一种能够对电网极端气象灾害进行实时监测及预警的装置的制作方法

本发明涉及高压输电线路走廊环境气象监测相关技术领域，具体为一种能够对电网极端气象灾害进行实时监测及预警的装置。

背景技术：

近年全球气候呈逐年变暖趋势，大范围不规则异常天气不断涌现，极端天气事件频繁发生。同时目前我国电力输送正向特高压、大容量方向发展，近年已投运的比如内蒙锡蒙至山东1000kv特高压输电线路，青藏电力联网工程±400千伏超高压直流输电线路贯穿于拉萨至格尔木1774公里平均海拔4500米的极寒无人恶劣地带，哈密南至河南郑州±800千伏特高压直流输电线路，云南普洱至广东江门±800千伏特高压直流输电线路，四川锦屏至江苏苏南±800千伏特高压直流输电线路，云南楚雄至广东广州±800千伏特高压直流输电线路等，这些特高压输电线路普遍具有输电距离远（多数超过2000公里）、运行环境复杂（高海拔、无人区多、气候恶劣多变）、电压等级高、输电安全可靠性要求高等特点。

根据上述电力发展特点，这些连接全国各地的骨干特高压输电线路在维护方面，就存在输电设备巡视难度大、维护任务极为繁重等难题，输电设备事故发生后的排查、检修及恢复等工作难度极大，给国家经济和人们生活带来严重影响，迫切需要信息数字化的科技手段实现输电线路的状态检修维护，将线路事故消除于萌芽状态；发生事故时，能够快速准确掌握现场资料，第一时间制定抢修方案，快速恢复输电生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够对电网极端气象灾害进行实时监测及预警的装置，以解决现有的高压输电线路巡视难度大，维护任务繁重的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种能够对电网极端气象灾害进行实时监测及预警的装置，包括中央数据集中处理系统、数据采集系统、数据通信传输模块和后台服务器，所述数据采集系统通过rs485通信电缆将采集到的数据传输到中央数据处理系统，数据采集系统通过数据通信传输模块将数据上传至后台服务器。

优选的，所述中央数据集中处理系统采用armcortex嵌入式技术开发，选用armcortex™-a7mpcore™处理器，与用其他cortex-a系列处理器开发的程序完全兼容，并借鉴了高性能cortex-a15处理器的设计，采用了包括虚拟化、大物理地址扩展(lpae)neon高级simd和amba4ace一致性等全新技术。

优选的，所述数据采集系统采用一体化超声波智能传感器实时采集，可同时采集风速、风向、温度、湿度、气压和雨量6个气象参数。

优选的，所述数据通信传输模块采用wifi+4g+光纤混合通信方式。

优选的，所述中央数据集中处理系统采用太阳能+环保型胶体电池供电，采用先进的最大功率跟踪控制技术，高低压保护、自动恢复等智能充放电功能设计；外置环境温度传感器，能够根据环境温度实时进行温度补偿。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明综合采用微处理arm嵌入式技术、智能数字传感技术、无线通信技术、高压电磁场干扰技术、高低温环境适应性技术、太阳能供电技术等，研制出了能够针对电网极端气象灾害特点进行实时监测及预警的装置。它能够实现对电网各区域气象状况（包括温度、湿度、风速、风向、气压、雨量）进行24小时全方位不间断监测和上报，弥补气象局不能对电网分布范围内的人烟稀少区域、特殊小范围局地气象状况进行预报和气象信息预报实时性差的不足，从而在发生气象灾害时，能够为线路线路运行维护人员提供实时准确的现场气象数据信息，对高海拔、无人区等巡视困难区域的线路运行状况进行准确掌握。

附图说明

图1为本发明各主控制模块工作连接框图。

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，本发明提供一种技术方案：一种能够对电网极端气象灾害进行实时监测及预警的装置，包括中央数据集中处理系统、数据采集系统、数据通信传输模块和后台服务器，所述数据采集系统通过rs485通信电缆将采集到的数据传输到中央数据处理系统，数据采集系统通过数据通信传输模块将数据上传至后台服务器。

中央数据集中处理系统采用armcortex嵌入式技术开发，armcortex嵌入式数据处理cpu，以高稳定性、超低功耗、低成本三个技术特色在电力、汽车等诸多工业控制领域获得广泛应用。本实用选用armcortex™-a7mpcore™处理器，与为其他cortex-a系列处理器开发的程序完全兼容，并借鉴了高性能cortex-a15处理器的设计，采用了包括虚拟化、大物理地址扩展(lpae)neon高级simd和amba4ace一致性等全新技术，并着重考虑了性能与功耗间的平衡，非常适合本发明的行业应用需求；该系统采用太阳能+环保型胶体电池供电，采用先进的最大功率跟踪控制技术，高低压保护、自动恢复等智能充放电功能设计；外置环境温度传感器，能够根据环境温度实时进行温度补偿。

数据采集系统采用一体化超声波智能传感器实时采集，可同时采集风速、风向、温度、湿度、气压和雨量6个气象参数。

数据通信传输模块采用wifi+4g+光纤混合通信方式，建立新型的混合型数据传输通道，它具有传输通道稳定、自愈性强等优点，我国输电线路都铺设有成熟丰富的光纤通信线路，无需另外铺设。如果监测区域内有移动信号覆盖，则直接采用4g信号进行传输到电力部门后台；如果监测区域内没有移动信号覆盖，但距离监测区域不远的地方有移动信号覆盖，则采用wif+4g的通信方式进行传输到电力部门后台；如果监测区域内没有信号覆盖，电力光纤没有接入口，则采用无线接力的方式把监测数据传输到有移动网路覆盖的区域，然后再采用4g方式传输到电力部门后台，即采用wifi+无线接力+4g移动的通信方式；如果监测区域内没有信号覆盖，但电力光纤有接入口，则采用wifi+光纤的方式传输到电力部门后台；最终电力部门后台系统把数据进行集中，已数据报表、气象数据变化趋势曲线、监测预警数据信息等方式显示现场电力线路的气象变化状况。

工作原理：首先将部件全部固定安装在铁塔横担上，设备箱、传感器、太阳能及安装附件，太阳能供电模块安装在杆塔横担无遮挡位置上。气象传感器通过485接口于中央数据处理系统cpu进行连接。cpu把处理后的气象数据通过混合通信网络传输到后台云服务器端，线路运行维护人员利用电脑或手机app可以实时查看监测点线路走廊运行状况。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。