申请/专利权人：山东道万电气有限公司

申请日：2024-02-02

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117686844B

主分类号：G01R31/08

分类号：G01R31/08;G01R21/00;G01R23/04;G01V8/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2024.03.29#实质审查的生效;2024.03.12#公开

摘要：本发明公开了一种基于巡检机器人的电力配网线路监测方法及系统，涉及电力监测领域，解决了现有巡检效率低下且巡检成本高昂的问题，包括步骤S1：分别获取配电网络通路对应的第一位置图像至第四位置图像，对第一位置图像至第四位置图像分别进行遮挡物监测，得到环境监测分级数据；步骤S2：分别获取配电网络通路对应的功率因数和负频比波动峰值，得到配电线路电力数据；步骤S3：根据环境监测分级数据得到遮挡物隐患系数分级数据，根据遮挡物隐患系数分级数据进行安全预警；步骤S4：获取配电线路电力数据，根据配电线路电力数据进行电力监测并发布预警；本发明通过能够有效防范和规避遮挡物对配电网络通路造成的安全隐患。

主权项：1.一种基于巡检机器人的电力配网线路监测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤S1：分别获取配电网络通路对应的第一位置图像至第四位置图像，对第一位置图像至第四位置图像分别进行遮挡物监测，得到环境监测分级数据；步骤S2：分别获取配电网络通路对应的功率因数和负频比波动峰值，得到配电线路电力数据；步骤S3：获取环境监测分级数据，环境监测分级数据包括第一环境监测区间和第二环境监测区间，获取第一环境监测区间遮挡物对应的遮挡距离数值，对遮挡距离数值进行阈值判断，得到距离监测分级数据，根据距离监测分级数据对遮挡物进行隐患判断，得到遮挡物隐患系数分级数据，根据遮挡物隐患系数分级数据进行安全预警；步骤S4：获取配电线路电力数据，根据配电线路电力数据进行电力监测并发布预警；所述步骤S1中，对环境监测分级数据进行获取具体步骤如下：步骤S11：对配电网络通路进行图像获取；步骤S12：分别在第一位置图像、第二位置图像、第三位置图像以及第四位置图像中对配电网络通路以及配电网络通路下方进行图像填充，并将其标记为环境监测区；步骤S13：对第一位置图像、第二位置图像、第三位置图像以及第四位置图像中的遮挡物进行填充，并将其标记为遮挡物填充区域；步骤S14：使用图像重叠检测算法判断是否有遮挡物与环境监测区域重叠，得到环境监测分级数据；所述步骤S14具体步骤如下：步骤S141：若存在遮挡物填充区域与环境监测区域重叠，判断为第一环境监测区间；步骤S142：若不存在遮挡物填充区域与环境监测区域重叠，判断为第二环境监测区间；所述步骤S11中，获取配电网络通路对应图像具体步骤如下：步骤S111：巡检机器人随机选择任意位置通过内置的高清摄像头获取选择配电网络通路的图像，将其标记为第一位置图像；步骤S112：巡检机器人以第一位置图像几何中心点为特征点，沿特征点逆时针旋转90度到达第二位置点，通过内置的高清摄像头获取配电网络通路的图像，将其标记为第二位置图像；步骤S113：巡检机器人以第一位置图像几何中心点为特征点，沿特征点顺时针旋转90度到达第三位置点，通过内置的高清摄像头获取配电网络通路的图像，将其标记为第三位置图像；步骤S114：巡检机器人以第一位置图像几何中心点为特征点，沿特征点顺时针旋转180度到达第四位置点，通过内置的高清摄像头获取配电网络通路的图像，将其标记为第四位置图像；所述步骤S2中对配电线路电力数据进行获取具体步骤如下：步骤S21：将巡检机器人对当前配电网络通路的监测时间中标记m个特征时间点，分别标记为第一特征时间点至第m特征时间点；步骤S22：通过功率传感器分别获取第一特征时间点至第m特征时间点的实际功率，将其分别标记为第一实际功率至第m实际功率；步骤S23：通过功率传感器分别获取第一特征时间点至第m特征时间点的视在功率，将其分别标记为第一视在功率至第m视在功率；步骤S24：将第一实际功率至第m实际功率和第一视在功率至第m视在功率通过计算得到配电网络通路对应的功率因数；对配电网络通路功率因数进行计算，具体公式配置如下： ；其中，Gy为配电网络通路功率因数，Ws1至Wsm分别为第一实际功率至第m实际功率，Wz1至Wzm分别为第一视在功率至第m视在功率；步骤S25：通过智能电表获取电力配网在第一特征时间点至第m特征时间点的对应的电路负载数值，将其分别标记为第一电路负载数值至第m电路负载数值；步骤S26：通过频率计分别获取第一特征时间点至第m特征时间点的对应的交流电在每秒钟的周期性变化次数，将其分别标记为第一电路频率至第m电路频率；步骤S27：根据第一电路负载数值至第m电路负载数值以及第一电路频率至第m电路频率获取负频比波动峰值；步骤S28：将配电网络通路对应的功率因数和负频比波动峰值定义为配电线路电力数据；所述步骤S27中，对负频比波动峰值进行获取，具体步骤如下：步骤S271：将第一电路负载、第二电路负载、第一电路频率以及第二电路频率通过计算得到第一负频比波动值；对第一负频比波动值进行计算，具体公式配置如下： ；其中，Fpb1为第一负频比波动值，Fz1为第一电路负载，Fz2为第二电路负载，Pl1为第一电路频率，Pl2为第二电路频率；步骤S272：根据第一负频比波动值的计算过程，将第二电路负载、第三电路负载、第二电路频率以及第三电路频率通过计算得到第二负频比波动值；步骤S273：重复步骤S271和步骤S272，依次计算得到第二负频比波动值至第m-1负频比波动值；步骤S274：将第一负频比波动值至第m-1负频比波动值进行数值比对，将数值最大的负频比波动值标记为负频比波动峰值Fpbf；所述步骤S3中根据环境监测分级数据进行环境监测并发布监测预警，具体步骤如下：步骤S31：获取环境监测分级数据，对第一环境监测区间进行环境监测，获取距离监测分级数据；根据距离监测分级数据对第二距离监测区间进行进一步判断，具体如下：巡检机器人获取第二距离监测区间对应遮挡物的占地面积数值和遮挡物主体材料的电导率数值；将占地面积数值和电导率数值通过计算得到遮挡物隐患系数；计算遮挡物隐患系数的公式具体配置如下： ；其中，Zd为遮挡物隐患系数，Dd为电导率数值，Md为占地面积数值；步骤S32：根据距离监测分级数据对第二距离监测区间进行隐患判断，得到遮挡物隐患系数分级数据；步骤S33：将处于第一遮挡物隐患系数分级区间的遮挡物划分至第一距离监测区间；步骤S34：将处于第二遮挡物隐患系数分级区间的遮挡物划分至第三距离监测区间；步骤S35：若巡检机器人监测到遮挡物处于第一距离监测区间，巡检机器人发布巡检预警，并加大巡检力度，缩短巡检周期；所述步骤S31中，对距离监测分级数据进行获取，具体步骤如下：步骤S311：巡检机器人获取遮挡物边缘与配电网络通路的距离数值，并将其标记为遮挡距离数值；步骤S312：获取第一遮挡距离阈值和第二遮挡距离阈值；步骤S313：将遮挡距离数值分别与第一遮挡距离阈值和第二遮挡距离阈值进行数值比对，获取距离监测分级数据；数值比对过程，具体如下：步骤S3131：若遮挡距离数值小于第一遮挡距离阈值，判断为第一距离监测区间；步骤S3132：若遮挡距离数值大于等于第一遮挡距离阈值且小于第二遮挡距离阈值，判断为第二距离监测区间；步骤S3133：若遮挡距离数值大于第二遮挡距离阈值，判断为第三距离监测区间；所述步骤S32中，对遮挡物隐患系数分级数据进行获取具体步骤如下：步骤S321：巡检机器人获取第二距离监测区间对应遮挡物的占地面积数值和遮挡物主体材料的电导率数值；步骤S322：获取遮挡物隐患系数阈值，将遮挡物隐患系数与遮挡物隐患系数阈值进行数值比对，得到遮挡物隐患系数分级数据；具体数值比对过程，具体如下：步骤S3221：若遮挡物隐患系数大于遮挡物隐患系数阈值时，判断为第一遮挡物隐患系数分级区间；步骤S3222：若遮挡物隐患系数小于等于遮挡物隐患系数阈值时，判断为第二遮挡物隐患系数分级区间；所述步骤S4中根据配电线路电力数据进行电力监测并发布预警，具体步骤如下：步骤S41：获取配电线路电力数据，根据基础监测数据获取配电网络通路对应的功率因数Gy和负频比波动峰值；步骤S42：获取配电网络通路额定功率因数Gye、配电网络通路负频比波动额定值Fpbe；步骤S43：根据配电网络通路额定功率因数、配电网络通路负频比波动额定值对配电网络通路对应的功率因数和负频比波动峰值进行数值比对，得到电力监测分级数据；具体数值范围比对过程，具体如下：步骤S431：若1＞Gy＞Gye且Fpbf＜Fpbe，判断电力数据安全；步骤S432：若存在Gy≤Gye或Fpbf≥Fpbe，判断电力数据存在隐患；步骤S44：若巡检机器人监测到电路配网对应的电力数据存在隐患，巡检机器人发布巡检预警。

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