外界环境发生变化时，比如冰雪天气等恶劣情况导致线路负载增大，此时对于线路局部破损的区域具有较大的断线风险，从而可能在极端恶劣的天气发生停电故障。现有技术中主要是通过无人机拍摄图像来进行图像识别来排查线路是否破损，这种方法仅能对线路的一侧进行图像采集，而且受限于摄像的像素情况以及线路表面的洁净程度，难以对线路表面的毛刺和局部线材的小股断线进行诊断预警，不能进行大批量规模且高精度的线路故障预警。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种准确率高且自动化程度高的配电网的线路故障预警装置，通过图像采集与压力信号对线缆进行多角度信号持续采集，通过压力变化来对故障位置进行定位，配合图像信息对故障位置进行复核，提高了故障预警的准确度；通过驱动组件内的可调节间距的一对滚轮以及能够提供伸缩缓震的弹簧配合，提高了装置整体在线缆上移动的稳定性，有效实现方便、快捷地对大范围内的线缆进行逐一故障检测。

2、本发明公开了一种用于配电网的线路故障预警装置，主要包括箱体、驱动组件、控制器、故障信息采集组件、图像采集单元、飞行动力单元，所述飞行动力单元设于箱体的底部，所述飞行动力单元的转动实现对箱体的高度和角度进行调节，所述箱体的顶部设有两组驱动组件，所述驱动组件用于挂在线缆上并在线缆的延伸方向上带动箱体移动；所述图像采集单元安装于箱体的顶部两侧，用于采集箱体上线缆的图像信号并将图像信号数据发送至控制器；所述控制器安装在箱体的底部，通过对图像采集单元采集的图像中线缆的大小与控制器内预设的线缆尺寸大小进行比对，控制飞行动力单元对箱体进行角度调节，使得所述驱动组件能够挂在线缆上；两侧所述驱动组件之间设置有故障信息采集组件，所述故障信息采集组件对线缆进行故障信息采集并将信号通过控制器实时传输至移动终端，实现配电网线路故障预警。

3、作为优选，所述故障信息采集组件主要包括两个半圆壳体、支撑板，两个所述半圆壳体的外侧分别设有伸缩机构ⅰ，两个所述半圆壳体支撑于所述支撑板上，支撑板上设有转轴，两个所述半圆壳体的下部穿过所述转轴且通过转轴铰接，所述伸缩机构ⅰ一侧与所述半圆壳体连接，另一侧与箱体连接，通过伸缩机构ⅰ的伸缩可实现两个半圆壳体绕转轴进行上部开合动作；两个所述半圆壳体底部侧面分别设有限位块，所述支撑板上设有两个弧形槽，所述限位块分别嵌入弧形槽内滑动配合，对两个半圆壳体的开合提供导向和限位；

4、所述两个半圆壳体的内部沿圆周方向间隔设有多个凹槽，每个所述凹槽两侧设有滑槽ⅱ，所述滑槽ⅱ内设置有滑块ⅱ，两侧所述滑块ⅱ之间安装有安装板，所述安装板与凹槽滑动配合，所述安装板顶部安装有伸缩机构ⅲ，所述伸缩机构ⅲ一侧安装有支撑架，所述支撑架上设有滚轮ⅲ；所述凹槽的底部设置有底板，所述底板的下方设有第二压力信号采集单元，所述底板与安装板之间设置有弹簧；所述半圆壳体的顶部设有第三压力信号采集单元。

5、作为优选，所述驱动组件包括壳体，所述壳体设有开口，其内部设有滚轮ⅰ、滚轮ⅱ、隔板、弹簧ⅰ、伸缩机构ⅱ和电机，所述壳体内底部两侧设置有滑槽ⅰ，所述滑槽ⅰ内设有滑块ⅰ，两侧滑块ⅰ之间连接有隔板，所述隔板下方通过弹簧ⅰ连接有推板，所述推板与壳体内底部之间安装有伸缩机构ⅱ，所述隔板上设有一对夹板，夹板之间设有滚轮ⅰ，一侧的夹板上安装有齿轮盘，所述电机设于隔板上，所述电机的输出端连接有驱动齿轮，滚轮ⅰ的转轴上安装有从动齿轮，所述电机上的驱动齿轮与齿轮盘啮合，齿轮盘与滚轮ⅰ上的从动齿轮啮合，所述伸缩机构ⅱ的顶部与推板的连接处内嵌安装有第一压力信号采集单元。

6、作为优选，所述隔板的底部安装有导向管，所述导向管的截面为矩形，所述推板的顶部固定安装有导向杆，所述导向杆的截面也为矩形，所述导向管与导向杆滑动配合，所述导向管的外侧套有弹簧ⅰ，所述弹簧ⅰ的顶部与底部分别安装在隔板的底部和推板的顶部。

7、作为优选，所述的所述控制器包括信号处理模块、信号采集模块、反馈调节模块和无线信号交互模块；

8、所述信号采集模块，用于采集第一压力信号采集单元、第二压力信号采集单元和第三压力信号采集单元 的信号，并将信号进行转化后发送至信号处理模块；

9、所述信号处理模块，对转化后的信号处理进行计算处理；

10、所述反馈调节模块，与飞行动力单元、伸缩机构ⅰ、伸缩机构ⅱ和伸缩机构ⅲ的驱动器连接，用于控制伸缩机构ⅰ、伸缩机构ⅱ和伸缩机构ⅲ的伸缩长度以及飞行动力单元的输出转速；

11、所述无线信号交互模块，将采集的实时运行信号以及数据传输至终端。

12、作为优选，所述伸缩机构ⅰ、伸缩机构ⅱ和伸缩机构ⅲ的结构，均包括伸缩杆、套筒，所述伸缩杆伸入套筒内可来回滑动。

13、所述箱体内设置有电池，可对整个装置进行供电。

14、本发明工作原理：

15、当进行配电网线路故障预警排查时，通过飞行动力单元和图像采集单元对箱体进行高度调节以及定位，在飞行动力单元的角度调节摆动下将驱动组件挂在线缆上，通过箱体上一对驱动组件的移动带动故障信息采集组件对线缆进行故障排查，故障信息采集组件和图像采集单元将线缆上的故障信息发送至终端，实现故障预警。

16、与现有技术相比，本发明的优点：

17、1、通过图像采集与压力信号对线材进行多角度信号持续采集，通过压力变化来对故障位置进行定位，配合图像信息对故障位置进行复核，提高了故障预警的准确度。

18、2、通过驱动组件内的可调节间距的一对滚轮以及能够提供伸缩缓震的弹簧、导向杆与导向管配合，提高了装置整体在线材上移动的稳定性。

19、3、通过飞行动力单元配合可开合的故障信息采集组件和侧向开口的驱动组件，可实现对大范围内的线材进行逐一故障检测，准确率高且自动化程度高。

技术特征：

1.一种用于配电网的线路故障预警装置，其特征在于主要包括箱体、驱动组件、控制器、故障信息采集组件、图像采集单元、飞行动力单元，所述飞行动力单元设于箱体的底部，所述飞行动力单元的转动实现对箱体的高度和角度进行调节，所述箱体的顶部设有两组驱动组件，所述驱动组件用于挂在线缆上并在线缆的延伸方向上带动箱体移动；所述图像采集单元安装于箱体的顶部两侧，用于采集箱体上线缆的图像信号并将图像信号数据发送至控制器；所述控制器安装在箱体的底部，通过对图像采集单元采集的图像中线缆的大小与控制器内预设的线缆尺寸大小进行比对，控制飞行动力单元对箱体进行角度调节，使得所述驱动组件能够挂在线缆上；两侧所述驱动组件之间设置有故障信息采集组件，所述故障信息采集组件对线缆进行故障信息采集并将信号通过控制器实时传输至移动终端，实现配电网线路故障预警。

2.如权利要求1所述的用于配电网的线路故障预警装置，其特征在于所述故障信息采集组件主要包括两个半圆壳体、支撑板，两个所述半圆壳体的外侧分别设有伸缩机构ⅰ，两个所述半圆壳体支撑于所述支撑板上，支撑板上设有转轴，两个所述半圆壳体的下部穿过所述转轴且通过转轴铰接，所述伸缩机构ⅰ一侧与所述半圆壳体连接，另一侧与箱体连接，通过伸缩机构ⅰ的伸缩可实现两个半圆壳体绕转轴进行上部开合动作；两个所述半圆壳体底部侧面分别设有限位块，所述支撑板上设有两个弧形槽，所述限位块分别嵌入弧形槽内滑动配合，对两个半圆壳体的开合提供导向和限位；

3.如权利要求1或2所述的用于配电网的线路故障预警装置，其特征在于所述驱动组件包括壳体，所述壳体设有开口，其内部设有滚轮ⅰ、滚轮ⅱ、隔板、弹簧ⅰ、伸缩机构ⅱ和电机，所述壳体内底部两侧设置有滑槽ⅰ，所述滑槽ⅰ内设有滑块ⅰ，两侧滑块ⅰ之间连接有隔板，所述隔板下方通过弹簧ⅰ连接有推板，所述推板与壳体内底部之间安装有伸缩机构ⅱ，所述隔板上设有一对夹板，夹板之间设有滚轮ⅰ，一侧的夹板上安装有齿轮盘，所述电机设于隔板上，所述电机的输出端连接有驱动齿轮，滚轮ⅰ的转轴上安装有从动齿轮，所述电机上的驱动齿轮与齿轮盘啮合，齿轮盘与滚轮ⅰ上的从动齿轮啮合，所述伸缩机构ⅱ的顶部与推板的连接处内嵌安装有第一压力信号采集单元。

4.如权利要求3所述的用于配电网的线路故障预警装置，其特征在于所述隔板的底部安装有导向管，所述导向管的截面为矩形，所述推板的顶部固定安装有导向杆，所述导向杆的截面也为矩形，所述导向管与导向杆滑动配合，所述导向管的外侧套有弹簧ⅰ，所述弹簧ⅰ的顶部与底部分别安装在隔板的底部和推板的顶部。

5.如权利要求1所述的用于配电网的线路故障预警装置，其特征在于所述的所述控制器包括信号处理模块、信号采集模块、反馈调节模块和无线信号交互模块；

6.如权利要求4所述的用于配电网的线路故障预警装置，其特征在于所述的所述控制器包括信号处理模块、信号采集模块、反馈调节模块和无线信号交互模块；

7.如权利要求1所述的用于配电网的线路故障预警装置，其特征在于所述伸缩机构ⅰ、伸缩机构ⅱ和伸缩机构ⅲ的结构，均包括伸缩杆、套筒，所述伸缩杆伸入套筒内可来回滑动。

8.如权利要求6所述的用于配电网的线路故障预警装置，其特征在于所述伸缩机构ⅰ、伸缩机构ⅱ和伸缩机构ⅲ的结构，均包括伸缩杆、套筒，所述伸缩杆伸入套筒内可来回滑动。

9.如权利要求8所述的用于配电网的线路故障预警装置，其特征在于所述箱体内设置有电池，可对整个装置进行供电。

技术总结本发明涉及电力系统配电网的线路故障预警技术领域,一种用于配电网的线路故障预警装置，主要包括箱体、驱动组件、控制器、故障信息采集组件、图像采集单元、飞行动力单元，所述飞行动力单元设于箱体的底部，所述箱体的顶部设有两组驱动组件，包括壳体，所述壳体设有开口，其内部设有滚轮Ⅰ、滚轮Ⅱ、隔板、弹簧Ⅰ、伸缩机构Ⅱ和电机；两侧所述驱动组件之间设置有故障信息采集组件，主要包括两个半圆壳体、支撑板，两个所述半圆壳体的外侧分别设有伸缩机构；本发明准确率高且自动化程度高，通过图像采集与压力信号对线缆进行多角度信号持续采集，通过压力变化来对故障位置进行定位，配合图像信息对故障位置进行复核，提高了故障预警的准确度。技术研发人员：武子秋,张腾,张永祥受保护的技术使用者：国网新疆电力有限公司阿勒泰供电公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12