一种基于混合型拓扑结构的电力杆塔状态监测系统的制作方法

1.本发明涉及电力杆塔状态监测技术，具体是一种基于混合型拓扑结构的电力杆塔状态监测系统。


背景技术：

2.电力杆塔是架空输电线路中的基本设备。通过对电力杆塔进行状态监测，可以及时排除电力杆塔存在的隐患、确保架空输电线路的安全稳定运行。目前，电力杆塔的状态监测主要是依托电力杆塔状态监测系统来实现的。在现有技术条件下，电力杆塔状态监测系统由于自身结构所限，存在如下问题：现有电力杆塔状态监测系统普遍缺少合理的网络拓扑结构和快捷高效的传输介质，导致其普遍存在运行不稳定、可靠性差的问题，由此直接影响电力杆塔状态监测的稳定性、可靠性、实时性。基于此，有必要发明一种基于混合型拓扑结构的电力杆塔状态监测系统，以解决现有电力杆塔状态监测系统缺少合理的网络拓扑结构和快捷高效的传输介质的问题。


技术实现要素：

3.本发明为了解决现有电力杆塔状态监测系统缺少合理的网络拓扑结构和快捷高效的传输介质的问题，提供了一种基于混合型拓扑结构的电力杆塔状态监测系统。
4.本发明是采用如下技术方案实现的：一种基于混合型拓扑结构的电力杆塔状态监测系统，包括若干个前端采集单元、两个后端处理单元、无线网关、存储服务器、蓝牙信道、光纤；每个前端采集单元均包括杆塔震动传感器、杆塔倾斜传感器、监控摄像头、火源传感器、两个信号调理器、前端无线接入器、fc总线、hart总线；杆塔震动传感器、杆塔倾斜传感器、监控摄像头、火源传感器、两个信号调理器均与fc总线连接，且杆塔震动传感器、杆塔倾斜传感器、监控摄像头、火源传感器、两个信号调理器、fc总线共同构成总线型拓扑结构；两个信号调理器、前端无线接入器均与hart总线连接，且两个信号调理器、前端无线接入器、hart总线共同构成总线型拓扑结构；每个后端处理单元均包括后端无线接入器、pc机、声光报警器、语音报警器、打印机；后端无线接入器通过光纤与pc机连接；pc机分别通过光纤与声光报警器、语音报警器、打印机连接，且pc机、声光报警器、语音报警器、打印机共同构成星型拓扑结构；各个前端无线接入器、两个后端无线接入器均通过蓝牙信道与无线网关无线连接，且各个前端无线接入器、两个后端无线接入器、无线网关共同构成星型拓扑结构；两个后端无线接入器均通过光纤与存储服务器连接。
5.具体工作过程如下：各个杆塔震动传感器实时采集电力杆塔的震动信息，并将采集到的震动信息实时发送至各个fc总线。各个杆塔倾斜传感器实时采集电力杆塔的倾斜信息，并将采集到的倾斜信息实时发送至各个fc总线。各个监控摄像头实时采集电力杆塔的图像信息，并将采集到的图像信息实时发送至各个fc总线。各个火源传感器实时采集电力
杆塔周围的火源信息，并将采集到的火源信息实时发送至各个fc总线。各个前端采集单元中的第一个信号调理器通过访问各个fc总线实时获取各项信息（震动信息、倾斜信息、图像信息、火源信息），并将获取到的各项信息进行实时调理，然后将调理后的各项信息实时发送至各个hart总线。各个前端无线接入器通过访问各个hart总线实时获取各项信息，并通过蓝牙信道将获取到的各项信息实时发送至无线网关。无线网关通过蓝牙信道将接收到的各项信息实时发送至第一个后端无线接入器。第一个后端无线接入器一方面通过光纤将接收到的各项信息实时发送至存储服务器进行实时存储，另一方面通过光纤将接收到的各项信息实时发送至第一个pc机。第一个pc机一方面将接收到的各项信息进行实时显示，另一方面通过光纤将接收到的各项信息实时发送至第一个声光报警器、第一个语音报警器、第一个打印机。第一个声光报警器根据接收到的各项信息进行实时声光报警。第一个语音报警器根据接收到的各项信息进行实时语音报警。第一个打印机将接收到的各项信息进行实时打印。在上述过程中，如果某个前端采集单元中的第一个信号调理器发生故障，则该前端采集单元中的第二个信号调理器通过访问对应的fc总线实时获取各项信息，并将获取到的各项信息进行实时调理，然后将调理后的各项信息实时发送至对应的hart总线。如果第一个后端处理单元发生故障，则无线网关通过蓝牙信道将接收到的各项信息实时发送至第二个后端无线接入器。第二个后端无线接入器一方面通过光纤将接收到的各项信息实时发送至存储服务器进行实时存储，另一方面通过光纤将接收到的各项信息实时发送至第二个pc机。第二个pc机一方面将接收到的各项信息进行实时显示，另一方面通过光纤将接收到的各项信息实时发送至第二个声光报警器、第二个语音报警器、第二个打印机。第二个声光报警器根据接收到的各项信息进行实时声光报警。第二个语音报警器根据接收到的各项信息进行实时语音报警。第二个打印机将接收到的各项信息进行实时打印。
6.基于上述过程，与现有电力杆塔状态监测系统相比，本发明所述的一种基于混合型拓扑结构的电力杆塔状态监测系统具有如下优点：其一，本发明综合采用了总线型拓扑结构和星型拓扑结构，其一方面通过利用总线型拓扑结构结构简单、所需要的传输介质少、无中心节点、任何节点的故障都不会造成全网瘫痪、可靠性高、易于扩充的优点，另一方面通过利用星型拓扑结构结构简单、控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务、扩展性好的优点，具备了合理的网络拓扑结构，因此其运行更稳定、可靠性更好，从而有效保证了电力杆塔状态监测的稳定性、可靠性、实时性。其二，本发明采用蓝牙信道、光纤作为传输介质，其一方面通过利用蓝牙信道全球范围适用、同时可传输语音和数据、功耗低、抗干扰性强、安装方便灵活、不受地理范围约束的优点，另一方面通过利用光纤频带宽、损耗低、重量轻、抗干扰能力强、保真度高、性能可靠的优点，具备了快捷高效的传输介质，因此其运行更稳定、可靠性更好，从而有效保证了电力杆塔状态监测的稳定性、可靠性、实时性。
7.进一步地，每个前端采集单元均还包括按钮报警器；按钮报警器与fc总线连接。工作时，现场人员可以通过各个按钮报警器就地发出报警信息，报警信息实时发送至各个fc总线。各个前端采集单元中的第一个信号调理器通过访问各个fc总线实时获取报警信息，并将获取到的报警信息进行实时调理，然后将调理后的报警信息实时发送至各个hart总线。各个前端无线接入器通过访问各个hart总线实时获取报警信息，并通过蓝牙信道将获取到的报警信息实时发送至无线网关。无线网关通过蓝牙信道将接收到的报警信息实时发送至第一个后端无线接入器。第一个后端无线接入器一方面通过光纤将接收到的报警信息
实时发送至存储服务器进行实时存储，另一方面通过光纤将接收到的报警信息实时发送至第一个pc机进行实时显示。在上述过程中，如果某个前端采集单元中的第一个信号调理器发生故障，则该前端采集单元中的第二个信号调理器通过访问对应的fc总线实时获取报警信息，并将获取到的报警信息进行实时调理，然后将调理后的报警信息实时发送至对应的hart总线。如果第一个后端处理单元发生故障，则无线网关通过蓝牙信道将接收到的报警信息实时发送至第二个后端无线接入器。第二个后端无线接入器一方面通过光纤将接收到的报警信息实时发送至存储服务器进行实时存储，另一方面通过光纤将接收到的报警信息实时发送至第二个pc机进行实时显示。
8.本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了现有电力杆塔状态监测系统缺少合理的网络拓扑结构和快捷高效的传输介质的问题，适用于电力杆塔的状态监测。
附图说明
9.图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
10.一种基于混合型拓扑结构的电力杆塔状态监测系统，包括若干个前端采集单元、两个后端处理单元、无线网关、存储服务器、蓝牙信道、光纤；每个前端采集单元均包括杆塔震动传感器、杆塔倾斜传感器、监控摄像头、火源传感器、两个信号调理器、前端无线接入器、fc总线、hart总线；杆塔震动传感器、杆塔倾斜传感器、监控摄像头、火源传感器、两个信号调理器均与fc总线连接，且杆塔震动传感器、杆塔倾斜传感器、监控摄像头、火源传感器、两个信号调理器、fc总线共同构成总线型拓扑结构；两个信号调理器、前端无线接入器均与hart总线连接，且两个信号调理器、前端无线接入器、hart总线共同构成总线型拓扑结构；每个后端处理单元均包括后端无线接入器、pc机、声光报警器、语音报警器、打印机；后端无线接入器通过光纤与pc机连接；pc机分别通过光纤与声光报警器、语音报警器、打印机连接，且pc机、声光报警器、语音报警器、打印机共同构成星型拓扑结构；各个前端无线接入器、两个后端无线接入器均通过蓝牙信道与无线网关无线连接，且各个前端无线接入器、两个后端无线接入器、无线网关共同构成星型拓扑结构；两个后端无线接入器均通过光纤与存储服务器连接。
11.每个前端采集单元均还包括按钮报警器；按钮报警器与fc总线连接。
12.每个前端采集单元均采用太阳能供电或风能供电。
13.所述信号调理器采用zsc31050型信号调理器；所述前端无线接入器、后端无线接入器均采用ap9330dn型无线接入器；所述存储服务器采用taishan 2280 v2型服务器；所述光纤采用单模光纤。
14.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。