CN102735352A - 高压线无线测温实时报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高压输电线的无线测温实时报警系统及其方法。该测温系统利用高精度的温度传感器进行温度数据的采集，采用锂电池供电并加入无线接发模块、短信预警模块、定时模块及智能控制模块。通过定时模块及智能控制模块来对整个系统的工作状态进行合理的控制以使系统达到工作最优。系统采用高集成电路以尽量减少该装置对输电线路的影响。测温模块采集的数据经过处理后可先通过无线模块发送到监测基站，再通过监测基站的GPRS模块发回总监控站来监测线路状况。整个系统可设定预警温度，当导线的实际温度超过预警温度时可以自动发送短信通知工作人员对该监测点的线路进行检查，直到问题解决后恢复正常运作。

Description

高压线无线测温实时报警系统

技术领域

本发明是基于温度传感器的高压输电线路无线测温报警系统，适用于高压配电线以及小体积空间内的实时温度检测。

背景技术

高压输电越来越多的被应用在现实生活中，因此对于输电线运行实时状况的监测也就显得更加重要。传统的导线监测方法在现实的生活中往往会受到地理位置、周围环境的影响无法进行实时、准确的温度监测以及预警，导致在输电过程中造成无法估量的损失。基于此高压线的实时监控被越来越多的引入了研究机构的话题中。随着测温技术的不断进步，尤其是高精度、长寿命传感器的出现使得测温变得更加容易。高压输电线一旦温度过高导致导线熔断，这将会使该导线的下游区域停电，同时也会对上游设备产生影响，甚至可能由于熔断进一步造成火灾，而这种熔断又不是肉眼所能看到的。通常情况下出现故障时需要巡线人员手持指示设备逐点检查，其实时性得不到解决，特别是当线路过长时，整个检查将会耗时、耗力，由于电网工作的复杂性，如果检查时，上、下游用户大型设备的启动在瞬间又会给指示设备造成误动，使得整体可靠性又受到影响。

综上所述，传统的线路温度检测设备具有实时性差，误报率高，灵活性差，在检测过程中人为因素也会引起失误，传统设备无法进行组网，很大程度上造成了资源的浪费，这些问题使得设备的实用性很差，特别是在气象环境差和林木复杂的地区传统设备甚至失去了检查的意义。

发明内容

本发明是为解决上问题而设计的一种新型的高压线实时温度监测报警系统及其方法，能够在检测到输电线温度过高时及时通知维修人员进行问题处理。该装置体积小能够忽略装置造成高压线的跨步电压、易于安装且功耗低、寿命长，解决了以往在高压线上带电安装设备的问题及由于设备高功耗造成的频繁换电池从而导致稳定性和性能的下降。当系统完成温度检测后进入休眠状态，等待智能模块再次收到定时模块发来的电源开关控制信号后才开启进行工作。实现该装置的方案：高压线无线测温实时报警系统，包括温度传感器，其特征在于：该模块设有温度传感器采集温度模块、中央处理模块、无线接发模块、定时模块、智能控制模块、短信预警模块、电源模块以及数据处理模块。电源模块首先需给定时模块供电，并通过定时模块的输出来确定智能模块的开关控制信号以便来确定是否给整个系统供电。中央处理模块部分与无线接发模块、温度传感器采集温度模块、短信预警模块和数据处理模块相连，当智能模块确定给中央处理模块部分供电后，温度传感器采集温度模块首先采集输电导线导线的温度，然后将数据传输给数据处理模块，数据处理模块在此过程中需要判断采集到的实际温度是否超过了预警温度，当采集到的实际温度超过预警温度时，启动短信预警模块给维修人员发送短信，并告知预警位置（温度异常的位置），与此同时无线接发模块需要把采集到的实际温度值发送到监测基站，再通过监测基站的GPRS模块把采集到的实际温度发送到总监控站并提示温度过高。当采集到的实际温度低于预警温度时，短信预警模块将不参与此次监测，而只需把该温度值发送到监测基站，再通过基站的GPRS模块把温度发送会总监控站。

本系统工作原理：定时模块为一个单独的运行模块，当定时模块满足定时条件时给智能模块一个开控制信号，以此控制整个系统的供电，当数据采集回来后、进过进一步的分析处理、然后通过无线发送模块把数据发送给监测基站，当无线发送模块发送完数据后，智能模块自动将供电开关断开，同时将定时模块初始化。此时整个系统此时就只剩一个定时模块在工作。整个系统的工作电流只有0.5微安上下，系统的功耗大幅度减少，间接的增加了电池的使用寿命。监测基站接收到节点数据后通过GPRS模块发送回总监测站。这样就完成了一次完整的温度监测。

本系统的优点在于：系统能够根据具体的安装环境自动组网形成一个监测基站对应多个监测节点（一个节点对应为一个高压无线温度监控实时报警系统）的监控网，当监测节点距离监测基站过远时信号可以采用跳跃式传递即最后的节点信号先传递给距离它最近的节点并依次传递下去。此方法能够合理的利用监测基站及控制各监测节点的耗电量以使得整个系统能够更长的进行工作，当然还必须能够实时、准确的发送数据。整个系统放置在一个小的金属盒内，可减少高压线对该装置的影响。

附图说明

图1 高压无线温度监控实时报警的内部功能方框图

          图2 监测节点与监测基站及总站的通信流程

          图3 监测基站的组成及通信流程。

具体实施方式

下面通过附图将进一步描述该系统，包括高压线端的数据采集、发送部分，监测基站部分和总基站三部分。上述的各模块间是通过无线传送进行通信。

图1：高压线端的数据采集部分负责温度的测量，此部分通过中央处理模块与温度传感器、数据处理机制、数据发送部分、报警模块和智能控制模块连接在一起；该系统的供电需要通过定时模块以及智能控制模块来共同完成，数据处理部分的部分端口与温度传感器连接用来读取传感器采集到的温度数值，数据处理完成后将数据输出到发送装置的输入口，进行数据的发送；因此数据处理部分是整个系统的核心部分，而中央处理模块则起承上启下的作用。

工作过程为：定时模块的时间到了后，智能模块开启整个模块的供电，中央处理模块读取温度传感器采集的温度值，经过数据处理器的处理后通过发送模块发出。数据发送完后，中央处理模块重新初始化定时模块，保证精度，同时智能模块关闭系统的供电部分，等待下次启动。数据处理部分与短信预警模块相连，当检测到的温度值超过了预警温度时该模块会向指定的用户发送短信提示温度输电线过高。

图2：当采集到的温度从导线检测端通过无线方式发送出来后，监测基站首先会收到该数值，当监测基站把属于它的内网内的所有采集点的数据整合后通过GPRS一起发送到总基站。

温度检测发送装置和数据发送部分及电源作为一个整体安装在一个金属盒内用来屏蔽高压线的影响。安装后只需开启该装置的供电部分就可，不需进行参数的调整。装置可通过本身的两个耳子上的孔，安装在导线上，装置同导线的接触部分都将垫有绝缘物质用来防止摩擦损害输电线及更好固定装置。安装完毕后需要用绝缘带把该装置固定好以防止装置随风摆动。最后要注意属于同一个监测基站的子模块的定时模块的应使用不同的开启时间，以防止在数据发送及接受时造成的混乱。

图3：数据从节点发送出来后，先被监测基站的数据接收单元接收到，数据在检测基站通过数据的整合等一系列处理后再通过数据发送单元即GPRS发送给总监测站。该模块的供电是由太阳能板采集到的能量和蓄电池部分共同供电。

Claims (4)

1.高压线无线测温实时报警系统，该模块设有温度传感器采集温度模块、中央处理模块、无线接发模块、定时模块、智能控制模块、短信预警模块、电源模块以及数据处理模块，电源部分与智能模块和定时模块相连，智能模块的输出控制中央处理模块，中央处理模块外围连有温度采集模块、无线接发模块、短信预警模块和数据处理模块，无线接发模块先把信息发送给监测基站，监测基站通过GPRS模块把信息传给总监测站。

2.根据权利要求1所述的高压线无线测温实时报警系统，其特征在于：所述的定时模块、电源模块与智能模块相连接，所述的无线预警模块和无线接发模块与中央处理模块相连。

3.根据权利要求1和2所述的高压线无线测温实时报警系统，其特征在于：所述的无线接发模块与监测基站及总监测站通过无线的方式进行连接。

4.根据权利要求1和3所述的高压线无线测温实时报警系统，其特征在于：所述的发送和接收模块能够组成一点对多点的局部通信网络。

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