一种线路状态综合监测装置的制作方法

本发明涉及电力，特别地，涉及一种线路状态综合监测装置。

背景技术：

1、针对架空线路监测装置现多采用无源传感器，只能在故障电流达到设备出厂硬件设定的告警值才能触发响应，无法实现对线路电流监测的实时性；且监测线路状态的种类较少，无法实现对线路状态的综合性监控；每台终端监测传感器都配备4g通信，同一地点安装多台终端监测传感器，那就会造成网络资源的浪费，增加运营成本；在出现故障时，对于本地没有明显的危险提示，可能存在人员的安全隐患。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明目的是提供一种线路状态综合监测装置，具有功能丰富的特点。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种线路状态综合监测装置，包括终端传感器和数传融合终端；所述终端传感器安装于架空线缆上，用于检测线路的相关参数，所述相关参数至少包括电流、温度、角度、是否带电；所述数传融合终端安装于铁塔下方易于检修的位置，并与终端传感器无线通讯，以将相关参数处理打包后传输至远端平台。

4、优选地,所述终端传感器包括无线供电模块、电流监测模块、温度监测模块、角度监测模块、带电监测模块、第一433mhz通信模块和第一mcu控制模块；所述电流监测模块、温度监测模块、角度监测模块、带电监测模块、第一433mhz通信模块均与第一mcu控制模块电连接。

5、优选地,所述数传融合终端包括电源模块、第二433mhz通信模块、4g/5g无线通信模块、音频识别处理模块、外部告警监测模块和第二mcu控制模块；所述第二433mhz通信模块、4g/5g无线通信模块、音频识别处理模块、外部告警监测模块均与第二mcu控制模块电连接。

6、优选地,所述无线供电模块包括电压感应线圈、第一压敏电阻、第一双向瞬态抑制二极管、第一陶瓷电容、第一整流桥、稳压芯片和第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第四滤波电容、第五滤波电容、第六滤波电容；其中，所述电压感应线圈、第一压敏电阻、第一双向瞬态抑制二极管、第一陶瓷电容并联于第一整流桥的输入侧；所述第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第四滤波电容并联于第一整流桥的输出侧；所述稳压芯片的输入端与第一整流桥的输出侧电连接，输出端与第五滤波电容、第六滤波电容并联。

7、优选地,所述电流监测模块包括电流感应线圈、第二压敏电阻、第二双向瞬态抑制二极管、第二陶瓷电容、第二整流桥、第三陶瓷电容、第四陶瓷电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关型二极管和第二开关型二极管；所述电流感应线圈、第二压敏电阻、第二双向瞬态抑制二极管并联于第二整流桥的输入侧；所述第二陶瓷电容并联于第二整流桥的输出侧；所述第一电阻串联于第二整流桥的输出侧；所述第二电阻、第三陶瓷电容、第一开关型二极管的一端电连接于第一电阻，另一端接地；所述第二开关型二极管的一端接3.3v，另一端与第一电阻电连接；所述第三电阻的一端与第一电阻电连接。

8、优选地,所述带电检测模块包括迟滞比较电路、电平驱动电路、升压电路和led警示电路；所述迟滞比较电路用于将检测电压与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的比较电压信号；所述电平驱动电路用于根据所述比较电压信号的值决定是否启动升压电路；所述升压电路用于驱动所述led警示电路工作。

9、优选地,所述迟滞比较电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和运算放大器；所述第四电阻、第五电阻构成第一分压电路且连接于运算放大器的反相端；所述第六电阻、第七电阻构成第二分压电路且通过第八电阻连接于运算放大器的同相端；所述第九电阻的一端电连接于运算放大器的同相端，另一端电连接于运算放大器的输出端。

10、优选地,所述电平驱动电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻，第六陶瓷电容、第一三极管、第二三极管；所述第十电阻的一端电连接于运算放大器的输出端，另一端电连接于第一三极管的基极；所述第十一电阻和第六陶瓷电容的一端电连接于第一三极管的基极，另一端接地；所述第一三极管的发射极接地，集电极通过第十二电阻电连接于输入电压；所述第二三极管的基极通过第十三电阻电连接于第二三极管的集电极，发射极电连接于升压电路，集电极通过第十四电阻接地。

11、优选地,所述升压电路包括第七陶瓷电容、第八陶瓷电容、第九陶瓷电容、第十陶瓷电容、第十五电阻、第十六电阻、第一电感、第三二极管、升压芯片和mos管；所述第七陶瓷电容、第八陶瓷电容的一端电连接于输入电压，另一端接地；所述第一电感的一端电连接于输入电压，另一端电连接于第三二极管的阴极；所述mos管的s极接地，d极电连接于第三二极管的阴极；所述第十五电阻的一端电连接于第三二极管的阳极，另一端通过第十六电阻接地；所述第九陶瓷电容、第十陶瓷电容的一端电连接于第三二极管的阳极，另一端接地；所述升压芯片的ext端电连接于mos管的g极，vdd端电连接于输入电压，ce端电连接于第二三极管的集电极，fb端电连接于第十五电阻、第十六电阻的公共点。

12、本发明技术效果主要体现在以下方面：

13、1、改变了传感器的取电方式，从原先的太阳能板取电改变为高压无源取电，省去架空线路上取电的困扰，最大程度上降低了施工取电的难度；

14、2、改变了电流监测的方式，从原先的出厂预设告警值被动触发改变为主动实时采集方式；

15、3、增加了温度监测模块，实现对线路表面温度的实时采集；

16、4、增加了角度监测模块，实现对线路倾斜角度的监测；

17、5、改变了传感器的通信方式，从原先的传感器直接4g无线通信到远端平台改变为通过数传融合终端汇总数据后处理上传到远端平台，该方法解决了传感器因4g通信功耗大，稳定性低的问题，以及解决无法多个传感器数据汇总问题，解决多传感器多运营成本问题；

18、6、增加本地声光语言告警模块，实现对故障危险地点的感官告警，提高安全保障，降低安全隐患。

技术特征：

1.一种线路状态综合监测装置，其特征是，包括终端传感器(100)和数传融合终端(200)；所述终端传感器(100)安装于架空线缆上，用于检测线路的相关参数，所述相关参数至少包括电流、温度、角度、是否带电；所述数传融合终端(200)安装于铁塔下方易于检修的位置，并与终端传感器(100)无线通讯，以将相关参数处理打包后传输至远端平台(300)。

2.根据权利要求1所述的一种线路状态综合监测装置，其特征是,所述终端传感器(100)包括无线供电模块(110)、电流监测模块(120)、温度监测模块(130)、角度监测模块(140)、带电监测模块(150)、第一433mhz通信模块(160)和第一mcu控制模块(170)；所述电流监测模块(120)、温度监测模块(130)、角度监测模块(140)、带电监测模块(150)、第一433mhz通信模块(160)均与第一mcu控制模块(170)电连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种线路状态综合监测装置，其特征是,所述数传融合终端(200)包括电源模块(210)、第二433mhz通信模块、4g/5g无线通信模块(221)、音频识别处理模块(231)、外部告警监测模块(240)和第二mcu控制模块(250)；所述第二433mhz通信模块、4g/5g无线通信模块(221)、音频识别处理模块(231)、外部告警监测模块(240)均与第二mcu控制模块(250)电连接。

4.根据权利要求2所述的一种线路状态综合监测装置，其特征是,所述无线供电模块(110)包括电压感应线圈、第一压敏电阻、第一双向瞬态抑制二极管、第一陶瓷电容、第一整流桥、稳压芯片和第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第四滤波电容、第五滤波电容、第六滤波电容；其中，所述电压感应线圈、第一压敏电阻、第一双向瞬态抑制二极管、第一陶瓷电容并联于第一整流桥的输入侧；所述第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第四滤波电容并联于第一整流桥的输出侧；所述稳压芯片的输入端与第一整流桥的输出侧电连接，输出端与第五滤波电容、第六滤波电容并联。

5.根据权利要求2所述的一种线路状态综合监测装置，其特征是,所述电流监测模块(120)包括电流感应线圈、第二压敏电阻、第二双向瞬态抑制二极管、第二陶瓷电容、第二整流桥、第三陶瓷电容、第四陶瓷电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关型二极管和第二开关型二极管；所述电流感应线圈、第二压敏电阻、第二双向瞬态抑制二极管并联于第二整流桥的输入侧；所述第二陶瓷电容并联于第二整流桥的输出侧；所述第一电阻串联于第二整流桥的输出侧；所述第二电阻、第三陶瓷电容、第一开关型二极管的一端电连接于第一电阻，另一端接地；所述第二开关型二极管的一端接3.3v，另一端与第一电阻电连接；所述第三电阻的一端与第一电阻电连接。

6.根据权利要求2所述的一种线路状态综合监测装置，其特征是,所述带电检测模块包括迟滞比较电路(151)、电平驱动电路(152)、升压电路(153)和led警示电路(154)；所述迟滞比较电路(151)用于将检测电压与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的比较电压信号；所述电平驱动电路(152)用于根据所述比较电压信号的值决定是否启动升压电路(153)；所述升压电路(153)用于驱动所述led警示电路(154)工作。

7.根据权利要求6所述的一种线路状态综合监测装置，其特征是,所述迟滞比较电路(151)包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和运算放大器；所述第四电阻、第五电阻构成第一分压电路且连接于运算放大器的反相端；所述第六电阻、第七电阻构成第二分压电路且通过第八电阻连接于运算放大器的同相端；所述第九电阻的一端电连接于运算放大器的同相端，另一端电连接于运算放大器的输出端。

8.根据权利要求7所述的一种线路状态综合监测装置，其特征是,所述电平驱动电路(152)包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻，第六陶瓷电容、第一三极管、第二三极管；所述第十电阻的一端电连接于运算放大器的输出端，另一端电连接于第一三极管的基极；所述第十一电阻和第六陶瓷电容的一端电连接于第一三极管的基极，另一端接地；所述第一三极管的发射极接地，集电极通过第十二电阻电连接于输入电压；所述第二三极管的基极通过第十三电阻电连接于第二三极管的集电极，发射极电连接于升压电路(153)，集电极通过第十四电阻接地。

9.根据权利要求8所述的一种线路状态综合监测装置，其特征是, 所述升压电路(153)包括第七陶瓷电容、第八陶瓷电容、第九陶瓷电容、第十陶瓷电容、第十五电阻、第十六电阻、第一电感、第三二极管、升压芯片和mos管；所述第七陶瓷电容、第八陶瓷电容的一端电连接于输入电压，另一端接地；所述第一电感的一端电连接于输入电压，另一端电连接于第三二极管的阴极；所述mos管的s极接地，d极电连接于第三二极管的阴极；所述第十五电阻的一端电连接于第三二极管的阳极，另一端通过第十六电阻接地；所述第九陶瓷电容、第十陶瓷电容的一端电连接于第三二极管的阳极，另一端接地；所述升压芯片的ext端电连接于mos管的g极，vdd端电连接于输入电压，ce端电连接于第二三极管的集电极，fb端电连接于第十五电阻、第十六电阻的公共点。

技术总结
本发明提供了一种线路状态综合监测装置，包括终端传感器和数传融合终端；所述终端传感器安装于架空线缆上，用于检测线路的相关参数，所述相关参数至少包括电流、温度、角度、是否带电；所述数传融合终端安装于铁塔下方易于检修的位置，并与终端传感器无线通讯，以将相关参数处理打包后传输至远端平台。本发明具有功能丰富、成本较低的特点。

技术研发人员：林健,林杰,陈华,姚锦华,陈勇,程春松
受保护的技术使用者：福建中电合创电力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15