一种GIL管廊内空间电磁波监测定位装置、系统及方法

1.一种GIL管廊内空间电磁波监测定位系统的监测定位方法，其特征是，GIL管廊内空间电磁波监测定位系统包括后台主控站和沿管廊长度分布设置的多个监测定位装置；相邻监测定位装置之间，以及各监测定位装置与后台主控站之间通过网络连接通信；监测定位装置包括由控制单元控制的伸缩机构，电磁波信号传感器安装于伸缩机构的顶端；所述监测定位方法包括：S1，监测定位装置采集输电线路局放电磁波信号，同时记录采集到局放电磁波信号的时间，实时获取自身位置数据；S2，基于各监测定位装置的位置，以及采集到局放电磁波信号的时间，利用时差法计算局放位置点与最先采集到局放电磁波信号的监测定位装置之间的位置关系，进而确定当前位于局放位置点两侧的监测定位装置；S3，控制当前位于局放位置点两侧的两个监测定位装置中的至少一个向局放位置点行走；S4，监测定位装置在行走过程中，根据实时采集的电磁波信号幅值大小，控制车身停止在电磁波信号幅值最大的位置，或者停止在接近电磁波信号幅值最大的位置处；其中，监测定位装置在行走过程中，实时采集电磁波信号幅值大小，并将实时电磁波信号幅值对时间求导，当 时，控制车身停止行走，则此时到达电磁波信号幅值最大的位置；S5，停止的监测定位装置，将停止信息发送至后台主控站，且监测定位装置在停止位置处发出报警信号；停止信息包括当前停止位置数据；且，监测定位装置停止行走后，通过伸缩机构控制电磁波信号传感器在GIL管廊径向截面上的高度变化，使得电磁波信号传感器停留在电磁波信号幅值最大的高度位置处，监测定位装置将电磁波信号传感器的高度位置数据发送至后台主控站；定义GIL管廊内依次分布的监测定位装置序列 ；假设GIL管廊内发生局放现象时，距离局放位置点最近的监测定位装置 最先接收到局放电磁波信号；步骤S2中，所述基于各监测定位装置的位置以及采集到局放电磁波信号的时间，利用时差法计算局放位置点与最先采集到局放电磁波信号的监测定位装置之间的位置关系，包括：假设监测定位装置 与 进行通信，定义 与局放位置点之间的距离为 ，局放电磁波信号传输速度为 c ， 与 接收到局放电磁波信号的时间分别为 和 ， 与 之间的实时距离为 L ，则监测定位装置 与 接收到局放电磁波信号的时间差 为： （1） 与局放位置点之间的距离为 为： （2）若计算得到的 不等于0，则判断局放位置点位于 与 之间，否则局放位置点位于 与 之间；步骤S2的实现方法为：步骤S1中，监测定位装置将采集到局放电磁波信号的时间以及自身位置数据发送至后台主控站，后台主控站根据接收到的数据确定最先采集到局放电磁波信号的两个监测定位装置，并向相应的监测定位装置发送距离计算指令；步骤S2中，接收到距离计算指令的监测定位装置利用时差法计算距离局放位置点最近的监测定位装置与局放位置点之间的位置关系；或者，所有接收到局放电磁波信号的监测定位装置分别与相邻监测定位装置进行通信，获取对方采集到局放电磁波信号的时间以及对方位置数据；相邻监测定位装置之间通过两两之间对比局放电磁波信号的接收时间，确定最先采集到局放电磁波信号的监测定位装置，最先采集到局放电磁波信号的监测定位装置，与相邻两个监测定位装置中的任意一个进行通信，获取对方局放电磁波信号获取时间以及对方位置数据，进而利用时差法计算最先采集到局放电磁波信号的监测定位装置与局放位置点之间的位置关系；或者，所有接收到局放电磁波信号的监测定位装置分别与相邻监测定位装置进行通信，获取对方采集到局放电磁波信号的时间以及对方位置数据；相邻监测定位装置之间通过两两之间对比局放电磁波信号的接收时间，确定最先采集到局放电磁波信号的两个监测定位装置，最先采集到局放电磁波信号的两个监测定位装置之间进行通信，获取对方局放电磁波信号获取时间以及对方位置数据，进而利用时差法计算最先采集到局放电磁波信号的监测定位装置与局放位置点之间的位置关系；步骤S3中，局放位置点两侧的监测定位装置分别朝局放位置点行走，同时分别采集自身与其它监测定位装置之间的距离；各监测定位装置行走至到达电磁波信号幅值最大点处或即将与其它监测定位装置相撞则停止，到达电磁波信号幅值最大点处即到达局放位置点，即将与其它监测定位装置相撞时停止即停止在接近电磁波信号幅值最大的位置处；步骤S5中，停止信息还包括车身停止原因数据。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述GIL管廊内空间电磁波监测定位系统中，GIL管廊内设有多个行驶轨道，相邻监测定位装置分别在不同的行驶轨道上移动。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述监测定位装置包括车身以及安装于车身上的检测定位模块；车身包括行走机构和行走驱动机构；检测定位模块包括控制单元、定位单元、电磁波信号传感器、幅值检测及存储单元和通信单元；控制单元通过控制行走驱动机构的运行控制车身行走机构行走；定位单元采集车身实时位置数据传输至控制单元；电磁波信号传感器采集GIL管廊内的电磁波信号，并将信号传输至幅值检测及存储单元；幅值检测及存储单元检测接收到的电磁波信号的幅值并存储，同时存储相应电磁波信号的接收时间，并将电磁波幅值和接收时间数据传输至控制单元；控制单元通过通信单元与外部设备连接通信。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述监测定位装置的检测定位模块还包括红外测距传感器；监测定位装置通过红外测距传感器检测与其它监测定位装置之间的距离，发送至控制单元，当距离小于一设定距离阈值，控制单元控制车身停止行走。 5.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述监测定位装置的检测定位模块还包括报警单元，控制单元控制报警单元输出报警信号。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述监测定位装置的伸缩机构包括伸缩臂和伸缩驱动件，伸缩臂竖直安装于车身上，电磁波信号传感器固定于伸缩臂的顶端，控制单元控制伸缩驱动件的动作从而控制伸缩臂的伸缩。 7.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述监测定位装置的检测定位模块中：所述幅值检测及存储单元采用具有存储功能的示波器；所述电磁波信号传感器采用双向电磁波信号传感器，其两个信号接收端分别朝向GIL管廊两端。