CN105093047A - 电力线路载流量监测预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种电力线路载流量监测预警系统，包括沿电力线路设置的若干个监测节点、与各监测节点通信连接的集中器以及与集中器通信连接的远程监控终端；所述监测节点包括传感器模块和与传感器模块连接的处理模块，所述处理模块与集中器通信连接，能够实时的根据输电线路的环境因素动态地监测计算，并能够及时根据实际的载流量进行准确报警，便于工作人员作出正确的输电线路负荷的分配决策，有效保证输电线路的持续稳定的运行，避免出现停电事故。

Description

电力线路载流量监测预警系统

技术领域

本发明涉及一种监测系统，尤其涉及一种电力线路载流量监测预警系统。

背景技术

输电线路的载流量是电力配送的重要指标之一，是确保电力系统持续稳定工作的重要参数，目前，输电线路根据实际的地理环境具有不同的敷设方式，包括：直埋式、电缆沟敷设方式、穿管式敷设以及直接暴露于空气中的敷设方式，不同的敷设方式由于环境因素的不同将对输电线路的载流量存在较大的影响，即使同一条输电线路也可能具备上述的四种敷设方式，目前对于输电线路的载流量的通常采用对载流量的直接测量和理论计算来判断载流量是否超过设定的限度，但是这种方式对于载流量的准确评估存在严重的影响，进而影响到输配电的决策正确性。

因此，需要提出一种新的监测系统，能够实时的根据输电线路的环境因素动态地监测计算，并能够及时根据实际的载流量进行准确报警，便于工作人员作出正确的输电线路负荷的分配决策，有效保证输电线路的持续稳定的运行，避免出现停电事故。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电力线路载流量监测预警系统，能够实时的根据输电线路的环境因素动态地监测计算，并能够及时根据实际的载流量进行准确报警，便于工作人员作出正确的输电线路负荷的分配决策，有效保证输电线路的持续稳定的运行，避免出现停电事故。

本发明提供的一种电力线路载流量监测预警系统，包括沿电力线路设置的若干个监测节点、与各监测节点通信连接的集中器以及与集中器通信连接的远程监控终端；所述监测节点包括传感器模块和与传感器模块连接的处理模块，所述处理模块与集中器通信连接；

所述传感器模块包括环境温度传感器、线路温度传感器、电流传感器以及湿度传感器；

所述远程监控终端包括服务器模块和输入输出模块，所述服务器模块与集中器通信连接，所述输入输出模块与服务器模块连接。

进一步，所述处理模块包括预处理电路、第一处理电路、第二处理电路以及与第二处理电路连接的存储器，所述预处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与传感器模块连接，所述模数转换电路的输出端与第一处理电路和第二处理电路连接，所述第一处理电路和第二处理电路连接，所述第二处理电路与集中器通信连接。

进一步，所述集中器通过无线通信模块与服务器模块通信连接。

进一步，所述无线通信模块包括3G通信模块、4G通信模块或者以太网通信模块中的一种。

进一步，所述服务器模块包括与集中器通信连接的处理服务器、与处理服务器通信连接的存储服务器以及与处理服务器通信连接的数据库服务器。

进一步，所述所述输入输出模块包括与处理服务器连接的显示器、与处理服务器连接的输入键盘以及与处理服务器连接的报警器。

本发明的有益效果：本发明提供的电力线路载流量监测预警系统，能够实时的根据输电线路的环境因素动态地监测计算，并能够及时根据实际的载流量进行准确报警，便于工作人员作出正确的输电线路负荷的分配决策，有效保证输电线路的持续稳定的运行，避免出现停电事故。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

图1为本发明的原理框图，如图所示，本发明提供的一种电力线路载流量监测预警系统，包括沿电力线路设置的若干个监测节点、与各监测节点通信连接的集中器以及与集中器通信连接的远程监控终端；所述监测节点包括传感器模块和与传感器模块连接的处理模块，所述处理模块与集中器通信连接；

所述传感器模块包括环境温度传感器、线路温度传感器、电流传感器以及湿度传感器；

所述远程监控终端包括服务器模块和输入输出模块，所述服务器模块与集中器通信连接，所述输入输出模块与服务器模块连接；能够实时的根据输电线路的环境因素动态地监测计算，并能够及时根据实际的载流量进行准确报警，便于工作人员作出正确的输电线路负荷的分配决策，有效保证输电线路的持续稳定的运行，避免出现停电事故。

本实施例中，所述处理模块包括预处理电路、第一处理电路、第二处理电路以及与第二处理电路连接的存储器，所述预处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与传感器模块连接，所述模数转换电路的输出端与第一处理电路和第二处理电路连接，所述第一处理电路和第二处理电路连接，所述第二处理电路与集中器通信连接，所述第一处理电路和第二处理电路均采用现有的芯片或者单片机。

本实施例中，所述集中器通过无线通信模块与服务器模块通信连接，所述无线通信模块包括3G通信模块、4G通信模块或者以太网通信模块中的一种，通过这种方式，能够利于各检测节点与处理服务器之间的数据交互，避免复杂的线路连接，当然，集中器并不只是一个，根据实际的输电线路的长度合理分配集中器的个数与实际位置。

本实施例中，所述服务器模块包括与集中器通信连接的处理服务器、与处理服务器通信连接的存储服务器以及与处理服务器通信连接的数据库服务器。

本实施例中，所述所述输入输出模块包括与处理服务器连接的显示器、与处理服务器连接的输入键盘以及与处理服务器连接的报警器。

以下对本发明的工作原理作出详细的阐述：

在输电线路对电能进行配送时，输电线路的敷设环境对输电线路的载流量具有重大的影响，一旦输电线路敷设完成后，那么载流量与输电线路相关的参数就基本确定，比如绝缘的机制损耗、导体在允许最高工作温度时的交流热阻、绝缘热阻、线路的内衬热阻、线路的外护套热阻、电缆的芯数、金属护层的损耗系数以及铠装层的损耗系数等，因此，在输电线路敷设完成后，载流量基本有输电线路的环境因素决定，然而，输电线路的环境因素并不是不变的，而是随时变化的，不同的环境因素条件下，输电线路所允许的载流量也随之而变化，如果达不到允许的载流量，那么将造成资源浪费，如果载流量过大，那么将引起输电线路的损坏，造成停电事故。

在本发明的一个监测节点中，由传感器模块中的环境温度传感器和线路温度传感器对输电线路的环境温度和线路温度进行监测，湿度传感器用于对输电线路的环境湿度进行监测，电流传感器用于对当前监测点的输电线路的载流量进行监测，各传感器的监测结果通过预处理电路处理后分别输入到第一处理电路和第二处理电路中，其中，第一处理电路通过环境温度以及上述参数对当前环境中的理论载流量进行计算，并输出计算结果到第二处理电路，第二处理电路接收各传感器输出的监测信号并对监测信号进行处理，第二处理电路的处理内容包括：对输电线路的环境温度变化状况进行对比，分析输电线路敷设的环境温度变化状况，对输电线路的本身温度进行对比，分析输电线路自身的温度变化状况，将环境温度、线缆自身温度以及环境湿度进行分析对比，判断湿度对环境温度、线缆温度的影响，并且第二处理电路中预置有湿度-温度变化对照表，根据实际检测的温度和湿度状况以及湿度-温度变化对照表判断在不同湿度条件下，线路温度和环境温度的变化状况，以及在相同湿度条件下(不同敷设方式中或者不同位置的湿度差值在设定范围之内)，线路温度和环境温度的变化状况，从而利于工作人员作出准确的处理决策；第二处理电路还对理论计算结果和实测载流量进行对比，判断当前载流量是否与理论载流量相符，如果实测载流量小于理论载流量，表明当前输电线路资源没有充分利用，如果大于当前理论载流量，表明越限，则需要生成相应的报警信息；第二中央处理电路将上述的信息一并打包并通过集中器发送到处理服务器中，处理服务器根据各集中器传输的信息对数据进行再处理，包括对比当前环境温度和实测线路温度是否超标，生成相应的报警信息，通过报警器进行报警，并通过显示器将相应的数据信息进行显示，当前实测载流量小于理论载流量且差值大于设定范围，处理服务器输出报警指令，当实测载流量大于理论载流量，处理服务器同样输出报警指令，工作人员根据处理服务器再处理结果做出相应的处理决策，处理服务器还将理论载流量与当前输电线路所允许的载流量最大值进行比较，如果理论载流量小于所允许的最大载流量的差值大于设定范围，处理服务器输出报警信息，当然，处理服务器还将不同敷设方式的理论载流量进行对比(不同敷设方式的输电线路的载流量、温度等信息，通过第二处理电路打包时进行编码，统一敷设方式下的打包信息编码相同，不同的敷设方式的输电线路的打包信息的编码不同，从而保证处理服务器能够准确识别同一输电线路在各敷设条件下的理论载流量)，在上述的几种敷设方式中所允许的允许的载流量值相对比，取最小的允许载流量值为整条线路所允许的最大载流量。

处理服务器处理的结果存储于存储服务器中，方便查阅，在数据库服务器中，存储有绝缘的机制损耗、导体在允许最高工作温度时的交流热阻、绝缘热阻、线路的内衬热阻、线路的外护套热阻、电缆的芯数、金属护层的损耗系数以及铠装层的损耗系数等预置参数，处理服务器实时获取上述参数并发送到各监测节点中，由第一处理服务器根据上述的参数以及实测参数计算理论载流量，当工作人员通过实时获取的监测参数分析后，需要对上述的敷设线路的预置参数根据实际情况调整时(只能在授权条件下通过数据库服务器进行修改，否则，所计算的理论载流量无效)，处理服务器将实时反馈调整后的预置参数到各监测节点，因此，通过上述的方式，在整个监测预警过程中，各信息都是动态的，大大增加了监测结果的准确性，大大提高了配电网中对于负荷分配等决策的准确性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，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宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种电力线路载流量监测预警系统，其特征在于：包括沿电力线路设置的若干个监测节点、与各监测节点通信连接的集中器以及与集中器通信连接的远程监控终端；所述监测节点包括传感器模块和与传感器模块连接的处理模块，所述处理模块与集中器通信连接；

所述传感器模块包括环境温度传感器、线路温度传感器、电流传感器以及湿度传感器；

所述远程监控终端包括服务器模块和输入输出模块，所述服务器模块与集中器通信连接，所述输入输出模块与服务器模块连接。

2.根据权利要求1所述电力线路载流量监测预警系统，其特征在于：所述处理模块包括预处理电路、第一处理电路、第二处理电路以及与第二处理电路连接的存储器，所述预处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与传感器模块连接，所述模数转换电路的输出端与第一处理电路和第二处理电路连接，所述第一处理电路和第二处理电路连接，所述第二处理电路与集中器通信连接。

3.根据权利要求1所述电力线路载流量监测预警系统，其特征在于：所述集中器通过无线通信模块与服务器模块通信连接。

4.根据权利要求3所述电力线路载流量监测预警系统，其特征在于：所述无线通信模块包括3G通信模块、4G通信模块或者以太网通信模块中的一种。

5.根据权利要求1所述电力线路载流量监测预警系统，其特征在于：所述服务器模块包括与集中器通信连接的处理服务器、与处理服务器通信连接的存储服务器以及与处理服务器通信连接的数据库服务器。

6.根据权利要求5所述电力线路载流量监测预警系统，其特征在于：所述所述输入输出模块包括与处理服务器连接的显示器、与处理服务器连接的输入键盘以及与处理服务器连接的报警器。