李萍萍　黃文　魏程程　郭鳳華　皇　銳

（國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作河南中心，河南　鄭州　450002）

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高壓輸電線路巡檢專利技術(shù)研究

李萍萍黃文魏程程郭鳳華皇銳

（國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作河南中心，河南鄭州450002）

摘要：文章立足于專利文獻(xiàn)，從專利的角度對(duì)高壓輸電線路巡檢技術(shù)進(jìn)行介紹，梳理了高壓輸電線路巡檢技術(shù)的發(fā)展路線，對(duì)主要的技術(shù)分支進(jìn)行了介紹和分析，為相關(guān)領(lǐng)域的審查工作提供技術(shù)支持，也為相關(guān)的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)提供了參考。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路；巡檢；專利

1　引言

電力系統(tǒng)的完好是傳輸電能、保障安全用電的前提，由于輸電線路距離長、沿線地形復(fù)雜，其巡檢工作顯得尤為重要。伴隨著我國電力行業(yè)的不斷發(fā)展，高壓輸電線路巡檢技術(shù)的研究也不斷深化。文章主要通過對(duì)國內(nèi)相關(guān)專利信息的分析對(duì)我國高壓輸電線路巡檢技術(shù)進(jìn)行梳理和展望。

2　高壓輸電線路巡檢專利整體情況分析

傳統(tǒng)的輸電線路巡檢主要采用兩種方式，即人工沿線逐塔巡檢式和直升飛機(jī)航測法。人工巡檢的效率低，精度低，并且勞動(dòng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)性大，難以避免巡檢盲區(qū)；直升飛機(jī)巡線存在不安全因素，巡檢精度有限，并且巡線費(fèi)用昂貴。近年來，為了克服輸電線路巡檢中存在的問題，國內(nèi)關(guān)于輸電線路巡檢的研究主要集中在輸電線路故障指示器、巡檢機(jī)器人、故障測距及定位、巡檢管理系統(tǒng)的開發(fā)、巡檢結(jié)果告警及展示、特殊類型故障巡檢等方面，取得了顯著的進(jìn)步。

3　高壓輸電線路巡檢重點(diǎn)專利分布及技術(shù)發(fā)展路線

本部分針對(duì)高壓輸電線路巡檢領(lǐng)域的重點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行闡述，分析技術(shù)分支的技術(shù)分布，在此基礎(chǔ)上總結(jié)重點(diǎn)專利技術(shù)發(fā)展趨勢。

本部分的分析數(shù)據(jù)來源于中國專利文摘數(shù)據(jù)庫CNABS，該數(shù)據(jù)庫收錄了1985年以來的專利數(shù)據(jù)。對(duì)相關(guān)主題的專利進(jìn)行檢索后發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)高壓輸電線路巡檢技術(shù)主要發(fā)展于2000年以后，因而，僅對(duì)2000年至今的相關(guān)專利進(jìn)行分析。

3.1輸電線路故障指示器

輸電線路故障指示器，用于在線路發(fā)生故障時(shí)，指示線路的故障，從而幫助巡線人員盡快查找到故障點(diǎn)，對(duì)故

3.2巡檢機(jī)器人

為了克服人工巡檢和直升飛機(jī)航測存在的不足，近年來，國內(nèi)研究更多地致力于巡檢機(jī)器人。中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所于2003年率先設(shè)計(jì)了高壓輸電線路自動(dòng)巡檢機(jī)器人單體CN1619323A，該機(jī)器人取代人工對(duì)輸電線路進(jìn)行巡檢，提高了工作效率，此后相繼出現(xiàn)的CN201035117Y、CN101477169、CN201656341U等專利，設(shè)計(jì)了不同結(jié)構(gòu)的機(jī)器人或巡線行走機(jī)構(gòu)，用于輸電線路巡檢，對(duì)其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、行走方式等進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。2011年公開的專利CN202050188U給出一種無人機(jī)，用于巡線，以及此后的CN202197057U、CN102589524等，均采用無人機(jī)進(jìn)行線路巡檢，原理與巡檢機(jī)器人類似。隨著各項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展，2013年公開的CN103454556首次將3D掃描功能應(yīng)用到線路巡檢中，實(shí)現(xiàn)了三維圖像的獲取，提高了巡檢精度；2014年公開的CN103576055首次在線路巡檢中引入多飛行器，以提高線路巡檢精度；同期提出的還有CN103593968，其基于激光通信進(jìn)行高壓輸電線巡線，實(shí)現(xiàn)了巡檢系統(tǒng)飛行器與高壓線零接觸，安全性好，實(shí)時(shí)通訊；2015年CN204119375U設(shè)計(jì)了旋翼無人機(jī)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測信息實(shí)時(shí)回傳裝置，其是對(duì)無人機(jī)中信息回傳裝置的細(xì)化研究，通過定點(diǎn)拍攝高精度照片，實(shí)現(xiàn)更精確地進(jìn)行故障排查；同期公開的CN104881031涉及一種電力系統(tǒng)軌道式自動(dòng)巡檢機(jī)器人，將巡檢機(jī)器人結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)的輪式、履帶式改為軌道式，實(shí)現(xiàn)了上下、左右、前后三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更精確的控制、更準(zhǔn)確的定位?？傮w來說，巡檢機(jī)器人得到較大發(fā)展，巡檢效率和精度得到較大提升，但巡檢機(jī)器人的應(yīng)用仍有待進(jìn)一步推廣，并且伴隨自動(dòng)化研究的進(jìn)一步深入，巡檢機(jī)器人仍有較大的研究和進(jìn)步空間。

3.3故障測距及定位

故障測距在國內(nèi)的研究較多始于2005年后，故障測距方法主要包括經(jīng)典電橋法、低壓脈沖法、高壓閃絡(luò)法、脈沖電流法、二次脈沖法，相關(guān)專利有CN101299538、CN102074937、CN102645616等。由于故障測距方法在國外的研究和發(fā)展更早，國內(nèi)在該方面的研究較多地借鑒了國外的技術(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步研究，因而相關(guān)方法也較為成熟。2011年公開的CN102096020提出電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障測距修正方法，對(duì)故障測距方法進(jìn)行修正，提高測距精度。其他的研究基于這些，并無太多改進(jìn)。綜上，故障測距及定位方法的研究整體上發(fā)展較為成熟。

3.4巡檢管理系統(tǒng)

巡檢管理系統(tǒng)是對(duì)輸電線路故障指示器、巡檢機(jī)構(gòu)、故障測距及定位等模塊的綜合管理，伴隨著各模塊的逐漸發(fā)展，巡線管理系統(tǒng)也不斷發(fā)展。2011年公開的專利CN102044094，率先設(shè)計(jì)了一套線路巡檢管理系統(tǒng)，其中包含簡單的功能模塊；其后，2013年公開的專利CN202649377U首次將專家系統(tǒng)引入輸電線路巡檢，通過建立專家系統(tǒng)，提高了輸電線路自動(dòng)化水平以及運(yùn)行管理維護(hù)水平；同年公開的專利CN103376387，首次將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于輸電線路故障檢測，通過引入較新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高了線路故障排線效率。整體來說，對(duì)巡檢管理系統(tǒng)的研究相對(duì)較少，伴隨著各子模塊的不斷發(fā)展成熟，為了實(shí)現(xiàn)各模塊間更好的協(xié)調(diào)管理，并更好地適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)的整體需求，巡檢管理模塊的研究顯得尤為迫切，相關(guān)研究仍大有可為。

3.5巡檢結(jié)果告警及展示

對(duì)巡檢結(jié)果進(jìn)行展示、對(duì)故障信息發(fā)出警告，是輸電線路巡檢不可或缺的環(huán)節(jié)。國內(nèi)對(duì)巡檢結(jié)果的告警、展示一直有應(yīng)用，但在2013年以前并未對(duì)此有專門的研究。2013年公開的CN103278736首先提出一種跳閘線路雷電自動(dòng)查詢?cè)\斷及診斷結(jié)果發(fā)布方法，專項(xiàng)研究了診斷結(jié)果的發(fā)布方法；此后，2014年公開的CN103675598提出一種聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的電網(wǎng)故障診斷結(jié)果顯示方法，對(duì)故障診斷結(jié)果展示方法提出改進(jìn)；同期公開的CN103698659提出一種輸電線路黑點(diǎn)模擬預(yù)警平臺(tái)及監(jiān)控系統(tǒng)，其通過導(dǎo)航定位引入電力系統(tǒng)，建立地圖場景展示平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了更加清晰、完整、即時(shí)的故障信息指示，這與該時(shí)期各種智能軟件的廣泛推廣和應(yīng)用是密不可分的；2015年公開的CN104505948提出一種基于安卓的架空高壓線路故障報(bào)警信息系統(tǒng)，首次在巡線報(bào)警系統(tǒng)中引用安卓手機(jī)，將安卓手機(jī)短信接收功能與互聯(lián)網(wǎng)地圖技術(shù)相結(jié)合，方便維修人員進(jìn)行故障點(diǎn)維護(hù)。對(duì)巡檢結(jié)果告警及展示的研究，較多地依賴于其他相關(guān)領(lǐng)域如互聯(lián)網(wǎng)、智能軟件、通訊工具等的發(fā)展，后續(xù)研究中，將各項(xiàng)新技術(shù)較快、較有效地結(jié)合到輸電線路巡檢中，以較好地服務(wù)巡檢工作，也是后續(xù)研究一個(gè)可行的切入點(diǎn)。

3.6特殊類型故障檢測

隨著輸電線路巡檢技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)研究的不斷細(xì)化，近兩三年來涌現(xiàn)出一些對(duì)特殊類型輸電線路故障進(jìn)行檢測的專利。CN103529362公開了一種絕緣子缺陷診斷方法；CN203502542U公開了一種絕緣子故障遠(yuǎn)距離激光定位器；CN203414561U公開了一種基于導(dǎo)線取能的雷擊故障點(diǎn)定位裝置；CN103713236公開了一種輸電線路覆冰故障自動(dòng)判定方法；CN204166080U公開了一種電力快速搶修的移動(dòng)監(jiān)測裝置，用于對(duì)災(zāi)害地區(qū)的電網(wǎng)進(jìn)行巡查，搶修爭取時(shí)間，減少事故對(duì)電網(wǎng)的危害；CN105093069公開了一種在Android平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)快速運(yùn)維搶修服務(wù)的方法，通過該方法可隨時(shí)查看線路隱患，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)防，即時(shí)知道故障信息，自動(dòng)顯示最合適搶修路徑，并可記錄搶修過程，便于事后分析。上述專利從輸電線路絕緣子故障檢測、雷擊故障檢測、覆冰故障檢測、電力快速搶修服務(wù)的較多進(jìn)行研究，立足于實(shí)際問題，提出解決方案。伴隨著國家電網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)一步智能化、精細(xì)化，以及對(duì)于提升災(zāi)難應(yīng)急能力的迫切需求，上述研究的繼續(xù)深化將成為趨勢。

4　結(jié)語

由上文分析可知，目前國內(nèi)輸電線路巡檢技術(shù)取得較大的進(jìn)步和發(fā)展，但仍有較大的提升空間。文章通過對(duì)輸電線路巡檢技術(shù)各個(gè)技術(shù)分支的論述，有助于國內(nèi)各企業(yè)及科研院所了解相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，在此基礎(chǔ)上明確研究方向，加強(qiáng)自主創(chuàng)新，切實(shí)推動(dòng)智能電網(wǎng)的建設(shè)及高速發(fā)展。

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中圖分類號(hào)：TP242.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-5168（2016）02-0060-03

收稿日期：2016-1-10

作者簡介：李萍萍（1989—），女，審查員，研究方向：電磁測量領(lǐng)域相關(guān)發(fā)明專利實(shí)質(zhì)審查。

通訊作者：趙景煥（1970—），男，研究員，二級(jí)審查員，研究方向：發(fā)明專利審查及專利分析研究。障進(jìn)行及時(shí)處理。國內(nèi)對(duì)故障指示器的研究最早出現(xiàn)在2001年，公開號(hào)為CN2438131Y的專利中介紹了故障指示器的具體機(jī)械結(jié)構(gòu)，其后在2001-2011年間，相繼出現(xiàn)了專利申請(qǐng)?zhí)枮?9CN2501061Y、CN2586168Y、CN2597999Y、CN201429668Y等專利，對(duì)故障指示器的電路結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，故障指示器的研究得到較大發(fā)展。此號(hào)，2014年公開的CN204065317U，首次提出組網(wǎng)通信型配電線路故障指示裝置，實(shí)現(xiàn)了高壓線故障指示器之間的自組網(wǎng)，每臺(tái)裝置數(shù)據(jù)均可自動(dòng)路由到數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)；2015年公開的CN204269751U提出一種具有預(yù)防故障功能的故障指示器，在傳統(tǒng)故障指示器的基礎(chǔ)上，引入故障提前預(yù)警功能，擴(kuò)展了故障指示器的功能；2016年公開的CN204945309U提出一種超聲波檢測裝置，首次將超聲波應(yīng)用于輸電線路巡檢，以超聲波為主、結(jié)合熱成像來實(shí)現(xiàn)巡檢，克服了高壓絕緣設(shè)備發(fā)熱給檢測帶來的困難?？傮w來說，故障指示器已經(jīng)發(fā)展得比較成熟。

Survey on Patent Technology of High Pressure Transmission Line Polling

Li Pingping Zhao Jinghuan Huang Wen Wei Chengcheng
（Patent Examination Cooperation Henan Center of the Patent Office，SIPO，Zhengzhou Henan 450002）

Abstract：This article bases on patent documents，introduces the polling technology of high pressure transmission line from the aspect of patent，sort out the development route of the technology，introduces and analyzes the main technology branches，provides technology support for patent examination work of correlative fields，and also provides reference for correlative corporations and research communities.

Keywords：high pressure transmission line；polling；patent