(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210706407.0 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 国网安徽省电力有限公司安庆供电 公司 地址 246000 安徽省安庆市人民路170号 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 李冬森　黄向前　邵竹星　胡中鲲　 杜家伟　张玉巧　李彦　赵吴鹏　 刘贵胜　代莉莉　 (74)专利代理 机构 合肥洪雷知识产权代理事务 所(普通合伙) 34164 专利代理师 孙小华 (51)Int.Cl. G01R 31/00(2006.01) G06F 30/12(2020.01)G06F 30/13(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 基于无线通信的供电网络的监控 方法、 装置 及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于无线通信的供电网 络的监控方法、 装置及系统， 涉及电力网络监控 技术领域。 本发明包括如下步骤： 对供电网络进 行实测， 模拟供电网络的实际情况； 准确记录供 电网络所需的电器设备， 并绘制供电网络的CAD 二维实测素描图； 导入BIM三维建模工具， 得到 BIM三维模型； 根据三维几何图形算法计算生成 导线曲线； 运用BIM三维几何图像计算工 具， 生成 供电网络GIM数字模型； 获取供电网络中各个监 测点的监测数据； 根据监控数据判断供电网络是 否发生故障； 将故障处在供电网络GIM数字模型 上展示。 本发明能够及时发现供电网络故障点 位， 直观展示故障位置， 提高故障维修效率。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115097240 A 2022.09.23 CN 115097240 A 1.一种基于无线通信的供电网络的监控方法、 装置及系统， 其特征在于， 包括如下步 骤： 步骤S1： 对供电网络进行实测， 进行多位置、 多角度、 多方位的方法模拟供电网络的实 际情况； 步骤S2： 准确记录供电网络所需的电器设备， 并绘制供电网络的CAD二维 实测素描图； 步骤S3： CAD二维实测素描图导入BIM三维建模工具， 并根据控制点坐标， 得到BIM三维 模型； 步骤S4： 利用BIM可视化编程工具在BIM三维图形工具的基础上， 根据三维几何图形算 法计算生成导线曲线； 步骤S5： 运用BIM三维几何图像计算工具， 利用BIM可视化编程工具在GIM三维图形工具 的基础上， 生成供电网络GIM数字模型； 步骤S6： 获取 供电网络中各个监测点的监测数据； 步骤S7： 根据监控数据判断供电网络是否发生故障； 步骤S8： 将故障处在供电网络GIM数字模型 上展示。 2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的供电网络的监控方法， 其特征在于， 所述 步骤S1中， 供电网络的建立包括可行性研究阶段、 初步设计阶段、 施工图阶段和竣工图阶 段。 3.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的供电网络的监控方法， 其特征在于， 所述 步骤S2中， 电器 设备包括变压器、 导线、 绝缘子、 互感器、 避雷器、 隔离开关、 断路器、 电容器、 套管、 阻波器、 电缆、 电抗器和继电保护装置 。 4.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的供电网络的监控方法， 其特征在于， 所述 步骤S3中， CAD二维实测素描图导入BIM三维建模工具前， 需要将实测素描剖面图分图层 处 理， 生成完整的CAD实测电器设备图； 根据电器设备竣工图确定电缆的连接位置， 以同一排 为同一编号进 行电缆连接， 完成导线的连接处理； 并根据电器设备编号进 行逐一保存， 并按 照地理坐标确定模型的基点。 5.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的供电网络的监控方法， 其特征在于， 所述 步骤S4中， 生成导线曲线是根据三维几何图形算法生成导线的平面投影， 根据电器设备之 间平面投影线上求出每个设备之间的定位点， 利用几何图形相交算法， 求出每个导线所属 的设备之间的接口。 6.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的供电网络的监控方法， 其特征在于， 所述 步骤S5中， 创建供电网络GIM数字模型的基本步骤如下： 步骤S51： 打开GIM建模工具， 创建一个新的Symbo l符号并赋予设备名称及描述； 步骤S52： 定义设备起始插入点， 并可以定义设备部件与子设备部件的从属关系和子部 件的插入位置； 步骤S53： 选择基本图元选项卡， 选择基本图元建立设备外形， 放置时定义 放置位置； 步骤S54： 设备 添加完成时， 为设备 添加基本摄 像以及GIM参数属性。 7.根据权利要求6所述的一种基于无线通信的供电网络的监控方法， 其特征在于， 所述 供电网络GIM数字模型采用的矩 阵变换的方式， 来实现GIM数字模型的几何变换可以表示 为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115097240 A 2V′＝V×M＝V×M1×M2×...×Mn＝V×(M1×M2×...×Mn)； 式中， V′表示表示矩阵变换后的三维模型； V表示初始模型， M表示变换矩阵， M1～Mn表示 一系列的矩阵变换。 8.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的供电网络的监控方法， 其特征在于， 所述 步骤S7中， 供电网络故障包括短路故障或绝缘故障； 获取供电网络中故障路段的离线绝缘 电阻数据； 根据离线绝缘电阻数据确定故障路段的受损情况； 根据 受损情况控制故障路段 内的相关断路器分闸或合闸； 根据监测数据判断供电网络是否发生短路故障， 包括： 判断电流数据是否在对应的整定电流范围内， 确定供电网络是否发生短路故障； 或者， 判断是否存在处于 跳闸位的断路器 状态数据， 确定供电网络是否发生短路故障； 根据监测数据判断供电网络是否发生 绝缘故障， 包括： 判断在线绝缘电阻数据是否小于对应的整定电阻值， 确定供电网络是否发生绝缘故 障。 9.一种基于无线通信的供电网络的监控 装置， 其特 征在于， 包括： CAD二维实测模块， 用于获取模拟供电网络的实际情况， 绘制供电网络的CAD二维实测 素描图； BIM三维模型生成模块， 用于CAD二维实测素描图导入BIM三维建模工具， 并根据控制点 坐标； GIM数字模型生成模块， 用于BIM三维几何图像计算工具， 利用BIM可视化编程工具在 GIM三维图形工具的基础上， 生成供电网络GIM数字模型； 数据采集模块， 用于采集电网络中各个监测点的监测数据； 故障处理单元， 用于根据监测点的监测数据， 来处 理并判断监测点中的故障相信； 结果展示单元， 用于根据故障处理的结果， 在生成的供电网络GIM数字模型上， 展示故 障信息。 10.一种基于无线通信的供电网络的监控系统， 其特征在于， 包括： 存储器， 以及耦合到 存储器的处理器， 所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令， 执行如权利要求 1‑8任一项所述的供电网络监控方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115097240 A 3