基于无线传感网络的输电线路测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及输电线路测量领域，具体为一种基于无线传感网络的输电线路测量系统。
【背景技术】
[0002]输电事故多发于线路接头接触电阻、过负荷等因素引起的接头温度过高，使得接头处绝缘变差或烧崩，突发故障引起火灾，给工业生产现场带来了严重的不安全隐患，甚至导致被迫停机。而且输电线路跳线处的断线一般不会有接地点，所以对故障定位将会有一定困难，这就进一步延长了停电时间，造成短时间无法恢复生产的严重事故，造成重大经济损失和社会影响。
[0003]输电线路跳线接头，特别是用并沟线夹连接的接头和变电站引下线处使用螺栓线夹的接头，经过一段时间运行后，个别线夹由于螺栓松动、铝表面氧化等多种原因，接触电阻增大。当通过比较大的负荷电流时，在线夹接触面局部区域会过热发红，以致烧熔成洞或者表面烧成凹凸不平，从而又进一步增大了接触电阻，严重者可能烧断跳线/引下线造成事故。由此可见，输电线路跳线接头是输电线路中的一个薄弱环节，对输电线路跳线接头进行实时监测并对危险点及时采取补救措施具有极其重要的意义:一是大大减少发现输电线路跳线接头故障的时间，从而可以及早发现和检修有故障的输电线路跳线接头，避免因此而引起的停电等事故的发生；二是大大减少输电线路跳线接头的盲目检修，从而节省工作量巨大的线路维护工作。
[0004]目前对输电线路跳线接头常用的测温方法有:红外测温、导线接触式测温以及光纤式智能型导线测温。其中，红外测温的优点在于可用于远距离非接触式测量，灵敏度高、反应速度快、精度高、测量范围广；缺点在于其主要是利用表面热效应来进行在线监测，对外部发热故障检测效果较好，对于由于内部导致的发热故障，则需要结合其他方法；并且这种非接触式远程红外测温的方法需要巡线工人利用红外测量仪在用电高峰期逐个测量跳线接头温度来判断是否需要对跳线接头进行检修，对人力造成极大浪费，并且对监测目标的判断比较盲目；另外，由于是人工操作，不能够很好的对准被测点，并且仪器比较灵敏，易受设备现场环境干扰。导线接触式测温采用收费的GPRS/GSM等通讯方式，需要每个测温节点实时监测并发送大量数据到监控主站，这就造成了通讯花费高的缺点；另外，其主要针对导线温度进行测量，也可监测部分导线接头，但由于导线接头体积小个数多，对于导线接头温度的监测难定位，很难实际应用这种方法。光纤式智能型导线测温是将通信光纤并入传统的ACSR导线(钢芯铝绞线)，并使其与线路终端的仪表相连，以此来收集导线温度数据。分布式光纤测温更适合于电力电缆线路运行温度连续的在线检测和后期应用平台的软件开发，采用该技术不仅能够连续地实时检测线路的表面温度和测算稳态载流量，及时发现局部过热点位置，同时可检测和分析运行中线路绝缘状态；缺点是实施费用较高，短期内不可能对电网进行如此大规模大成本的改造。【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是为了克服上述不足以提供一种基于无线传感网络的输电线路测量系统，该系统能对输电线路尤其是输电线路跳线接头的温度进行在线实时监测。
[0006]基于上述目的，本实用新型提供了一种基于无线传感网络的输电线路测量系统，其包括至少一个测量集群，所述每一个测量集群均包括:
[0007]一中心节点测量装置以及与该中心节点测量装置通过无线传感网络连接的若干从节点测量装置；其中，各从节点测量装置检测与其对应的检测点的输电线路母线接头处的温升以及母线的电流，并将检测到的数据通过所述无线传感网络近距离传输给中心节点测量装置；所述中心节点测量装置具有远程传输模块，所述中心节点测量装置检测与其对应的检测点的的输电线路母线接头处的温升以及母线的电流，并将其检测到的数据连同各从节点测量装置传输给中心节点检测装置的数据一并通过远程传输模块发送出去。
[0008]本实用新型所述的输电线路测量系统工作时，中心节点测量装置和若干从节点测量装置被对应设置于包含相距较近的多个测量节点的测量集群(通常是一个杆塔对应一个测量集群)，每个测量节点对应的测量装置测量该处的母线接头处的温升以及母线的电流。所述从节点测量装置和所述中心节点测量装置检测到的数据可以是原始数据，也可以是经即时处理的数据。所述即时处理可以是对异常情况的数据进行提取，如温升过高、电流异常等。所述从节点测量装置和所述中心节点测量装置之间的数据传输可以是直接传输，也可以是间接传输。
[0009]本实用新型所述的输电线路测量系统相对于现有的红外测温系统，更加真实准确，且无需人工参与，不易受现场环境干扰；相对于现有的导线接触式测温系统，因其采用了近距离无线传输，定位准确，且大大节约了远程通讯网络的通讯费用；相对于现有的光纤式智能型导线测温系统，成本低廉，至少短期内可行性高。
[0010]进一步地，本实用新型所述的基于无线传感网络的输电线路测量系统还包括监控主站，其与各测量集群中的中心节点测量装置的远程传输模块分别远程数据连接。
[0011]上述方案中，所述监控主站对各测量集群中的中心节点测量装置发送的数据进行在线监控，以及时发现输电线路跳线接头故障，从而可以及早发现和检修有故障的输电线路跳线接头，避免因此而引起的停电等事故的发生；同时减少输电线路跳线接头的盲目检修，从而节省工作量巨大的线路维护工作。
[0012]进一步地，在本实用新型所述的基于无线传感网络的输电线路测量系统中，所述若干从节点测量装置包括第一终端节点测量装置、第二终端节点测量装置和路由节点测量装置；其中，所述第一终端节点测量装置与与其对应的中心节点测量装置通过所述无线传感网络数据连接，所述第二终端节点测量装置通过所述无线传感网络与路由节点测量装置数据连接，所述路由节点测量装置通过所述无线传感网络与与其对应的中心节点测量装置数据连接。
[0013]上述方案中，所述第二终端节点测量装置和所述中心节点测量装置之间的数据传输是间接传输，即所述第二终端节点测量装置通过所述路由节点测量装置将数据转发给所述中心节点测量装置。
[0014]进一步地，在本实用新型所述的基于无线传感网络的输电线路测量系统中，所述中心节点测量装置包括:
[0015]第一温度探头，其设置在与其对应的检测点的输电线路的母线上，以检测母线的温度；
[0016]第二温度探头，其设置在与其对应的检测点的输电线路的母线接头处，以检测母线接头处的温度；
[0017]取能线圈，其副边连接有采样电阻，所述取能线圈检测与其对应的检测点的母线电流；
[0018]控制模块，其与所述第一温度探头、第二温度探头分别连接，以根据第一温度探头和第二温度探头传输的温度信号确定与其对应的检测点的母线接头处的温升，所述控制模块还与采样电阻连接，并根据采样电阻传输的数据获得与其对应的检测点的母线电流值；
[0019]供电装置，其与所述控制模块连接，以为所述中心节点测量装置供电；
[0020]无线传输模块，其与所述控制模块连接，以将控制模块传输的数据近距离发送出去，并接收近距离传输至的数据；
[0021]所述远程传输模块，其集成于控制模块内或与控制模块连接，以将控制模块传输的数据远程发送出去，并接收近远程传输至的数据。
[0022]上述方案中，第一温度探头和第二温度探头采集的温度的差值反映了母线接头处的温升；取能线圈实际上就是一个电流互感器，其副边的感应电流大小可以反映母线上电流的大小，故在取能线圈的副边接一个采样电阻把电流信号转化为电压信号，作为控制模块计算母线电流的依据。
[0023]进一步地，在本实用新型所述的基于无线传感网络的输电线路测量系统中，所述从节点测量装置包括:
[0024]第一温度探头，其设置在与其对应的检测点的输电线路的母线上，以检测母线的温度；
[0025]第二温度探头，其设置在与其对应的检测点的输电线路的母线接头处，以检测母线接头处的温度；
[0026]取能线圈，其副边连接有采样电阻，所述取能线圈检测与其对应的检测点的母线电流；
[0027]控制模块，其与所述第一温度探头、第二温度探头分别连接，以根据第一温度探头和第二温度探头传输的温度信号确定与其对应的检测点的母线接头处的温升，所述控制模块还与采样电阻连接，并根据采样电阻传输的数据获得与其对应的检测点的母线电流值；
[0028]供电装置，其与所述控制模块连接，以为所述中心节点测量装置供电；
[0029]无线传输模块，其与所述控制模