一种基于高压输电线路分布式在线监测系统的制作方法

本发明涉及高压输电技术领域，具体为一种基于高压输电线路分布式在线监测系统。

背景技术：

智能电网的目标是以高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的智能电网。其中，对高压电网各个环节重要运行参数的在线监测，以便从安全性、可靠性、可调节、抗扰动等方面加强对设备状态的预测、预防、调控，基于可靠的运行参数建立输电线路的智能决策，是实现智能电网的核心要求。现有技术中主要是以设备生产企业的定期、自检为主，检测的方式以人工监测为主，然后将监测结果以有线通讯的方式传递到控制中心，这种传统的输变电监测方式存在静态、监测范围有限以及数据容易丢失等问题。

为此，我们提出了一种基于高压输电线路分布式在线监测系统具备分布式监控，监控范围广，监测数据全，监测数据不易丢失的优点。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于高压输电线路分布式在线监测系统，具备分布式监控，监控范围广，监测数据全，监测数据不易丢失的优点，解决了上述背景技术中所提出的问题。

(二)技术方案

为实现上述具备分布式监控，监控范围广，监测数据全，监测数据不易丢失的目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于高压输电线路分布式在线监测系统，包括用于监测数据的环境数据采集模块、用于分段布控的分布式监控单元、监控器摄像头、通信组件摄像头以及远程无线通信组件，所述环境数据采集模块包括了风速风向传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器以及倾角传感器，所述分布式监控单元包括了多个分布式监控设备，所述环境数据采集模块中的各个传感器的输出端分别电连接在分布式监控单元中对应的分布式监控设备的输入端，所述分布式监控单元将环境数据采集模块监控到数据存储至一级存储模块中，所述用于监控分布式监控单元的监控摄像头拍摄的视频数据也存储至一级存储模块中；

所述远程无线通信组件包括了太阳能电池板以及太阳能控制单元，所述太阳能控制单元包括了太阳能充电模块以及太阳能放电模块，所述太阳能电池板的输出端电连接有太阳能充电模块的输入端，所述太阳能放电模块的输出端电连接有蓄电池的输入端，所述蓄电池为整个远程无线通信组件进行供电，所述太阳能放电模块放出的电能在对蓄电池充电的同时，还对监控数据采集模块以及射频收发模块进行供电，所述监控数据采集模块的输入端电连接有分布式监控单元的输出端，所述监控数据采集模块的输出端电连接有属于远程无线通信组件的数据接收端口的输入端，所述监控数据采集模块双向电连接有射频收发模块，所述射频收发模块双向电连接有天线发射模块；

所述远程无线通信组件中的数据接收端口的输出端电连接有二级存储模块的输入端，所述远程无线通信组件中的天线发射模块双向电连接有基站设备，所述基站设备的输出端电连接有二级存储模块的输入端，所述用于监控远程无线通信组件的通信组件摄像头拍摄的视频数据也存储至二级存储模块中，所述基站设备的输出端电连接有变电站设备的输入端，所述变电站设备的输出端电连接有主控器终端的输入端，所述变电站设备的输出端电连接有三级存储模块的输入端。

优选的，所述风速风向传感器设置在基站杆塔的塔头，用于监测杆塔周围的风速以及风向，该风速风向传感器的测量振幅为1500με，测量频率小于200hz，测量由于自然风引起的导线振动，所述温度传感器以及湿度传感器设置在基站杆塔中部的绝缘子内，用于测量基站杆塔上导线和金具的温湿度，所述压力传感器用于监测空中漂浮物是否干扰基站杆塔的正常工作，所述倾角传感器分别位于基站杆塔的塔头以及基站杆塔的中部，用于监测杆塔的应变能力。

优选的，所述分布式监测设备内部的网络结构呈星型网络结构，且多个所述分布式监测设备间的网络结构呈带状无线多跳网络结构，且各个分布式监测设备分别设置有一定的间隔范围。

优选的，所述基站设备包括了串口通讯模块、数据分析模块、数据报警模块以及通信模块，所述串口通讯模块被配置为解读从天线发射模块接收的高压输电线路的监测数据，所述数据分析模块以及数据报警模块被配置为对高压输电线路的监测数据进行分析，比较高压输电线路的监测数据与对应系统中的警戒值，若高压输电线路的监测数据超过该警戒值，则输出报警信息给通信模块，通信模块将报警信息发送至变电站设备。

优选的，所述变电站设备包括了串口通讯模块、数据检测模块以及通信模块，所述变电站设备的串口通讯模块被配置为解读从基站设备接收的高压输电线路的监测数据，并利用数据检测模块对得到的监测数据进行再次检测，由变电站设备的通信模块发送至主控器终端。

优选的，所述一级存储模块、二级存储模块以及三级存储模块的存储量由小到大依次增加，视频存储采用满后采用自动覆盖方式实现视频轮询存储。

优选的，所述一级存储模块视频存储满7天后，进行自动覆盖，所述二级存储模块视频存储满30天后，进行自动覆盖，所述三级存储模块视频存储满180天后，进行自动覆盖。

优选的，所述一级存储模块、二级存储模块以及三级存储模块存储的环境数据信息都存在前后端备份数据，一旦出现网络中断情况，后端的存储服务器就可以在网络重新接通成功后，将网络失效期间存储在前端缓存区的监控数据以备份的方式传输到后端。

优选的，所述远程无线通信组件还采用电流感应取电方式，在蓄电池在低温环境中工作效率低下时使用。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于高压输电线路分布式在线监测系统，具备以下有益效果：

1、该基于高压输电线路分布式在线监测系统，通过设置分布式监控单元中的每个分布式监控设备，对用于采集不同信息的传感器进行数据监控，使得分布式压输电线路分布式在线监测系统可以通过多个传感器采集到不同的环境信息，分布式监控设备可以通过远程无线通信组件将监测数据传输至基站设备中，再根据数据信息的报警临界值选择是否将数据传输至变电站设备甚至是主控器终端，保证了该基于高压输电线路分布式在线监测系统的分布式多段监测效果。

2、该基于高压输电线路分布式在线监测系统，通过设置多级的存储模块，各级的存储模块分布在监控单元、基站设备以及变电站设备，为各级监测部门提供一定时间的数据存储，为实现对输电线路的全天候监测，使管理人员及时了解现场信息，将事故消灭在萌芽状态。

附图说明

图1为本发明系统流程图；

图2为本发明系统的基站设备结构示意图；

图3为本发明系统的变电站设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种基于高压输电线路分布式在线监测系统，包括用于监测数据的环境数据采集模块、用于分段布控的分布式监控单元、监控器摄像头、通信组件摄像头以及远程无线通信组件，环境数据采集模块包括了风速风向传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器以及倾角传感器，分布式监控单元包括了多个分布式监控设备，环境数据采集模块中的各个传感器的输出端分别电连接在分布式监控单元中对应的分布式监控设备的输入端，分布式监测设备间的网络结构呈带状无线多跳网络结构，且各个分布式监测设备分别设置有一定的间隔范围，分布式监控单元将环境数据采集模块监控到数据存储至一级存储模块中，用于监控分布式监控单元的监控摄像头拍摄的视频数据也存储至一级存储模块中，风速风向传感器设置在基站杆塔的塔头，用于监测杆塔周围的风速以及风向，该风速风向传感器的测量振幅为1500με，测量频率小于200hz，测量由于自然风引起的导线振动，温度传感器以及湿度传感器设置在基站杆塔中部的绝缘子内，用于测量基站杆塔上导线和金具的温湿度，压力传感器用于监测空中漂浮物是否干扰基站杆塔的正常工作，倾角传感器分别位于基站杆塔的塔头以及基站杆塔的中部，用于监测杆塔的应变能力；

远程无线通信组件包括了太阳能电池板以及太阳能控制单元，太阳能控制单元包括了太阳能充电模块以及太阳能放电模块，太阳能电池板的输出端电连接有太阳能充电模块的输入端，太阳能放电模块的输出端电连接有蓄电池的输入端，蓄电池为整个远程无线通信组件进行供电，太阳能放电模块放出的电能在对蓄电池充电的同时，还对监控数据采集模块以及射频收发模块进行供电，监控数据采集模块的输入端电连接有分布式监控单元的输出端，监控数据采集模块的输出端电连接有属于远程无线通信组件的数据接收端口的输入端，监控数据采集模块双向电连接有射频收发模块，射频收发模块双向电连接有天线发射模块，通过设置分布式监控单元中的每个分布式监控设备，对用于采集不同信息的传感器进行数据监控，使得分布式压输电线路分布式在线监测系统可以通过多个传感器采集到不同的环境信息，分布式监控设备可以通过远程无线通信组件将监测数据传输至基站设备中，再根据数据信息的报警临界值选择是否将数据传输至变电站设备甚至是主控器终端，保证了该基于高压输电线路分布式在线监测系统的分布式多段监测效果；

远程无线通信组件中的数据接收端口的输出端电连接有二级存储模块的输入端，远程无线通信组件中的天线发射模块双向电连接有基站设备，基站设备包括了串口通讯模块、数据分析模块、数据报警模块以及通信模块，串口通讯模块被配置为解读从天线发射模块接收的高压输电线路的监测数据，数据分析模块以及数据报警模块被配置为对高压输电线路的监测数据进行分析，比较高压输电线路的监测数据与对应系统中的警戒值，若高压输电线路的监测数据超过该警戒值，则输出报警信息给通信模块，通信模块将报警信息发送至变电站设备，基站设备的输出端电连接有二级存储模块的输入端，用于监控远程无线通信组件的通信组件摄像头拍摄的视频数据也存储至二级存储模块中，基站设备的输出端电连接有变电站设备的输入端，变电站设备的串口通讯模块被配置为解读从基站设备接收的高压输电线路的监测数据，并利用数据检测模块对得到的监测数据进行再次检测，由变电站设备的通信模块发送至主控器终端，变电站设备的输出端电连接有主控器终端的输入端，变电站设备的输出端电连接有三级存储模块的输入端，一级存储模块、二级存储模块以及三级存储模块的存储量由小到大依次增加，视频存储采用满后采用自动覆盖方式实现视频轮询存储，一级存储模块视频存储满7天后，进行自动覆盖，二级存储模块视频存储满30天后，进行自动覆盖，三级存储模块视频存储满180天后，进行自动覆盖，一级存储模块、二级存储模块以及三级存储模块存储的环境数据信息都存在前后端备份数据，一旦出现网络中断情况，后端的存储服务器就可以在网络重新接通成功后，将网络失效期间存储在前端缓存区的监控数据以备份的方式传输到后端，设置多级的存储模块，各级的存储模块分布在监控单元、基站设备以及变电站设备，为各级监测部门提供一定时间的数据存储，为实现对输电线路的全天候监测，使管理人员及时了解现场信息，将事故消灭在萌芽状态。

在本发明的实施例中，当该基于高压输电线路分布式在线监测系统设置在偏远严寒地区时，在蓄电池在低温环境中工作效率低下时，无法正常提供设备供电时，远程无线通信组件还采用电流感应取电方式，为远程无线通信组件以及分布式监控设备进行供电，保证了该基于高压输电线路分布式在线监测系统的正常运作。

综上所述，该基于高压输电线路分布式在线监测系统，通过设置分布式监控单元中的每个分布式监控设备，对用于采集不同信息的传感器进行数据监控，使得分布式压输电线路分布式在线监测系统可以通过多个传感器采集到不同的环境信息，分布式监控设备可以通过远程无线通信组件将监测数据传输至基站设备中，再根据数据信息的报警临界值选择是否将数据传输至变电站设备甚至是主控器终端，保证了该基于高压输电线路分布式在线监测系统的分布式多段监测效果。

该基于高压输电线路分布式在线监测系统，通过设置多级的存储模块，各级的存储模块分布在监控单元、基站设备以及变电站设备，为各级监测部门提供一定时间的数据存储，为实现对输电线路的全天候监测，使管理人员及时了解现场信息，将事故消灭在萌芽状态。

本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。