一种电力环境无线实时监控系统的制作方法

本发明涉及一种监测系统，特别是一种电力环境无线实时监控系统。

背景技术：

输电线路是电力系统的重要组成部分，由于其长期暴露在自然环境中，不仅要承受正常机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外界因素的侵害。上述因素会促使线路上各元件老化、疲劳，如不及时发现和消除隐患则可能发展成各种故障甚至事故，对电力系统的安全和稳定构成威胁。输电线路巡检，是有效保证输电线路及其设备安全的一项基础工作，通过巡视检查能掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，提出具体检修意见，以便及时消除缺陷、预防事故发生或将事故限制在最小范围内，从而保证输电线路安全和电力系统稳定，达到电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行目标。

但多年以来，输电线路的巡视检查工作仍然停留在传统的“被动响应”层面，即：线路管理人员往往通过间接、延迟的方式(如：人员到位巡视、护线员通报等)，才能获输电线路设备的现场状况，从而在一些特发情况下(如：低温覆冰、突发山火等)无法对输电线路设备采取及时的应急措施。而这种对输电线路设备运行隐患的“后知后觉”积累到一定程度，会引发一系列后果严重的生产安全事故，如：跳闸、断线，甚至是倒塔。即使在某些试点输电线路区段，虽然采用了多种监测机制(如：覆冰监测、雷电监测等)，但由于缺乏“能有效利用监控信息、直接作用于生产计划与任务工单”的软件系统与配套机制，使得绝大多数的监测机制都没有发挥出应有的作用，并没有改善输电线路管理的现状。

如何有效利用各种综合性技术，尽可能缩短获取输电线路设备现场状况的时间周期，并使之能直接作用于生产计划与任务工单，是当前输电线路巡视检查工作中迫切需要解决的重大问题。

技术实现要素：

本发明的目的为了解决上述问题，提供了一种电力环境无线实时监控系统，工作人员通过观察输电线路设备现场的视频图像，即可获取输电线路设备的现场状况，缩短了获取输电线路设备现场状况的时间周期。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：包括电力环境数据采集终端、无线通信模块、基站和本地服务器；

所述的电力环境数据采集终端与所述无线通信模块连接，所述的无线通信模块通过所述基站与所述本地服务器连接，所述基站通过TCP/IP协议构建了数据传输链路，将电力环境数据采集终端采集的数据回传到本地服务器，本地服务器后台程序对回传的数据进行处理，实现对电力输电线路设备的现场状况进行监控，本地服务器的后台工作系统根据数据处理结果通过TCP/IP协议链路向电力环境数据采集终端发出控制指令从而实现对电力环境的无线实时监控系统；

所述的电力环境数据采集终端包括主控模块、电源供给系统、环境状态采集传感器、视频采集传感器和扩展传感器，所述电源供给系统与所述主控模块连接，所述主控模块还分别与环境状态采集传感器、视频采集传感器和扩展传感器连接。

优选的，所述基站为移动基站。

优选的，所述电源供给系统由太阳能面板加蓄电池合成的电能供给系统。

优选的，所述主控模块包括电源稳压模块、电源受控模块、主控制器、无线通信功能模块、视频处理模块和转化隔离采样电路。

所述电源稳压模块、电源受控模块与主控制器连接，所述主控制器分别与无线通信功能模块、视频处理模块和转化隔离采样电路相连接，所述GPRS模块通过GSM网络与服务器通讯，所述视频处理模块外接摄像头，所述转化隔离采样电路外接环境传感器。

优选的，所述环境状态采集传感器包括风速仪、风向仪、雨量计和温、湿度传感器。

优选的，所述视频采集传感器主要由一组摄像头组成，分别用于采集不同方向上的视频数据。

优选的，所述扩展传感器为通过CAN总线与电力环境数据采集终端连接的外部扩展传感器。

本发明具有以下有益效果：本技术方案中的电力环境数据采集终端可对电线路设备的现场状况进行监控，无需工作人员到现场巡查，可更快获取现场状况的信息，缩短了获取输电线路设备现场状况的时间周期，节约成本，安装方便、易维护，该电力环境数据采集终端的电源供给系统是由太阳能和蓄电池组合成的电能供给系统，低能耗，电源系统使用寿命长。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述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。

图1为本发明的电力环境无线实时监控系统的结构示意图。

图2为本发明的电力环境无线实时监控系统中的电力环境数据采集终端的结构示意图。

具体实施方式

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作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。

如图1所示，一种电力环境无线实时监控系统，包括电力环境数据采集终端1、无线通信模块4、基站3和本地服务器2；所述的电力环境数据采集终端1与所述无线通信模块4连接，所述的无线通信模块4通过所述基站3与所述本地服务器2连接，将电力环境数据采集终端采集的数据回传到本地服务器，本地服务器后台程序对回传的数据进行处理，实现对电力输电线路设备的现场状况进行监控，电力环境数据采集终端1将所采集的环境状态量通过无线通信模块4与本地服务器2进行数据交互，本地服务器2对电力环境数据采集终端1设置、配置、控制及电力环境数据采集终端的控制软件进行远程升降等，电力环境数据采集终端1实现实时的状态量采集，本地服务器的后台工作系统根据数据处理结果通过TCP/IP协议链路向电力环境数据采集终端发出控制指令从而实现对电力环境的无线实时监控系统。

所述的电力环境数据采集终端1包括主控模块11、电源供给系统12、环境状态采集传感器13、视频采集传感器14和扩展传感器15，所述电源供给系统12与所述主控模块11连接，所述主控模块11还分别与环境状态采集传感器13、视频采集传感器14和扩展传感器15连接，上述的各个模块分别完成电源供给、核心控制及数据交互、数据采集等相关工作。

所述基站为移动基站，电力环境数据采集终端、移动基站、移动服务器、本地服务器间通过TCP/IP协议构建了数据传输链路，将电力环境数据采集终端采集的数据回传到本地服务器，本地服务器后台程序对回传的数据进行处理，实现对电力输电线路设备的现场状况进行监控，本地服务器的后台工作系统根据数据处理结果通过TCP/IP协议链路向电力环境数据采集终端发出控制指令从而实现对电力环境的无线实时监控系统，达到对电力环境数据采集终端进行调试升级目的。

电源供给系统12是由太阳能加蓄电池组合的电能供给系统。为了提高系统的待电时间，选用大容量的胶体电池作为主要供电源，该类型的电池还具有一个显著优点：寿命高，一般正常使用能达到6-7年，从而减少了后期的维护工作，电源供给系统12还包括一个太阳能控制器，太阳能控制器用于控制电池的充电电流，从而使电池的寿命增长，有效的解决了因太阳能面板输出的电能波动对电池充电的影响。

主控模块11包括电源稳压模块、电源受控模块、主控制器、无线通信功能模块、视频处理模块和转化隔离采样电路。所述电源稳压模块、电源受控模块与主控制器连接，主控制器对电源进行控制，其还可以根据需要，单独控制各去路的电源供给，从而使系统更易于实际低功耗，所述主控制器分别与无线通信功能模块、视频处理模块和转化隔离采样电路相连接，所述无线通信功能模块通过无线通信网络与服务器通讯，所述视频处理模块外接摄像头，所述转化隔离采样电路外接环境传感器，主控模块11是电力环境数据采集终端的核心，它是一个高速、低耗的ARM7CPU，它的主要工作有：智能控制外部各个支路(主要提供给外部传感器)的电源供给、完成数据外部传感器的数据收集及转换、完成与远程服务器间的数据交互及提供相关的控制和自检模式，监控各个部件的健康状态，记录故障代码，为后期维护提供有效的依据。

环境状态采集传感器主要由风速仪、风向仪、雨量仪和温、湿度传感器组成，而有些状态量的传感器，为了提高准确性及减少后期的维护工作，综合成本考虑，一般挂接有2个相同的传感器，而这两个传感器工作在“兵乓”模式，即：如果主控制器检测到某一个传感器的彩金数据异常时，将启动另一个传感器进行数据采集，该应用可以将某个状态量的采集因传感器发生故障后，依然有备用的进行接替工作，不需要维护人员大老远的来更换。

视频采集传感器主要由一组摄像头组成，分别用于采集不同方向上的视频数据，系统最大能支持5个通道的输入，即：可同时接入5个摄像头。

为了今后扩展，在电力环境数据采集终端上保留了扩展接口，通过汽车上用的CAN总线实际外部扩展传感器与电力环境数据采集终端的连接，同一个CAN总线上可以同时挂拉几十到上百个CAN终端设备，CAN部线具有以下优点：抗干扰、易扩展性、布线简易(双绞线)等。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。