一种输电线路智能监测系统的制作方法

本发明涉及输电线路监测技术领域，具体涉及一种输电线路智能监测系统。

背景技术：

随着工业化、城镇化进程不断加快，电力需求持续增长，一个坚强、可靠的现代化大电网对于保障国家能源安全，在更大范围内优化能源配置，具有不可替代的作用。建设具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的坚强智能电网是安全、可靠、高效输电的保障，是电力科学发展的方向，对电网的监测也尤其重要。作为电力输送纽带的输电线路具有分散性大、距离长、难以巡视及维护等特点，因此对输电线路本体及周边环境以及气象参数进行远程监测成为一项迫切工作。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种输电线路智能监测系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了一种输电线路智能监测系统，包括无线传感器网络输电线路监测模块、输电线路监测中心和智能终端，所述无线传感器网络输电线路监测模块采集输电线路监测数据，并将采集到的输电线路监测数据发送到所述输电线路监测中心，所述输电线路监测中心用于将接收、存储、显示输电线路监测数据，并将输电线路监测数据与正常阈值进行比较，若超过正常阈值，则输出报警信号；所述的智能终端通过通信网络与输电线路监测中心连接，用于实时访问输电线路监测中心中的输电线路监测数据。

本发明的有益效果为：利用无线传感器网络技术实现了输电线路监测，并在输电线路监测数据异常时进行报警，便于相关人员进行远程监控。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1本发明的结构框图；

图2是本发明输电线路监测中心的连接框图。

附图标记：

无线传感器网络输电线路监测模块1、输电线路监测中心2、智能终端3、数据接收模块10、数据处理模块20、报警模块30。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本实施例提供的一种输电线路智能监测系统，包括无线传感器网络输电线路监测模块1、输电线路监测中心2和智能终端3，所述无线传感器网络输电线路监测模块1采集输电线路监测数据，并将采集到的输电线路监测数据发送到所述输电线路监测中心2，所述输电线路监测中心2用于将接收、存储、显示输电线路监测数据，并将输电线路监测数据与正常阈值进行比较，若超过正常阈值，则输出报警信号；所述的智能终端3通过通信网络与输电线路监测中心2连接，用于实时访问输电线路监测中心2中的输电线路监测数据。

优选地，所述输电线路监测中心2包括数据接收模块10、数据处理模块20、报警模块30，所述数据接收模块10与所述数据处理模块20连接，所述数据处理模块20与所述报警模块30连接。

优选地，所述的无线传感器网络输电线路监测模块1包括多个输电线路监测节点和一个基站，其中输电线路监测节点包括处理器单元、无线通信单元、数据采集单元、能量供应单元和智能开关，无线通信单元、数据采集单元和智能开关皆与处理器单元连接。

本发明上述实施例利用无线传感器网络技术实现了输电线路监测，并在输电线路监测数据异常时进行报警，便于相关人员进行远程监控。

优选地，进行输电线路监测时，输电线路监测节点分为普通节点和支配节点，普通节点周期性地向支配节点发送采集的输电线路监测数据，支配节点接收普通节点发送的输电线路监测数据并初步融合输电线路监测数据后向基站传送。

优选地，无线传感器网络输电线路监测模块1将输电线路监测节点分为普通节点和支配节点时，具体执行：

(1)计算各输电线路监测节点的支配优选值：

式中，q(si)表示第i个输电线路监测节点si的支配优选值，表示si的初始能量值，ns表示设置于输电线路监测区域内的输电线路监测节点数目，为si的邻居节点数目，为si的第j个邻居节点具有的邻居节点数目，为si的通信半径，rt为设定的通信半径阈值，为si在设定时间段正常工作的概率，ω1、ω2、ω3、ω4为设定的权值系数；

(2)若输电线路监测节点满足下列条件，则将该输电线路监测节点作为候选支配节点，将不满足下列条件的输电线路监测节点作为普通节点：

式中，q(sij)为si的第j个邻居节点的支配优选值；

(3)计算两两候选支配节点之间的距离，若该距离小于设定的距离阈值，则从对应的两个候选支配节点中选择支配优选值最小的作为普通节点，剩余的候选支配节点作为支配节点。

本优选实施例首先通过支配优选值的比较确定符合条件的候选支配节点，再进行进一步的筛选，确定最终的支配节点，从而选出支配优选值合适的较小数目的支配节点，优化支配节点的规模，能够在保证输电线路监测数据收集需求的前提下降低无线传感器网络输电线路监测模块1的通信开销，减少输电线路智能监测系统的通信成本。

优选地，无线传感器网络输电线路监测模块1在支配节点失效时，从失效的支配节点的通信范围内的输电线路监测节点中选择合适的输电线路监测节点替代该失效的支配节点，具体为：

(1)支配节点确定后，按照下列公式获取其通信范围内的输电线路监测节点的替代权值：

式中，sxθ表示支配节点sx的通信范围内的第θ个输电线路监测节点，q(sxθ)表示sxθ的替代权值，表示sxθ的剩余能量值，msx为在支配节点sx通信范围内输电线路监测节点数目，为支配节点sx的邻居节点数目，m(sx∩sxθ)表示sxθ与sx的邻居节点集合中具有共同的邻居节点的数目，为sxθ的通信半径，为sx的通信半径，为sxθ在设定时间段正常工作的概率，λ1、λ2、λ3、λ4为设定的权值系数；

(2)根据替代权值由大到小的顺序对其通信范围内的输电线路监测节点进行排序，形成备选支配节点列表；

(3)支配节点失效时，从备选支配节点列表中选择第一个输电线路监测节点作为新的支配节点。

本优选实施例对支配节点设定了对应的备选支配节点列表，能够在支配节点失效时，从备选支配节点列表中选择与失效的支配节点性能更接近的输电线路监测节点动态更替失效的支配节点，实现了无线传感器网络的通信链路的动态维护和更新，从而能够适应无线传感器网络的实时变化，保障了输电线路监测数据传输的可靠性。

优选地，普通节点周期性地向支配节点发送采集的输电线路监测数据，具体包括：

(1)普通节点进行输电线路监测数据收集；

(2)计算普通节点通信范围内的支配节点接收该输电线路监测数据的概率：

式中，表示普通节点sr通信范围内的第κ个支配节点sk接收输电线路监测数据的概率，表示sk的剩余能量值，表示sk的第个邻居支配节点的剩余能量值，表示sk的邻居支配节点的数目，表示sr的邻居支配节点的数目，d(sk,sr)表示普通节点sr到sk之间的距离；

(3)普通节点选择概率最大的支配节点发送输电线路监测数据。

本优选实施例使得普通节点将采集的输电线路监测数据以概率发送到支配节点上，能够避免集中消耗同一个支配节点的能量，平衡支配节点进行输电线路监测数据收集和转发的任务，从而均衡支配节点的能量消耗，延长了无线传感器网络输电线路监测模块1的生命周期。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。