【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力電網(wǎng)巡檢，具體為一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、隨著科技的不斷發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)逐漸應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，特別是在電力行業(yè)。電力電網(wǎng)的巡檢和維護(hù)對于確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。傳統(tǒng)的電力巡檢通常依賴人工檢查或地面監(jiān)測設(shè)備，效率低、風(fēng)險(xiǎn)高。近年來，基于無人機(jī)的電力巡檢技術(shù)成為一個(gè)重要的創(chuàng)新方向，尤其是無人機(jī)能夠在高空、難以到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢，提升了巡檢的效率和安全性。進(jìn)一步地，結(jié)合先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)，無人機(jī)能夠?qū)崟r(shí)獲取電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過智能算法進(jìn)行故障預(yù)警，為電力公司提供更加高效、精準(zhǔn)的運(yùn)維支持。這一技術(shù)逐漸發(fā)展成為智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備的檢測、故障分析和預(yù)警系統(tǒng)。
2、盡管基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢技術(shù)已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但現(xiàn)有系統(tǒng)仍存在不少問題。當(dāng)前的電力巡檢系統(tǒng)大多依賴于單一的數(shù)據(jù)源或傳感器，無法全面反映電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致故障預(yù)警的準(zhǔn)確性和時(shí)效性受到限制。尤其在復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，單一的數(shù)據(jù)輸入可能無法有效捕捉到設(shè)備潛在的故障風(fēng)險(xiǎn)。因此，缺乏多元化的數(shù)據(jù)整合和智能分析，使得故障檢測依賴于人為判斷，增加了誤判和漏判的風(fēng)險(xiǎn)。此外，傳統(tǒng)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理和報(bào)警機(jī)制上較為簡單，缺少自適應(yīng)調(diào)整和動態(tài)學(xué)習(xí)能力。
3、所以我們提出了一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，以便于解決上述提出的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，包括第一數(shù)據(jù)采集模塊、第二數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、第一計(jì)算模塊、第一分析模塊、第二計(jì)算模塊、第二分析模塊以及報(bào)警模塊；
3、所述第一數(shù)據(jù)采集模塊和第二數(shù)據(jù)采集模塊分別用于采集無人機(jī)和電網(wǎng)的多源數(shù)據(jù)，并形成第一多源數(shù)據(jù)組和第二多源數(shù)據(jù)組；
4、所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對第一多源數(shù)據(jù)組和第二多源數(shù)據(jù)組進(jìn)行整理，從而生成第一數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集、第三數(shù)據(jù)集、第四數(shù)據(jù)集、第五數(shù)據(jù)集以及第六數(shù)據(jù)集；
5、所述第一計(jì)算模塊用于將第一數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集以及第三數(shù)據(jù)集整合計(jì)算為輔助介入判斷系數(shù)fjx；
6、所述第一分析模塊用于將輔助介入判斷系數(shù)fjx與預(yù)設(shè)的第一閾值yz進(jìn)行對比，從而生成第一對比結(jié)果，根據(jù)第一對比結(jié)果，判斷是否要生成多源輔助介入系數(shù)；
7、所述第二計(jì)算模塊用于將第一數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集以及第三數(shù)據(jù)集分別整合計(jì)算為第一輔助介入系數(shù)s1，第二輔助介入系數(shù)s2以及第三輔助介入系數(shù)s3，第一輔助介入系數(shù)s1，第二輔助介入系數(shù)s2以及第三輔助介入系數(shù)s3構(gòu)成多源輔助介入系數(shù)，并根據(jù)第一對比結(jié)果，將第一輔助介入系數(shù)、第二輔助介入系數(shù)以及第三輔助介入系數(shù)與第五數(shù)據(jù)集、第六數(shù)據(jù)集以及第七數(shù)據(jù)集進(jìn)行整合計(jì)算，從而分別生成第一報(bào)警系數(shù)aqx1與第二報(bào)警系數(shù)aqx2；
8、所述第二分析模塊用于將第一報(bào)警系數(shù)aqx1與預(yù)設(shè)的第二閾值yr進(jìn)行對比，從而生成第二對比結(jié)果，并將第二報(bào)警系數(shù)aqx2與預(yù)設(shè)的第三閾值ys進(jìn)行對比，從而生成第三對比結(jié)果，根據(jù)第二和第三對比結(jié)果，判斷當(dāng)前電網(wǎng)是否出現(xiàn)異常；
9、所述報(bào)警模塊用于根據(jù)第二對比結(jié)果和第三對比結(jié)果，進(jìn)行報(bào)警。
10、優(yōu)選的，所述第一數(shù)據(jù)采集模塊包括環(huán)境采集單元和機(jī)體采集單元；
11、所述環(huán)境采集單元設(shè)置在無人機(jī)上，用于采集無人機(jī)在飛行過程中的周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，包括環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、環(huán)境風(fēng)速以及環(huán)境能見度；
12、所述機(jī)體采集單元設(shè)置在無人機(jī)上，用于采集無人機(jī)飛行過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括飛行高度、飛行速度、飛行傾斜角度、圖像分辨率、表面溫度、電弧電流強(qiáng)度、信號強(qiáng)度以及圖像傳輸速率；
13、所述環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、環(huán)境風(fēng)速、環(huán)境能見度、飛行高度、飛行速度、飛行傾斜角度、圖像分辨率、表面溫度、電弧電流強(qiáng)度、信號強(qiáng)度以及圖像傳輸速率構(gòu)成第一多源數(shù)據(jù)集；
14、所述第二數(shù)據(jù)采集模塊包括運(yùn)行數(shù)據(jù)采集單元、電氣參數(shù)采集單元和特征數(shù)據(jù)采集單元；
15、所述運(yùn)行數(shù)據(jù)采集單元設(shè)置在無人機(jī)上，用于采集電網(wǎng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括桿塔傾斜角度、導(dǎo)線松弛度以及設(shè)備表面腐蝕面積；
16、所述電氣參數(shù)采集單元設(shè)置在電網(wǎng)終端系統(tǒng)中，用于采集電網(wǎng)的電氣參數(shù)數(shù)據(jù)，包括工作電流、工作電壓以及負(fù)載功率；
17、所述特征數(shù)據(jù)采集單元設(shè)置在電網(wǎng)終端系統(tǒng)中，用于采集電網(wǎng)的特征參數(shù)數(shù)據(jù)，包括運(yùn)行溫度值、電弧持續(xù)時(shí)間以及絕緣電阻值；
18、所述構(gòu)成第二多源數(shù)據(jù)集桿塔傾斜角度、導(dǎo)線松弛度、設(shè)備表面腐蝕面積、工作電流、工作電壓、負(fù)載功率、運(yùn)行溫度值、電弧持續(xù)時(shí)間以及絕緣電阻值。
19、優(yōu)選的，數(shù)據(jù)處理模塊對第一多源數(shù)據(jù)組和第二多源數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理和無量綱化，并將處理后第一多源數(shù)據(jù)組和第二多源數(shù)據(jù)組進(jìn)行整理，從而生成第一數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集、第三數(shù)據(jù)集、第四數(shù)據(jù)集、第五數(shù)據(jù)集、第六數(shù)據(jù)集以及第七數(shù)據(jù)集；
20、第一數(shù)據(jù)集包括飛行高度、飛行速度、飛行傾斜角度以及圖像分辨率；
21、其中飛行高度按照時(shí)間戳分為gd1、gd2、gd3、...、gdn；
22、飛行速度按照時(shí)間戳分為sd1、sd2、sd3、...、sdn；
23、飛行傾斜角度按照時(shí)間戳分為jd1、jd2、jd3、...、jdn；
24、圖像分辨率按照時(shí)間戳分為fb1、fb2、fb3、...、fbn；
25、第二數(shù)據(jù)集包括表面溫度、電弧電流強(qiáng)度、信號強(qiáng)度以及圖像傳輸速率；
26、表面溫度按照時(shí)間戳分為bw1、bw2、bw3、...、bwn；
27、電弧電流強(qiáng)度按照時(shí)間戳分為dh1、dh2、dh3、...、dhn；
28、信號強(qiáng)度按照時(shí)間戳分為xh1、xh2、xh3、...、xhn；
29、圖像傳輸速率按照時(shí)間戳分為tx1、tx2、tx3、...、txn；
30、第三數(shù)據(jù)集包括環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、環(huán)境風(fēng)速以及環(huán)境能見度；
31、環(huán)境溫度按照時(shí)間戳分為hw1、hw2、hw3、...、hwn；
32、環(huán)境濕度按照時(shí)間戳分為hs1、hs2、hs3、...、hsn；
33、環(huán)境風(fēng)速按照時(shí)間戳分為hf1、hf2、hf3、...、hfn；
34、環(huán)境能見度按照時(shí)間戳分為hn1、hn2、hn3、...、hnn；
35、第四數(shù)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：包括第一數(shù)據(jù)采集模塊(1)、第二數(shù)據(jù)采集模塊(2)、數(shù)據(jù)處理模塊(3)、第一計(jì)算模塊(4)、第一分析模塊(5)、第二計(jì)算模塊(6)、第二分析模塊(7)以及報(bào)警模塊(8)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述第一數(shù)據(jù)采集模塊(1)包括環(huán)境采集單元(11)和機(jī)體采集單元(12)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：數(shù)據(jù)處理模塊(3)對第一多源數(shù)據(jù)組和第二多源數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理和無量綱化，并將處理后第一多源數(shù)據(jù)組和第二多源數(shù)據(jù)組進(jìn)行整理，從而生成第一數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集、第三數(shù)據(jù)集、第四數(shù)據(jù)集、第五數(shù)據(jù)集、第六數(shù)據(jù)集以及第七數(shù)據(jù)集；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊(3)通過下述公式計(jì)算獲取FJX：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊(3)分別通過下述公式計(jì)算獲取飛
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊(3)分別通過下述公式計(jì)算獲取第一輔助介入系數(shù)S1，第二輔助介入系數(shù)S2以及第三輔助介入系數(shù)S3：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述第一對比結(jié)果如下：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述第一計(jì)算模塊(4)分別通過下述公式計(jì)算獲取第一報(bào)警系數(shù)AQX1與第二報(bào)警系數(shù)AQX2：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述第二對比結(jié)果如下：
10.一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警方法，其特征在于：具體步驟如下：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：包括第一數(shù)據(jù)采集模塊(1)、第二數(shù)據(jù)采集模塊(2)、數(shù)據(jù)處理模塊(3)、第一計(jì)算模塊(4)、第一分析模塊(5)、第二計(jì)算模塊(6)、第二分析模塊(7)以及報(bào)警模塊(8)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述第一數(shù)據(jù)采集模塊(1)包括環(huán)境采集單元(11)和機(jī)體采集單元(12)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：數(shù)據(jù)處理模塊(3)對第一多源數(shù)據(jù)組和第二多源數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理和無量綱化，并將處理后第一多源數(shù)據(jù)組和第二多源數(shù)據(jù)組進(jìn)行整理，從而生成第一數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集、第三數(shù)據(jù)集、第四數(shù)據(jù)集、第五數(shù)據(jù)集、第六數(shù)據(jù)集以及第七數(shù)據(jù)集；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于無人機(jī)的電力電網(wǎng)巡檢與故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊(3)通過下述公式計(jì)算獲取fjx：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣樂，李科峰，曾臻，鄧創(chuàng)，李云峰，毛義鵬，童慶剛，范苑，呂偉威，卿東，周煒，唐曉雪，顏艇，馬文豪，茍金銘，胡粟峰，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)四川省電力公司電力應(yīng)急中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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