基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统，包括若干设置于输电线路上的终端数据采集节点、汇聚节点、远程数据传输网络及远端监测主站，所述终端数据采集节点包括微气象传感器、数据存储模块、数据通信模块及电源模块；所述电源模块分别与微气象传感器、数据存储模块及数据通信模块相连接并供电；若干个终端数据采集节点与一个汇聚节点形成簇，汇聚节点作为簇的首节点，构建自网络，并通过串口通信与远程数据传输网络相连接；远程数据传输网络与远端监测主站进行连接通信。该微气象监测系统低功耗、低数据处理速率及低成本。
【专利说明】基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线传感网【技术领域】，具体地，涉及一种基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统。
【背景技术】
[0002]目前，输电线路是电力系统的重要组成部分，其运行状况决定了供电质量和供电可靠性，直接关系的整个电力系统的安全。近年来，我国电网常由于气象条件恶劣而引发多种故障，造成了大量经济损失。因此，有必要对输电线路的微气象进行实时监测。
[0003]目前对于输电线路的微气象监测主要依靠气象部门，但其提供的数据往往繁杂且数据精度不适用于输电线路监测，难以满足实际需要，其与监控中心如何稳定、高效的进行数据通信也是亟待解决的问题。另一方面，现有传感器与数据接收端的数据传输仍主要通过I/o设备和数据连接线进行联络，对于复杂的输电线路，需要大量的传感器和数据接收设备，采用传统方式将使用大量的数据连接设备，是一笔巨大的开销。
【发明内容】
[0004]针对以上现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本的基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统。本实用新型的技术方案如下:一种基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统,其包括若干设置于输电线路上的终端数据采集节点、汇聚节点、远程数据传输网络及远端监测主站，其中
[0005]所述终端数据采集节点包括微气象传感器、数据存储模块、数据通信模块及电源模块；所述电源模块分别与微气象传感器、数据存储模块及数据通信模块相连接并供电；若干个终端数据采集节点与一个汇聚节点形成簇，汇聚节点作为簇的首节点，构建自网络，并通过串口通信与远程数据传输网络相连接；远程数据传输网络与远端监测主站进行连接通信。
[0006]进一步的，所述自网络为星状、片状或网状网络结构。
[0007]进一步的，所述自网络采用基于IEEE802.15.4标准的个域网协议。
[0008]进一步的，所述微气象传感器采用MUTLI5-P型号传感器，所述数据存储模块、数据通信模块及电源模块采用MSP430F2618型号模块。
[0009]进一步的，所述电源模块采用太阳能电池供电或/和锂电池供电。
[0010]本实用新型的优点及有益效果如下:
[0011]本实用新型基于ZigBee的无线技术，简化了数据采集终端设备，不需要额外的数据传输线路，降低了设备成本。利用ZigBee数据传输迅速的有点，使线路技术人员能在监控中心及时掌握线路运行环境为气象变化规律，即使采取相应措施防止线路故障的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1所示为本实用新型优选实施例基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统；
[0013]图2为终端数据采集节点的工作原理示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图给出一个非限定性的实施例对本实用新型作进一步的阐述。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0015]如图1-图2所示为本发明优选实施例基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统，包括若干设置于输电线路上的终端数据采集节点1、汇聚节点2、远程数据传输网络3及远端监测主站4，其中
[0016]所述终端数据采集节点I包括微气象传感器1-1、数据存储模块1-2、数据通信模块1-4及电源模块1-5 ;所述电源模块1-5分别与微气象传感器1-1、数据存储模块1-2及数据通信模块1-4相连接并供电；若干个终端数据采集节点I与一个汇聚节点2形成簇，汇聚节点2作为簇的首节点，构建自网络，并通过串口通信与远程数据传输网络3相连接；远程数据传输网络3与远端监测主站4进行连接通信。
[0017]优选的，所述自网络为星状、片状或网状网络结构。
[0018]优选的，所述自网络采用基于IEEE802.15.4标准的个域网协议。
[0019]优选的，所述微气象传感器采用MUTLI5-P型号传感器，所述数据存储模块、数据通信模块及电源模块采用MSP430F2618型号模块。
[0020]优选的，所述电源模块采用太阳能电池供电或/和锂电池供电。
[0021 ] 若干终端数据采集节点，设置于输电线路杆塔上，用于监测、采集线路周围的微气象，由电源模块、微气象传感器、数据存储模块、数据通信模块几个部分构成。其中电源模块采用高压感应取电装置对终端设备供电，确保采集设备的正常运行。微气象传感器监测线路周围的微气象，将信息存储在数据存储模块中，实时或间隔一预设时间由数据通信模块通过ZigBee网络发送至其簇内的数据汇聚节点，数据汇聚节点接收到数据后通过全球移动通信系统(GSM)短消息服务(SMS)或通用分组无线电业务(GPRS)传送到监控主站，监控主站通过专家系统对接收到气象信息数据进行综合分析，从而判断出线路当前运行状况并预测其发展趋势，采取相应措施防止线路故障的发生。
[0022] 以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统权利要求所限定的范围。
【权利要求】
1.一种基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统,其特征在于:包括若干设置于输电线路上的终端数据采集节点(I)、汇聚节点(2)、远程数据传输网络(3)及远端监测主站(4)，其中 所述终端数据采集节点(I)包括微气象传感器、数据存储模块、数据通信模块及电源模块；所述电源模块分别与微气象传感器、数据存储模块及数据通信模块相连接并供电；若干个终端数据采集节点(I)与一个汇聚节点(2)形成簇，汇聚节点(2)作为簇的首节点，构建自网络，并通过串口通信与远程数据传输网络(3)相连接；远程数据传输网络(3)与远端监测主站(4)进行连接通信。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统，其特征在于:所述自网络为星状、片状或网状网络结构。
3.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统，其特征在于:所述自网络采用基于IEEE802.15.4标准的个域网协议。
4.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统，其特征在于:所述微气象传感器采用MUTLI5-P型号传感器，所述数据存储模块、数据通信模块及电源模块采用MSP430F2618型号模块。
5.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的输电线路微气象监测系统，其特征在于:所述电源模块采用太阳能电池供电或/和锂电池供电。
【文档编号】G01W1/00GK203673085SQ201320804020
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】姜丁尤, 金颖, 陈航, 邵雯, 肖志红, 冯云川, 张良德, 全智, 刘和志, 杨珊红 申请人:国家电网公司, 国网重庆市电力公司江津供电分公司, 南京理工大学