输电线路监测设备远程智能诊断装置的制作方法

本发明涉及物联网技术领域，尤其是一种输电线路监测设备远程智能诊断装置。

背景技术：

近年来，随着电网信息化技术的发展，在电网运维工作中出现了输电线路在线监测系统，该系统主要用途是通过安装在输电线路上的监测设备对输电线路的运行工况进行远程监控维护，大大降低输电线路运维工作的难度及工作量，并提高运维工作的效率。然而，在实际使用过程中，现有的在线监测系统存在着监测设备故障时有发生、故障原因无法诊断、对监测设备的运维工作量大等一些问题，这也严重影响了在线监测系统对输电线路的远程监控，为此提供一种智能诊断装置，能够实时诊断在线监测系统的监测设备，以确保对输电线路的运行工况进行远程监控维护，并提高运维工作的效率就显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决在电网运维工作中，现有的在线监测系统存在着监测设备故障时有发生、故障原因无法诊断、对设备的运维工作量大等一些问题，为此提供一种输电线路监测设备远程智能诊断装置。

本发明的具体方案是：输电线路监测设备远程智能诊断装置，其特征是：包括用于监测输电线路运行工况的监测设备和服务器端控制器；所述监测设备包括有电源模块、电源参数检测电路、传感器、信号处理电路、传感器诊断电路和微处理器以及无线通讯模块A；所述服务器端控制器包括有无线通讯模块B和服务器；

所述电源模块为监测设备提供工作电源；

所述电源参数检测电路用于检测电源模块的电压、电流及电量信息并将这些信息传输给微处理器；

所述传感器设有多个，用于采集输电线路当前的图像数据信息与气象数据信息；

所述信号处理电路用于将各个传感器采集到的信息进行模数转换后传输给微处理器；

所述传感器诊断电路用于检测各个传感器的外部工作电压、电流及内部参数，并将这些数据传输给微处理器；

所述微处理器将各个传感器采集到的输电线路的当前信息依次通过无线通讯模块A、无线通讯模块B传输给服务器，并且在微处理器中设有故障检测程序和故障代码，微处理器根据电源参数检测电路和传感器诊断电路传输过来的数据信息，通过故障检测程序综合判断电源模块和各个传感器的工作状态，在电源模块或传感器发生故障时，通过无线通讯模块A、无线通讯模块B向服务器上传相应的故障代码；

所述服务器用以供监测人员查阅输电线路当前的图像数据信息与气象数据信息及从微处理器上传的故障代码，并且监测人员通过服务器修改故障检测程序和故障代码，同时远程控制监测设备进行故障检测并上传故障代码

本发明中所述微处理器配备有时钟芯片和存储模块；所述信号处理电路为A/D转换电路；所述无线通讯模块A和无线通讯模块B均采用3G通信模块。

本发明中所述电源模块由太阳能电池板和充放电电池组组成；所述电源参数检测电路用于实时检测太阳能电池板的充电电压、充电电流，充放电电池组的空载电压、负载电压、负载电流及电量。

本发明中所述传感器包括用于采集输电线路当前的图像数据信息的网络摄像头和用于采集输电线路当前气象数据信息的温湿度传感器、角度传感器、风速风向传感器、气压传感器，网络摄像头通过网络接口电路分别连接信号处理电路与传感器诊断电路，温湿度传感器、角度传感器、风速风向传感器和气压传感器通过总线接口电路分别连接信号处理电路与传感器诊断电路。

本发明具有以下优点：

(1)本发明结构简单、操作方便，通过采用物联网技术，在对输电线路的运行工况进行远程监控的同时，实现了对监测设备运行状况的实时监测，并进行远程故障诊断，分析故障原因，向服务器上传故障代码，从而便于监测人员发现监测设备的故障点，以便及时进行维护；

(2)本发明实现了对监测设备出现的故障进行智能化地诊断分析，不需要人为干预，并且在进行故障分析时，可根据需要实时修改故障检测程序中的判断标准和相应的故障代码，控制灵活多变；

(3)本发明通过监测设备上传的故障代码，为监测设备的维护提供了参考，提高了监测数据的可信度，也对远端各个传感器型号的选择提供了参考；

(4)本发明大大降低了输电线路运维工作的难度及工作量，并提高了运维工作的效率。

附图说明

图1是本发明的控制结构框图；

图2是本实施新型在具体实施时的控制结构框图。

图中：1—监测设备，2—服务器端控制器，3—电源模块，4—电源参数检测电路，5—传感器，6—信号处理电路，7—传感器诊断电路，8—微处理器，9—无线通讯模块A，10—无线通讯模块B，11—服务器，12—时钟芯片，13—存储模块，14—网络接口电路，15—总线接口电路，16—太阳能电池板，17—充放电电池组。

具体实施方式

参见图1，本发明包括用于监测输电线路运行工况的监测设备1和服务器端控制器2；所述监测设备1包括有电源模块3、电源参数检测电路4、传感器5、信号处理电路6、传感器诊断电路7和微处理器8以及无线通讯模块A9；所述服务器端控制器2包括有无线通讯模块B10和服务器11；

所述电源模块3为监测设备1提供工作电源；

所述电源参数检测电路4用于检测电源模块3的电压、电流及电量信息并将这些信息传输给微处理器8；

所述传感器5设有多个，用于采集输电线路当前的图像数据信息与气象数据信息；

所述信号处理电路6用于将各个传感器采集到的信息进行模数转换后传输给微处理器8；

所述传感器诊断电路7用于检测各个传感器的外部工作电压、电流及内部参数，并将这些数据传输给微处理器8；

所述微处理器8将各个传感器采集到的输电线路的当前信息依次通过无线通讯模块A9、无线通讯模块B10传输给服务器11，并且在微处理器8中设有故障检测程序和故障代码，微处理器8根据电源参数检测电路4和传感器诊断电路7传输过来的数据信息，通过故障检测程序综合判断电源模块3和各个传感器5的工作状态，在电源模块3或传感器5发生故障时，依次通过无线通讯模块A9、无线通讯模块B10向服务器11上传相应的故障代码；

所述服务器11用以供监测人员查阅输电线路当前的图像数据信息与气象数据信息及从微处理器8上传的故障代码，并且监测人员通过服务器11修改故障检测程序和故障代码，同时远程控制监测设备1进行故障检测并上传故障代码。

参见图2，本实施例中所述微处理器8选用的型号为msp430F5438a，微处理器8配备有时钟芯片12和存储模块13，其中存储模块13采用SD卡；所述电源参数检测电路4和传感器诊断电路7使用TOREX产品诊断电压与电流；所述信号处理电路6为A/D转换电路；所述无线通讯模块A9和无线通讯模块B10均采用西门子公司生产的3G通信模块；所述传感器5包括用于采集输电线路当前的图像数据信息的网络摄像头和用于采集输电线路当前气象数据信息的温湿度传感器、角度传感器、风速风向传感器、气压传感器，网络摄像头通过网络接口电路14分别连接信号处理电路6与传感器诊断电路7，温湿度传感器、角度传感器、风速风向传感器和气压传感器通过总线接口电路15分别连接信号处理电路6与传感器诊断电路7。

本实施例中所述电源模块3由太阳能电池板16和充放电电池组17组成；所述电源参数检测电路4用于实时检测太阳能电池板16的充电电压、充电电流，并且检测充放电电池组17的空载电压、负载电压、负载电流及电量。

本发明的工作原理如下：

监测人员通过服务器11发布控制指令，控制指令依次通过无线通讯模块B10和无线通讯模块A9传输至微处理器8，微处理器8中的程序开始运行，或者微处理器8定时自动运行程序，微处理器8控制各个传感器采集输电线路当前的图像数据信息与气象数据信息，并获取数据采集的当前时间，将采集的数据存储到存储模块13或依次通过无线通讯模块A9和无线通讯模块B10发送到服务器11，以供监测人员查阅。

微处理器8中运行的程序控制电源参数检测电路4运行检测电源模块3的电压、电流及电量信息，并控制传感器诊断电路7运行检测各个传感器的外部工作电压、电流及内部参数，并对这些信息进行分析，获取电源模块3和各个传感器的故障报文及数据采集的当前时间，将这些信息存储到存储模块或依次通过无线通讯模块A9和无线通讯模块B10发送到服务器11，具体做法如下：

电源参数检测电路4在通常情况下检测太阳能电池板16的充电电压和充放电电池组17的供电电压。当监测人员通过服务器11给微处理器8发送电源诊断命令后，电源参数检测电路4将综合检测电源模块的电压、电流、电量等数据—检测过程为：太阳能电池板16的充电电压、充电电流的检测；充放电电池组17的空载电压的检测；充放电电池组17的负载电压、负载电流的检测；综合判断电量。微处理器8根据这些数据，通过故障检测程序综合判断电源模块3是否处于正常的工作状态，并通过无线通讯模块A9和无线通讯模块B10将诊断结果和相应的故障代码上传至服务器11。

传感器诊断电路7通常情况下检查各个传感器的工作电压和工作电流。当监测人员通过服务器11给微处理器8发送传感器诊断命令后，微处理器8对各个传感器进行逐个诊断：微处理器8控制传感器诊断电路7对传感器逐个单独供电，传感器诊断电路7单独检测各个传感器的当前读数，检测传感器内部参数，检测传感器外部工作电压、电流，以此综合判断传感器是否处于正常的工作状态，并通过无线通讯模块A9和无线通讯模块B10将诊断结果和相应的故障代码上传至服务器11。

与此同时，监测人员还可以通过服务器11修改故障检测程序和故障代码，同时远程控制监测设备进行故障检测并上传故障代码。