CN104080198A - 支持wifi、gprs、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统 - Google Patents

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wifi
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Inventor
翟少磊
曹敏
丁心志
王恩
唐标
李博
戴栋
Original Assignee
云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院
云南电网公司技术分公司
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Abstract

本发明公开了支持WIFI、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统,该通信系统用于构建输电线路在线监测物联网,实现输电线路在线监测装置间互联通信及监测装置与主站通讯。通信系统包括:输电线路在线监测主站分析系统(1)、输电线路监测装置(2)、物联网通信装置(3)。本发明具有在全地理环境下,采用多种通讯方式实现监测装置间互联通讯以及监测装置与主站不间断通讯,构建提高输电线路在线监测物联网,有效提高监测系统通讯稳定性显著优点。

Description

支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统
技术领域
[0001] 本发明属于输电线路在线监测物联网技术领域,涉及支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统。
背景技术
[0002] 物联网是指通过传感技术、通讯技术,按照约定协议,以实现物理对象的智能化感知、管理及互联互通的一种网络。物联网重要特征及优点在于应用多样的通讯手段,实现物理对象信息感知,物与物、物与人之间信息交互与信息高级利用。物联网技术正与电力系统信息化、互动化发展趋势深度融合、相互渗透往电力互联网方向发展。
[0003] 物联网技术应用于输电线路在线监测,其目的在于应用多种通讯手段建立输电线路在线监测物联网,实现监测装置间互联互通,有效解决现有输电线路在线监测装置通讯不稳定问题,提升输电线路在线监测装置通讯稳定与生存能力。
发明内容
[0004] 为解决上述通信难题,本发明提供了支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统。
[0005] 支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统,本发明系统由输电线路监测装置、物联网通信装置、输电线路在线监测主站分析系统依序连接组成;
其中:
输电线路在线监测主站分析系统用于集中监控输电线路在线监测装置运行状态、汇集分析监测信息,输电线路在线监测主站分析系统包括数据服务器、与数据服务器连接的主站客户端;
输电线路监测装置用于对输电线路、杆塔及环境状态信息的采集和处理,输电线路监测装置包括通讯接口、与通讯接口连接的控制处理等模块及与控制处理等模块连接的蓄电池;
物联网通信装置用于将监测装置采集信息转发至相邻的输电线路监测装置,建立监测装置间互联。物联网通信装置包括WIFI通信模块、GPRS通信模块、北斗通信模块和中央数据转换及控制单元;WIFI通信模块、GPRS通信模块以及北斗通信模块以总线方式并列连接在中央数据转换及控制单元的通信总线上,同时,WIFI通信模块、GPRS通信模块以及北斗通信模块由中央数据转换及控制单元进行供电,并由中央数据转换及控制单元进行供电控制。
[0006] 本发明所述中央数据转换及控制单元以串口 RS232方式与输电线路监测装置相连,将输电线路监测设备的采集数据通过本发明中的WIFI通信模块、GPRS通信模块以及北斗通信模块中一种通信模块转发出去。
[0007] 本发明所述WIFI通信模块采用WIFI方式通信,GPRS通信模块采用GPRS方式通信,北斗通信模块采用北斗卫星短报文方式通信。
[0008] 输电线路在线监测装置将采集数据以串口方式传输给本发明的物联网通信装置。本发明所述物联网通信装置与输电线路在线监测主站分析系统在建立通信连接时,优先级依次分别为:WIF1、GPRS、北斗卫星。
[0009] 本发明所述相邻输电线路在线监测物联网通信系统之间可以进行数据传输及汇集,实现系统通信互联以及智能通信传输。
[0010] 本发明北斗通信模块完成电网输电线路监测通信规约与北斗通信规约之间的规约转换。
[0011] 本发明主要包括以下方面内容:
1)借助多种物联网通信手段的物联网通信装置,同时支持WIF1、GPRS、北斗三种通信方式。解决了输电线路监测设备因通信方式单一通讯不稳定问题;
2)本发明物联网通信装置与输电线路在线监测装置之间采用串口 RS232方式通信;
3)本发明物联网通信装置与输电线路在线监测主站分析系统采用WIFI通信方式时,建立的是TCP/UDP通信方式;
4)本发明物联网通信装置与输电线路在线监测主站分析系统采用GPRS通信方式时,建立的是TCP/UDP通信方式;
5)本发明物联网通信装置与输电线路在线监测主站分析系统采用北斗卫星通道通信时,是通过串口方式将数据写给北斗卫星天线,通信协议是北斗卫星通信专用协议。
[0012] 本发明用于构建输电线路在线监测物联网,输电线路在线监测装置、输电线路在线监测主站分析系统之间的通信方法如下:
当输电线路在线监测装置与主站之间在利用物联网通信装置通信时,输电线路在线监测装置将采集到的数据以串口方式传输给物联网通信装置,本装置将优先尝试建立WIFI通信连接,若建立连接失败,则尝试建立GPRS通信连接,若再次建立连接失败,则最后尝试以北斗卫星通信方式建立连接。若通过三种通信方式均无法与主站建立通信连接,则依次尝试利用WIF1、GPRS、北斗卫星通信与邻近输电线路监测装置建立联系。
[0013] 附图说明:
图1为支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的用于输电线路在线监测装置的物联网通信通讯系统不意图;
图2为支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的用于输电线路在线监测装置的物联网通信装置;
图3为支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信装置采用WIFI方式通信时的级联组网示意图。
[0014] 以下结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式进一步详细说明。
具体实施方式
[0015] 支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统,本发明系统由输电线路监测装置2、物联网通信装置3、输电线路在线监测主站分析系统I依序连接组成;
其中: 输电线路在线监测主站分析系统I包括数据服务器4、与数据服务器4连接的主站客户端5 ;
输电线路监测装置2包括通讯接口 6、与通讯接口 6连接的控制处理等模块8及与控制处理等模块8连接的蓄电池7;
物联网通信装置3包括WIFI通信模块9、GPRS通信模块10、北斗通信模块11和中央数据转换及控制单元12 ;WIFI通信模块9、GPRS通信模块10以及北斗通信模块11以总线方式并列连接在中央数据转换及控制单元12的通信总线上,同时,WIFI通信模块9、GPRS通信模块10以及北斗通信模块11由中央数据转换及控制单元12进行供电,并由中央数据转换及控制单元12进行供电控制。
[0016] 本发明所述中央数据转换及控制单元12以串口 RS232方式与输电线路监测装置2相连。
[0017] 本发明所述WIFI通信模块9采用WIFI方式通信,GPRS通信模块10采用GPRS方式通信,北斗通信模块11采用北斗卫星短报文方式通信。
[0018] 本发明所述物联网通信装置与输电线路在线监测主站分析系统I在建立通信连接时,优先级依次分别为:WIF1、GPRS、北斗卫星。
[0019] 本发明所述相邻输电线路在线监测物联网通信系统之间可以进行数据传输及汇集。
[0020] 如图1所示,本发明装置用于输电线路在线监测装置互联组网,输电线路在线监测装置与本发明装置以串口方式连接,将输电线路在线监测装置采集的数据通过本发明装置转发给输电线路在线监测主站分析系统。
[0021] GPRS通信模块10连接在中央数据转换及控制单元12的通信总线上,能通过移动电话通信网络,能根据设置以TCP或者UDP方式连接到输电线路在线监测主站分析系统。
[0022] 北斗通信模块11连接在中央数据转换及控制单元12的通信总线上,能通过北斗卫星短报文服务,以串口通信方式将与远程输电线路在线监测主站分析系统进行通信。
[0023] 中央数据转换及控制单元12负责数据转发与规约转换,一端以串口方式与高压输电线路在线监测装置相连,一端以总线方式与以上3个部件连接。该部件上电启动后,先给WIFI通信模块9供电,然后尝试通过WIFI网络向输电线路在线监测主站分析系统建立连接,若建立连接成功则不再尝试通过GPRS通信模块10、北斗通信模块11建立连接。若失败则切断WIFI通信模块9供电,并给GPRS通信模块10供电,尝试通过移动电话通信网络向输电线路在线监测主站分析系统建立连接,若建立连接成功则不再尝试通过北斗通信模块11建立连接。若失败则切断GPRS通信模块10供电,并给北斗卫星通信模块11供电,尝试通过北斗卫星短报文向输电线路在线监测主站分析系统建立连接。若WIFI通信模块9、GPRS通信模块10、北斗卫星通信模块11均无法向输电线路在线监测主站分析系统建立连接,则尝试通过WIFI通信模块9或者GPRS通信模块10或者北斗卫星通信模块11将数据发送至邻近的输电线路监测装置2进行数据汇集,并与输电线路在线监测主站分析系统建立连接。
[0024] 在利用WIFI通信模块9、GPRS通信模块10建立通信连接时,数据报文不需要进行格式转换,但在利用北斗卫星通信模块11建立通信连接时,需要把在线监测装置数据报文向北斗通信协议进行格式转换。
[0025] 本发明装置需要给予中央数据转换及控制单元129〜14V的直流供电,同时WIFI通信模块9、GPRS通信模块10、北斗卫星通信模块11由中央数据转换及控制单元12供电,并对其供电进行控制。
[0026] 图2展现了 WIFI通信模块9、GPRS通信模块10、北斗卫星通信模块11与中央数据转换及控制单元12的连接关系。
[0027] 如图3所示展现了本发明中WIFI通信模块9级联组网时网络级联关系,WIFI通信模块9连接在中央数据转换及控制单元12的通信总线上,能以无线WIFI方式与其它WIFI通信模块9互联,并可形成多级级联,直至将输电线路上的WIFI网络延伸至与输电线路在线监测主站分析系统所在同一网络,输电线路在线监测装置再以TCP或者UDP方式连接到输电线路在线监测主站分析系统。

Claims (5)

1.支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统,其特征在于:系统由输电线路监测装置(2)、物联网通讯装置(3)、包括输电线路在线监测主站分析系统(I)依序连接组成; 其中: 输电线路在线监测主站分析系统(I)包括数据服务器(4)、与数据服务器(4)连接的主站客户端(5); 输电线路监测装置(2)包括通讯接口(6)、与通讯接口(6)连接的控制处理等模块(8)及与控制处理等模块(8)连接的蓄电池(7); 物联网通信装置(3)包括WIFI通信模块(9)、GPRS通信模块(10)、北斗通信模块(11)和中央数据转换及控制单元(12);WIFI通信模块(9)、GPRS通信模块(10)以及北斗通信模块(11)以总线方式并列连接在中央数据转换及控制单元(12)的通信总线上,同时,WIFI通信模块(9)、GPRS通信模块(10)以及北斗通信模块(11)由中央数据转换及控制单元(12)进行供电,并由中央数据转换及控制单元(12)进行供电控制。
2.根据权利要求1所述的支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统,其特征在于,中央数据转换及控制单元(12)以串口 RS232方式与输电线路监测装置(2)相连。
3.根据权利要求1所述的支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统,其特征在于,WIFI通信模块(9)采用WIFI方式通信,GPRS通信模块(10)采用GPRS方式通信,北斗通信模块(11)采用北斗卫星短报文方式通信。
4.根据权利要求1所述的支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统,其特征在于,物联网通信装置与输电线路在线监测主站分析系统(I)在建立通信连接时,优先级依次分别为:WIF1、GPRS、北斗卫星。
5.根据权利要求1所述的支持WIF1、GPRS、北斗卫星通信的输电线路在线监测物联网通信系统,其特征在于,相邻输电线路在线监测物联网通信系统之间可以进行数据传输及汇集。
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