一种基于无线的配电线路导线松动监测系统及监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种配电线路监测系统及其装置，具体说是一种基于无线的配电线路导线松动监测系统及监测方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着电力用户的逐渐增加及用电需求的逐级增长，配电线路规模越来越大，分布越来越密集。然而在风、日照等自然因素以及施工等人为因素的影响下，配电线路时常发生电线杆上瓷瓶夹具与导线固定松动，甚至导线从瓷瓶上脱落。脱落的导线很容易在外力因素的影响下断裂或与其它导线接触过近，造成接地或短路事故，给人们的生产生活造成严重的经济损失。目前电力部门应用于配电线路故障检测的方法主要有人工巡检与安装故障指示器。人工巡检固然安全可靠，但是由于配电线路规模越来越大，分布越来越密集，巡线人员无法逐个瓷瓶检查并紧固夹具，而故障指示器又只能在线路发生短路或接地事故时告警事故地点，因此有必要发明一种防患于未然的配电线路导线松动预警装置。
【发明内容】
[0003]针对配电线路现有的故障预警装置及方法的不足，本发明提出一种基于无线的配电线路导线松动监测系统及监测方法。
[0004]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种基于无线的配电线路导线松动监测系统，包括:
[0005]若干个导线松动预警装置，安装于瓷瓶顶端夹具固定导线处的导线上，紧贴夹具，用于判断导线是否与瓷瓶上夹具连接松动，在监测到导线与瓷瓶上夹具连接松动时发送预警信号至增强型数据集中器；
[0006]若干个增强型数据集中器，与导线松动预警装置进行无线通信，用于接收导线松动预警装置发送的预警信号；
[0007]后台预警服务器，通过GRPS/电力专网连接增强型数据集中器，用于接收增强型数据集中器上传的预警信号，向站内工作人员发出预警并报告预警地点。
[0008]所述导线松动预警装置通过监测电线杆瓷瓶顶端导线固定处的导线位移判断导线是否与瓷瓶上夹具连接松动。
[0009]所述导线松动预警装置沿配电线路按照距离远近分为若干组，同一组的导线松动预警装置通过短距离无线方式组成链式网络。
[0010]所述导线松动预警装置包括:
[0011]位移传感器，连接微处理器，用于监测导线固定点处导线的位移，并将监测的位移数据传输至微处理器；
[0012]微处理器，用于收集位移传感器上传的位移数据，判断待测点导线是否发生位移以及位移值是否超过设定阈值，若超过设定阈值，通过无线通信模块发出预警信号；
[0013]无线通信模块，连接微处理器，用于与所述增强型数据集中器进行通信；
[0014]感应线圈，环绕在所监测的导线上，用于获取电能；
[0015]稳压电路，连接微处理器与感应线圈，用于将感应线圈获取的电能进行稳压滤波处理，为所述导线松动监测装置提供工作电源。
[0016]所述感应线圈为钳式感应线圈，其可开合端带有紧固螺母，内侧环有缓冲胶圈，用于将所述导线松动监测装置固定在瓷瓶顶端夹具固定导线处的导线上。
[0017]所述增强型数据集中器安装于配电线路的分叉处。
[0018]一种基于无线的配电线路导线松动监测方法，包括以下步骤:
[0019]导线松动预警装置安装后发出组网请求，寻求最近的增强型数据集中器并记录路由列表，依据路由列表沿配电线路通过短距离无线方式组成链式网络；
[0020]导线松动预警装置实时采集监测点的位移信息，分析监测点导线是否与夹具固定松动或脱落，通过短距离无线方式实时上传导线松动预警信号，定时上传装置状态信息至增强型数据集中器；
[0021]增强型数据集中器通过GPRS/电力专网将采集的导线位移数据及预警信号发送至后台预警服务器。
[0022]所述分析监测点导线是否与夹具固定松动或脱落，具体为:
[0023]导线松动预警装置中的位置传感器监测导线固定点处导线的位移，采集位移数据；
[0024]当采集的位移数据超过初始设定阈值，导线松动预警装置通过无线通信模块发出预警信号。
[0025]所述导线松动监测装置采用多跳方式将其状态信息和连接松动的预警信号递传至增强型数据集中器。
[0026]当配电线路延伸扩展网络规模时，新的导线松动预警装置安装后向周围发送组网请求；无线网络中的导线松动预警装置接收到组网请求后向新的导线松动预警装置发送路由列表；新的导线松动预警装置接收到路由列表后根据RSSI值选择最优路径加入无线链式网络，并向列表中的增强型数据集中器发送加入请求；增强型数据网关接收到加入请求后进行密钥验证，验证通过后将新的导线松动预警装置的ID记入路由列表，并向网内导线松动预警装置发送路由列表更新信息。
[0027]本发明具有以下优点及有益效果:
[0028]1.本发明体积小且采用钳式感应线圈取电，钳式感应线圈即为取电装置，又为固定夹具，电气隔离特性好，安装灵活方便，施工量小。
[0029]2.本发明沿配电线路组成链式网络，不用外设较多通信路由装置，系统构建成本低廉；
[0030]3.监测装置通过无线通信网络传送状态信息与报警信号，数据量小，网络可靠性较高；
[0031]4.能够容纳新加入的节点，网络具有可扩展性。
【附图说明】
[0032]图1为本发明的系统结构示意图；
[0033]图2为本发明的监测装置结构图；
[0034]图3为本发明的监测方法流程图。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0036]本发明的导线松动预警装置安装于瓷瓶顶端夹具固定导线处的导线上，紧贴夹具，通过监测电线杆瓷瓶顶端导线固定处的导线位移判断导线是否与瓷瓶上夹具连接松动，通过短距离无线方式沿配电线路组成链式网络，将导线松动预警信号传送至增强型数据集中器，增强型数据集中器通过GRPS/电力专网将预警信号发送至后台预警服务器；
[0037]所述导线松动预警装置由位移传感器、微处理器、无线通信模块、钳式感应线圈及稳压电路组成，监测装置通过电磁感应方式获取工作电源。钳式感应线圈即为取电装置，又为装置固定夹具，线圈可开合端有紧固螺母，线圈内侧环有缓冲胶圈。导线松动预警装置组成结构如图2所示。
[0038]所述导线松动预警装置安装后发出组网请求，寻求最近端增强型数据集中器并记录路由列表，依据路由列表沿配电线路通过短距离无线方式组成链式网络。
[0039]所述导线松动预警装置组网后定时上传装置状态信息，实时采集监测点位移信息，分析监测点导线是否与夹具固定松动。当采集的位移数据超过初始设定阈值，导线松动预警装置发出预警信号。
[0040]所述导线松动监测系统采用多跳方式将预警装置状态信息及预警信号递传至增强型数据集中器，增强型数据网关安装于线路分叉处，通过GPRS/电力专网将采集信号及预警信号发送至后台预警服务器。
[0041]所述配电线路导线松动