一种输电线路边缘物联代理装置的制作方法

1.本发明涉及电力电网技术领域，特别是涉及一种输电线路边缘物联代理装置。


背景技术：

2.目前输电线路在线监测装置主要是针对线路、塔体、环境的监测，通道可视化视频装置、智能监拍装置是对输电线路通道情况的监测。部分系统相对独立，很难形成合力，并且造成塔上安装各种太阳能电池板以及设备。传统装置是通过传感器采集数据，塔上节点将数据汇集以及简单的解析后重新组包上传至服务器，服务器通过内部app的方式将数据进行进一步的解析。这种方式严重依赖服务器的计算能力以及存储能力，当有大量数据上传的时候就会无限要求服务器扩容。可视化视频装置、智能监拍装置目前由于功耗的限制只能单独的作为一个监拍装置来使用，多数时间监拍装置是处于休眠态，严重的限制了数据的实时性。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种输电线路边缘物联代理装置，能接收各种数据，并对其进行解析，得到输电线路状态，大大的降低了服务器的性能需求。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.一种输电线路边缘物联代理装置，包括：电源模块、加密模块、主控模块、串行接口模块和无线模块；
6.所述主控模块分别与所述电源模块、所述加密模块、所述串行接口模块和所述无线模块连接；
7.所述电源模块为所述主控模块供电；
8.所述主控模块内置轻量化边缘计算框架，提供边缘服务。
9.优选地，所述串行接口模块包括4个rj45接口、4个rs485接口和2个rs232接口；
10.所述rj45接口接入视频数据；
11.所述rs485接口和所述rs232接口接入有线传感数据。
12.优选地，所述无线模块包括433m无线接收单元、lora2.4g无线接收单元和lora470m无线接收单元；
13.所述433m无线接收单元、所述lora2.4g无线接收单元和所述lora470m无线接收单元接入无线传感数据。
14.优选地，所述电源模块包括：太阳能电池板、充放电控制器、储能电池和电源管理单元；
15.所述充放电控制器控制所述太阳能电池板产生电能，为所述储能电池充电；
16.所述充放电控制器控制所述储能电池放电、为所述主控模块供电；
17.所述电源管理单元控制所述储能电池的输出电压。
18.优选地，所述边缘物联代理装置还包括：
19.4g模块和5g模块，所述主控模块通过所述4g模块和/或所述5g模块与物管平台进行通信，所述加密模块对所述主控模块与所述物管平台之间的通信进行加密。
20.优选地，所述边缘物联代理装置还包括：mesh模块；
21.在所述边缘物联代理装置无网络信号覆盖时，所述主控模块与另一个所述边缘物联代理装置之间通过所述mesh模块通信，最终实现无网络信号覆盖的所述边缘物联代理装置与所述物管平台之间进行通信。
22.优选地，所述主控模块包括：主控单元、存储单元、rtc时钟单元、防护单元和辅助cpu单元；
23.所述主控单元分别与所述电源模块、所述加密模块、所述串行接口模块和所述无线模块连接；
24.所述rtc时钟单元对所述主控单元接收到的数据进行授时校准，得到时间数据；
25.所述存储单元对所述时间数据进行存储；
26.所述串行接口模块通过所述防护单元与所述主控单元连接，所述防护单元对所述串行接口模块进行保护；
27.所述辅助cpu单元在所述主控单元处于休眠状态时，代替所述主控单元工作。
28.优选地，所述加密模块包括国网南瑞加密芯片和普华加密芯片；
29.所述国网南瑞加密芯片和/或所述普华加密芯片通过安全接入平台取得安全密钥，基于所述安全密钥对所述主控模块与所述物管平台之间的通信进行加密。
30.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
31.本发明涉及一种输电线路边缘物联代理装置，包括：电源模块、加密模块、主控模块、串行接口模块和无线模块；所述主控模块分别与所述电源模块、所述加密模块、所述串行接口模块和所述无线模块连接；所述电源模块为所述主控模块供电；所述主控模块内置轻量化边缘计算框架，提供边缘服务。本发明能同时接收各种数据信息，并对其进行解析得到输电线路状态，不仅降低了对中央服务器的性能需求，也降低了数据传递过程的丢帧现象，继而可以对输电线路的状态进行实时监测。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明输电线路边缘物联代理装置结构图。
34.符号说明：1-电源模块，2-加密模块，3-主控模块，4-串行接口模块，5-无线模块，6-4g模块，7-5g模块，8-mesh模块，11-太阳能电池板，12-充放电控制器，13-储能电池，14-电源管理单元，31-主控单元，32-存储单元，33-rtc时钟单元，34-防护单元，35-辅助cpu单元，41-rj45接口，42-rs485接口，43-rs232接口，51-433m无线接收单元，52-lora2.4g无线接收单元，53-lora470m无线接收单元。
具体实施方式
35.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。
36.本发明的目的是提供一种输电线路边缘物联代理装置，能接收各种数据，并对其进行解析，得到输电线路状态，大大的降低了服务器的性能需求。
37.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
38.图1为本发明输电线路边缘物联代理装置结构图，如图所示，本发明提供了一种输电线路边缘物联代理装置，包括：电源模块1、加密模块2、主控模块3、串行接口模块4和无线模块5。
39.其中，所述主控模块3包括：主控单元31、存储单元32、rtc时钟单元33、防护单元34和辅助cpu单元35。
40.所述主控单元31分别与所述电源模块1、所述加密模块2、所述串行接口模块4和所述无线模块5连接。本实施例中，所述主控单元31的型号为rv1126。
41.所述辅助cpu单元35分别与所述电源模块1、所述加密模块2、所述串行接口模块4和所述无线模块5连接。
42.所述主控单元31接收所述所述串行接口模块4和所述无线模块5发来的监测数据，所述主控单元31内置轻量化边缘计算框架，提供边缘服务，对所述监测数据进行解析，得到输电线路的状态。
43.所述rtc时钟单元33对所述监测数据进行授时校准，得到时间监测数据；所述存储单元32对所述时间监测数据进行存储。
44.所述串行接口模块4通过所述防护单元34分别与与所述主控单元31和所述辅助cpu单元35连接，所述防护单元34对所述串行接口模块4进行防雷保护、短路保护、过流保护、防静电保护和过压保护等。
45.所述辅助cpu单元35在所述主控单元31处于休眠状态时，代替所述主控单元31工作。所述辅助cpu单元35在所述主控单元31处于休眠状态时，维持所述边缘物联代理装置低功耗、低运算量任务运行，保障所述边缘物联代理装置正常工作。通过所述主控单元31和所述辅助cpu单元35的交替工作极大降低所述边缘物联代理装置的功耗。
46.具体地，所述串行接口模块4包括4个rj45接口41、4个rs485接口42和2个rs232接口43。
47.所述rj45接口41接入视频数据。优选地，所述视频数据基于gb/t 28181、rtsp和rtmp中任意一种协议传递至所述rj45接口41，所述rj45接口41基于gb/t 28181和onvif中任意一种协议传递控制信号至获取所述视频数据的模块。
48.所述rs485接口42和所述rs232接口43接入有线传感数据。
49.进一步地，所述无线模块5包括433m无线接收单元51、lora2.4g无线接收单元52和lora470m无线接收单元53；
50.所述433m无线接收单元51、所述lora2.4g无线接收单元52和所述lora470m无线接
收单元53接入无线传感数据。
51.基于此，所述主控单元31可以接收覆冰监测、微气象、导线弧垂、导线舞动、导线温度、杆塔倾斜和震动等各种传感数据和视频数据。
52.在所述边缘物联代理装置有无线信号覆盖时，所述主控单元31通过4g模块6和/或所述5g模块7与物管平台进行通信，所述加密模块2对所述主控模块3与所述物管平台之间的通信进行加密。本实施例中，所述加密模块2为国网南瑞加密芯片和普华加密芯片中任意一者或两者的结合；
53.所述加密模块2通过安全接入平台取得安全密钥，基于所述安全密钥对所述主控模块3与所述物管平台之间的通信进行加密。
54.在所述边缘物联代理装置没有无线信号覆盖时，各所述边缘物联代理装置中的所述主控单元31之间通过mesh模块8进行手拉手组网，最终实现没有网络信号覆盖时，所述主控单元31也能与所述物管平台之间进行通信。
55.优选地，所述电源模块1包括：太阳能电池板11、充放电控制器12、储能电池13和电源管理单元14。
56.所述充放电控制器12控制所述太阳能电池板11产生电能，为所述储能电池13充电。
57.所述充放电控制器12控制所述储能电池13放电、为所述主控模块3供电。本实施例中，所述储能电池13为三元锂电池。
58.所述电源管理单元14控制所述储能电池13的输出电压。
59.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
60.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。