CN105571643B - 一种输电线路一体化通用监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种输电线路一体化通用监测系统，包括，智能传感器包括传感器组和TEDS模块，智能传感器通过即插即用接口与数据分析处理装置电连接；数据分析处理装置包括依次电连接的信号调制器、A/D转换器、控制器和数据接口，传感器组通过即插即用接口与信号调制器电连接；数据分析处理装置还包括数据采集器和数据存储器，数据采集器分别与A/D转换器、数据存储器和控制器电连接，数据存储器与控制器电连接，且与数据采集器电连接；数据分析处理装置还包括无线通信模块，无线通信模块与控制器电连接。本发明实现了传感器的即插即用功能，并可以完成输电线路的多样化监测工作。另外，将功能模块化集成一体，减小系统体积和功耗。

Description

一种输电线路一体化通用监测系统

技术领域

本发明涉及电力监测技术领域，特别是涉及一种输电线路一体化通用监测系统。

背景技术

我国的输电线路主要有电缆和架空输电线路两种模式，但在现实中存在雷击和覆冰等自然灾害引起的线路绝缘破坏、倒杆线路断裂，或者是大型吊车和挖掘机施工碰撞导线、不法分子盗窃电缆以及导线老化破损等问题。

由于输电线路跨度很大，又长期暴露在复杂多变的室外环境中，极易造成输电线路出现问题，为了避免输电线路在出现问题以后造成供电困难以及无法供电导致人们生活和工业生产困难等，现有技术中均需要对输电线路进行监测，从而能够预测或监控输电线路，保证对输电线路的及时抢修或预防损失等。现有技术中，对于输电线路的监测、故障排查等要求越来越高。通常在室外设置摄像机或由无人机对其进行数据采集，进而将采集的数据发送到远程控制中心，由远程控制中心进行数据处理，从而达到输电线路监测的目的。

但是，上述监测方法中的监控设备涉及较大，设备体积较大，且多设备组合操作使得设备功耗加大，从而大大增加了输电线路监测的负担。

发明内容

本发明实施例中提供了一种输电线路一体化通用监测系统，以解决现有技术中的检测设置体积、功耗大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明公开了一种输电线路一体化通用监测系统，包括：

智能传感器，所述智能传感器包括传感器组和TEDS模块，且所述智能传感器通过即插即用接口与数据分析处理装置电连接；

数据分析处理装置，所述数据分析处理装置包括依次电连接的信号调制器、A/D转换器、控制器和数据接口，且所述数据分析处理装置设置有与所述智能传感器热插拔的即插即用接口，所述传感器组通过所述即插即用接口与所述信号调制器电连接；

所述数据分析处理装置还包括数据采集器和数据存储器，所述数据采集器分别与所述A/D转换器、数据存储器和控制器电连接，所述数据存储器与所述控制器电连接，且所述数据采集器通过所述即插即用接口与所述数据采集器电连接；

所述数据分析处理装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制器电连接。

优选地，所述传感器组包括风速传感器、风向传感器、气压传感器、拉力传感器、倾角传感器以及绝缘性能传感器，所述风速传感器、风向传感器、气压传感器、拉力传感器、倾角传感器以及绝缘性能传感器分别与所述TEDS模块电连接。

优选地，所述即插即用接口设置为IEEE1451协议下的智能传感器硬件接口。

优选地，所述数据接口通过CAN总线与上位机电连接。

优选地，所述无线通信模块包括GPRS模块和WIFI模块。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的输电线路一体化通用监测系统将数据采集功能和数据分析处理功能集成在一起，采用一套系统便可以完成输电线路中的不同的监测工作，减少设备功耗，并减少了输电线路监测负担。另外，本系统采用即插即用传感器，方便完成不同输电线路的多样化监测工作，例如，对绝缘性能、温度、风速、风向、气压、拉力和倾角等的监测。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种输电线路一体化通用监测系统结构示意图；

图1中，符号表示：

1-智能传感器，2-传感器组，3-TEDS模块，4-数据分析处理装置，5-信号调制器，6-A/D转换器，7-控制器，8-数据接口，9-数据采集器，10-数据存储器，11-无线通信模块。

具体实施方式

本发明实施例提供一种输电线路一体化通用监测系统，为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，图1为本发明实施例提供的一种输电线路一体化通用监测系统。

本实施例提供的监测系统包括智能传感器1，智能传感器1是一种带电子传感器电子数据表窗口的新型传感器，它是一种即插即用的电子传感器，智能传感器1包括传感器组2和TEDS模块3，其中传感器组2包括多个传感器，本实施例提供的监测系统中的传感器组2中主要包括风速传感器、风向传感器、气压传感器、拉力传感器、倾角传感器以及绝缘性能传感器。

TEDS模块3用于实现TEDS技术，TEDS模块3具有传感器标识和配置能力，TEDS模块3可以同时输出模拟型号和TEDS信号，其中TEDS信号包括传感器组2中传感器的相关信息，例如，传感器制造商信息、产品型号、产品编号、传感器测量范围、传感器在出厂时的校正信息，也可以用于存储用户的信息。因此，TEDS模块3可读取传感器信息，以此来识别不同的传感器，另外也可以根据上位机控制指令自动配置传感器。通过TEDS模块3，传感器可以向与它连接的数据采集器9表明传感器的身份，方便数据采集器9采集传感器上的信息。

本实施例提供的监测系统包括数据分析处理装置4，数据分析处理装置4包括依次电连接的信号调制器5、A/D转换器6、控制器7和数据接口8，其中信号调制器5通过IEEE1451协议下的智能传感器1硬件接口与TEDS模块3电连接，该协议下的接口为传统的模拟模式传感器增加自我身份识别技术，定义了兼具模拟和数字接口的混合模式传感器的概念，模拟电子接口以传统的方式提供反映物理现象的信号，数字接口利用嵌入传感器上的TEDS模块3与监测系统通讯。智能传感器1无需手动输入传感器的参数，监测系统可以准确的解读及转换传感器数据，提高了监测系统的整合性和稳定性。

传感器组2通过热插拔接口与信号调制器5电连接，实现即插即用功能。信号调制器5电连接至A/D转换器6，信号调制器5用于保证通信效果，克服远距离信号传输问题，将信号频谱搬移到高频信道中进行传输。A/D转换器6可以将采集数据转换成制定的格式，再配合数据传输。

监测系统还包括数据采集器9和数据存储器10，数据采集器9分别与A/D转换器6、数据存储器10、控制器7和TEDS模块3电连接，其中，TEDS模块3的输出端与数据采集器9的输入端电连接，数据采集器9的输出端与TEDS模块3的输入端电连接，数据采集器9的输出端与控制器7的输入端电连接，同时控制器7的输出端与数据采集器9的输入端电连接，也就是说数据采集器9和TEDS模块3之间可以进行数据交互，以及数据采集器9和控制器7之间也可以进行数据交互。

A/D转换器6电连接至数据采集器9，将转换格式后的数据传输到数据采集器9中，数据采集器9将传感器组2采集到的多个数据信息进行分类。数据采集器9电连接至数据存储器10，数据存储器10用于存储数据，数据采集器9将采集到的信息进行分类后存储在数据存储器10内，同时数据采集器9电连接至控制器7，用于将采集到的信息输入到控制器7，控制器7进行分析处理，并通过数据接口8输送到上位机中。数据存储器10电连接至控制器7中，还可用于作为信号输出缓存使用，控制器7随时可从数据存储器10内调取所需的信息。

本实施例提供的监测系统还包括无线通信模块11，其中无线通信模块11包括GPRS模块和WIFI模块，控制器7电连接至无线通信模块11，用于控制无线通信模块11进行信息的无线通信，将信息传输到远端服务器上。

在使用过程中，当传感器连接到监测系统时，监测系统的扫描通道自动获取传感器的扫描信息，再将TEDS信息通过数据采集器9传输到控制器7中，控制器7进行传感器类型的判断，控制器7根据上位机发送的待测信号通过数据采集器9控制TEDS模块3自动配置传感器以及波特率自适应，实现即插即用，进而对待测信号进行采集。

传感器组2将采集到的模拟信息传输到信号调制器5，信号调制器5将信号频谱搬移到高频信道中进行传输，然后控制器7控制A/D转换器6进行数据转换，将模拟信号转换为数字信号，A/D转换器6将数字信号传输到数据采集器9，控制器7控制数据采集器9将数据传输到数据存储器10中进行存储，并控制数据接口8将数据输送到上位机中。同时，控制器7也可控制无线传输模块将信息传输到远程服务器中进行分析处理。

由上述实施例可见，本发明公开的监测系统将数据采集和处理功能集合在一起，实现功能和装置一体化，另外，将不同功能的装置集合到同一个系统中，减小了系统体积，减少功耗。智能传感器1通过TEDS模块3和即插即用接口实现即插即用功能，本监测系统可实现传感器的高效配置，提高系统总体的继承性和可靠性。控制器7负责各部分的统一、协调工作，以及数据的采集和传输。

另外，本发明也实现了不同输电线路的多样化检测工作，可以选择性的监测需要的传感器信息，也可以同时采集多个传感器数据信息。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种输电线路一体化通用监测系统，其特征在于，包括：

智能传感器(1)，所述智能传感器(1)包括传感器组(2)和TEDS模块(3)，且所述智能传感器(1)通过即插即用接口与数据分析处理装置(4)电连接；

数据分析处理装置(4)，所述数据分析处理装置(4)包括依次电连接的信号调制器(5)、A/D转换器(6)、控制器(7)和数据接口(8)，且所述数据分析处理装置(4)设置有与所述智能传感器(1)热插拔的即插即用接口，所述传感器组(2)通过所述即插即用接口与所述信号调制器(5)电连接；

所述数据分析处理装置(4)还包括数据采集器(9)和数据存储器(10)，所述数据采集器(9)分别与所述A/D转换器(6)、数据存储器(10)和控制器(7)电连接，所述数据存储器(10)与所述控制器(7)电连接，且所述数据采集器(9)通过所述即插即用接口与所述TEDS模块(3)电连接；

所述数据分析处理装置(4)还包括无线通信模块(11)，所述无线通信模块(11)与所述控制器(7)电连接；其中，

所述传感器组(2)包括风速传感器、风向传感器、气压传感器、拉力传感器、倾角传感器以及绝缘性能传感器，所述风速传感器、风向传感器、气压传感器、拉力传感器、倾角传感器以及绝缘性能传感器分别与所述TEDS模块(3)电连接。

2.根据权利要求1所述的输电线路一体化通用监测系统，其特征在于，所述即插即用接口设置为IEEE1451协议下的智能传感器(1)硬件接口。

3.根据权利要求1所述的输电线路一体化通用监测系统，其特征在于，所述数据接口(8)通过CAN总线与上位机电连接。

4.根据权利要求1所述的输电线路一体化通用监测系统，其特征在于，所述无线通信模块(11)包括GPRS模块和WIFI模块。