一种架空送电线路智能监测系统的制作方法

本发明涉及电力监测技术领域，具体涉及一种架空送电线路智能监测系统。

背景技术：

架空送电线路特别是超高压、远距离、大容量的送电线路，在运行过程中受气象条件和外界环境等的影响经常发生超过允许幅值的微风振动，往往导致某些线路部件的疲劳损坏，如导地线的疲劳损坏，金具、间隔棒及杆塔构件的疲劳损坏或磨损等。其中导地线疲劳断股是架空送电线路普遍发生的问题，严重时需要将全线路更换为新导线。目前微风振动已经严重威胁着电网架空送电线路的安全运行。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种架空送电线路智能监测系统。

本发明的目的采集以下技术方案来实现：

提供了一种架空送电线路智能监测系统，包括无线传感器网络监测模块、架空送电线路监测平台和智能终端，所述无线传感器网络监测模块基于无线传感器网络采集架空送电线路参数信息，并将采集到的架空送电线路参数信息发送到所述架空送电线路监测平台，所述架空送电线路监测平台用于接收、存储、显示架空送电线路参数信息，并将架空送电线路参数信息与正常阈值进行比较，若超过正常阈值，则输出报警信号；所述的智能终端通过通信网络与架空送电线路监测平台连接，用于实时访问架空送电线路监测平台中的架空送电线路参数信息。

本发明的有益效果为：利用无线传感器网络技术实现了架空送电线路监测，并在架空送电线路参数信息异常时进行报警，便于相关人员进行远程监控。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1本发明的结构框图；

图2是本发明架空送电线路监测平台的连接框图。

附图标记：

无线传感器网络监测模块1、架空送电线路监测平台2、智能终端3、信息存储模块10、信息分析处理模块20、报警模块30。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本实施例提供的一种架空送电线路智能监测系统，包括无线传感器网络监测模块1、架空送电线路监测平台2和智能终端3，所述无线传感器网络监测模块1基于无线传感器网络采集架空送电线路参数信息，并将采集到的架空送电线路参数信息发送到所述架空送电线路监测平台2，所述架空送电线路监测平台2用于接收、存储、显示架空送电线路参数信息，并将架空送电线路参数信息与正常阈值进行比较，若超过正常阈值，则输出报警信号；所述的智能终端3通过通信网络与架空送电线路监测平台2连接，用于实时访问架空送电线路监测平台2中的架空送电线路参数信息。

优选地，所述架空送电线路监测平台2包括信息存储模块10、信息分析处理模块20、报警模块30，所述信息存储模块10与所述信息分析处理模块20连接，所述信息分析处理模块20与所述报警模块30连接。

优选地，所述的架空送电线路参数信息包括架空送电线路微风振动、导线温度、风偏角、气象环境数据。

本发明上述实施例利用无线传感器网络技术实现了架空送电线路监测，并在架空送电线路参数信息异常时进行报警，便于相关人员进行远程监控。

优选地，所述的无线传感器网络监测模块1包括固定部署于设定的架空送电线路监测区域中的架空送电线路监测节点，还包括移动节点和基站，所述移动节点用于收集架空送电线路监测节点采集的架空送电线路参数信息，并将其发送基站，进而由基站将架空送电线路参数信息发送至架空送电线路监测平台2。

优选地，所述移动节点每一轮收集架空送电线路参数信息时，从基站位置处出发，按照设定的访问路径移动并在停留站点处停留，收集架空送电线路监测节点的架空送电线路参数信息，最后回到基站位置处，具体为：

(1)确定停留站点，包括：

1)各架空送电线路监测节点生成一个随机数，随机数的范围为[0,1]，若架空送电线路监测节点hi的随机数小于阈值s(hi)，则hi成为簇头节点，阈值s(hi)的计算公式为：

式中，表示架空送电线路监测节点hi的当前能量值，表示架空送电线路监测节点hi的初始能量值，hj表示架空送电线路监测节点hi的第j个邻居节点，ni表示架空送电线路监测节点hi的邻居节点数目，表示hj的当前能量值，u(·)为取值函数，当时，当时，表示架空送电线路监测节点hi没有成为簇头节点的连续循环次数，q为当前周期循环的次数，λ为设定的比例阈值，g(·)为设定的比较函数，若则若则

2)其他架空送电线路监测节点选择合适的簇头节点加入簇，成为簇成员节点，完成对架空送电线路监测节点的分簇，移动节点将选举出的簇头节点作为停留站点；

(2)移动节点按照设定的访问路径移动到停留站点后，停留收集簇头节点汇聚的簇内架空送电线路监测节点的架空送电线路参数信息。

本优选实施例定义了移动节点收集架空送电线路参数信息的具体方式，期间在确定停留站点时，周期循环地选举符合能量要求的簇头节点作为该停留站点，能够均衡架空送电线路监测节点的能量消耗，利用移动节点进行收集簇头节点汇聚的架空送电线路参数信息，使得簇头节点不直接与基站进行通信，能够改善簇头节点的能量消耗，避免簇头节点能耗过大的状况，相应地提高无线传感器网络监测模块1的网络系统生命周期。

优选地，所述访问路径的设定，具体包括：选取距离基站位置最近的簇头节点作为初始停留站点，计算其余簇头节点的权值，按照权值由大到小的顺序对簇头节点进行排列，形成停留站点的排列顺序表，从初始停留站点开始，按照排列顺序表连接各停留站点，从而形成移动节点的访问路径；

其中，簇头节点的权值的计算公式为：

式中，hμ表示除初始停留站点h0外的第μ个簇头节点，e(hμ)表示hμ的权值，ρ(hμ,h0)表示hμ到初始停留站点h0的距离，hv表示hμ的第v个相邻簇头节点，ρ(h0,hv)表示hv到初始停留站点h0的距离，nμ表示与hv相邻的簇头节点的数目，r1、r2为设定的权值系数。

本优选实施例设计了访问路径的设定方式，该方式按照权值的计算结果对各停留站点进行排序，根据排列顺序结果确定移动节点的访问路径，能够获得较优的合理的访问路径，实现移动节点能量有效性的调度，从而降低无线传感器网络监测模块1的架空送电线路参数信息采集能耗，节省架空送电线路智能监测系统的能耗成本。

优选地，所述的其他架空送电线路监测节点选择合适的簇头节点加入簇，具体包括：

(1)计算各簇头节点相对于架空送电线路监测节点的优选值，设表示第个簇头节点，表示簇头节点相对于架空送电线路监测节点hi的优选值，定义的计算公式为：

式中，表示架空送电线路监测节点hi到的距离，ρt为设定的距离阈值，表示架空送电线路监测节点hi与之间的跳数，ht为设定的跳数阈值，为的一跳邻居节点数目，为的当前能量值，σt为设定的比例阈值，u(·)为取值函数，当时，当时，

(2)架空送电线路监测节点hi选择优选值最大的簇头节点加入簇。

本优选实施例中，架空送电线路监测节点进行簇头节点选取时，相对于现有技术，不仅考虑了距离的因素，还考虑了簇头节点的能量问题，从而能够进一步提高分簇的均匀性，进一步均衡无线传感器网络监测模块1的网络负载，进一步节省架空送电线路参数信息收集能耗。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。