CN105758554A - 一种输电线路温度在线监测系统、方法以及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路温度在线监测系统、方法以及应用，通过在每个电缆塔中采用低功耗无线传感器作为测温装置并设置单塔网关，构建了一个单塔无线传感网络，不仅使得传感器可以以电池或太阳能供电，解决传感设备的供电问题，还能够克服现有监测系统和方法中依赖单一传感器精度的缺陷，通过综合多个传感器信息判断是否存在异常，使得电缆温度的监测更加科学和准确，减少误报的几率；另外还通过采用管理网关汇集各电缆塔的数据并以GPRS/3G的方式传输至数据管理终端，可以克服现有监测系统中每个电缆塔的数据各自以GPRS/3G的方式向数据管理终端传输数据所造成的成本高的问题。

Description

一种输电线路温度在线监测系统、方法以及应用

技术领域

本发明涉及电力监测领域，具体涉及一种输电线路温度在线监测系统及其方法，可用于高压输电线接头温度监测。

背景技术

要达到在线监测的目的，信号必须用无线的方式，而且装置工作在高压电场、强磁场和高低温甚至冰雪雷雹等恶劣环境中，特殊的工作环境决定了其面临着诸多的技术问题，包括长期电源问题、抗干扰问题、信号传输方式等等。

由于现有的监测系统强调单个传感器的精度，并主要采用CDMA/GPRS等数据传输方式，因此目前监测系统所采用的传感器的功耗较大，无法采取太阳能或电池供电方法，且重量较大，超过了国家电网关于“架空送电线路导线温度在线监测装置技术导则”的要求，在高压电线上安装的监测装置超过设计标准将影响高压导线的稳定和安全。目前国内有少量采用从高压线路上感应取能的方法来获取电源，但是在输电线路的地线和直流输电的电力上，周围没有交变的电磁场，感应取能并不适用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种输电线路温度在线监测系统及其方法，通过在单个电缆塔中设置多个低功耗温度传感器并利用网关收集各温度传感器的数据，建立单塔无线传感网络，实现将电缆塔中各个点的测量值综合起来判断是否存在安全隐患，不再苛求某一个测温点的准确度。另外还通过设置管理网关进行单塔网关的数据汇集和发送，减少使用GPRS模块的使用数量，降低成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种输电线路温度在线监测系统，包括数据管理终端、若干电缆塔以及安装于电缆塔待测温点上的温度传感器；所述温度传感器为低功耗无线温度传感器，采用电池或太阳能供电；所述待测温点包括每个电缆塔上的电缆接头位置、电缆终端头位置、引线和连接点；另外，每个电缆塔上均安装有一单塔网关，用于无线接收所在电缆塔上所有温度传感器测得的温度信息；所有的单塔网关均无线连接于一管理网关并向管理网关进行数据传输，所述管理网关通过GPRS/3G的方式向数据管理终端进行数据传输，以供数据管理终端进行处理分析。

进一步地，所述单塔网关中包含模数转换单元以及信息处理单元，用于将各温度传感器传输的温度信息进行模数转换和综合处理。使单塔网关具备对各温度传感器的信息进行处理的功能，可以实现在向数据管理终端发送数据前实施对传感器的信息进行预处理，有利于加快数据管理终端的数据处理速度。

进一步地，所述数据管理终端中设置有信息分析单元以及报警单元。

进一步地，所述单塔网关设置有硬件插拔接口，用于以插拔的方式连接外部硬件。

利用上述输电线路在线监测系统进行输电线路在线监测方法包括如下步骤：

S1安装在每个电缆塔上包括电缆接头位置、电缆终端头位置、引线和连接点在内的待测温点的温度传感器按照一定的频率测量所在待测温点的温度，并将检测得到的温度信息传输到所在电缆塔的单塔网关；

S2单塔网关对接收到的温度信息利用模数转换单元进行模数转换，并利用信息处理单元进行特征量提取和转换为有关安全生产的状态信息，然后无线传输到管理网关，所述管理网关通过GPRS/3G的方式传输到数据管理终端；

S3数据管理终端利用信息分析单元对接收到的各电缆塔发送的温度信息进行分析：

1)当分析发现某个电缆塔的某个温度传感器的检测数据高于预警值，则向各电缆塔的单塔网关发送指令，并由各单塔网关向各温度传感器发送指令，提高检测频率；

2)当某个电缆塔的一定数量的温度传感器测得的温度信息均超过预警值，则触发报警单元进行报警。

本发明的有益效果在于：

1、通过在每个电缆塔中采用多个低功耗无线传感器作为测温装置并设置单塔网关，构建了一个单塔无线传感网络，不仅使得传感器可以以电池或太阳能供电，解决传感设备的供电问题，还能够克服现有监测系统和方法中依赖单一传感器精度的缺陷，实现综合多个传感器信息判断是否存在异常，使得电缆温度的监测更加科学和准确，减少误报的几率；

2、通过采用管理网关汇集各电缆塔的数据并以GPRS/3G的方式传输至数据管理终端，可以克服现有监测系统中每个电缆塔的数据各自以GPRS/3G的方式向数据管理终端传输数据所造成的成本高的问题；

3、令单塔网关具备插拔接入外部硬件的功能，可以使得所述输电线路温度在线监测系统更加容易和快捷与电缆塔原有的传统监测系统结合。

附图说明

图1为本发明的系统原理示意框图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

如图1所示，一种输电线路温度在线监测系统，包括数据管理终端、若干电缆塔以及安装于电缆塔测温点上的温度传感器；所述温度传感器为低功耗无线温度传感器，采用电池或太阳能供电；所述测温点包括每个电缆塔上的电缆接头位置、电缆终端头位置、引线和连接点；另外，每个电缆塔上均安装有一单塔网关，用于无线接收所在电缆塔上所有温度传感器所得的温度信息；所有的单塔网关均无线连接于一管理网关并向管理网关进行数据传输，所述管理网关通过GPRS/3G的方式向数据管理终端进行数据传输，以供数据管理终端进行处理分析。

进一步地，所述单塔网关中包含模数转换单元以及信息处理单元，用于将各温度传感器传输的温度信息进行模数转换和综合处理。使单塔网关具备对各温度传感器的信息进行处理的功能，可以实现在向数据管理终端发送数据前实施对传感器的信息进行预处理，有利于加快数据管理终端的数据处理速度。

进一步地，所述数据管理终端中设置有信息分析单元以及报警单元。

进一步地，所述单塔网关设置有硬件插拔接口，用于以插拔的方式连接外部硬件。

利用上述输电线路在线监测系统进行输电线路在线监测方法包括如下步骤：

S1安装在每个电缆塔上包括电缆接头位置、电缆终端头位置、引线和连接点在内的待测温点的温度传感器按照一定的频率测量所在待测温点的温度，并将检测得到的温度信息传输到所在电缆塔的单塔网关；

S2单塔网关对接收到的温度信息利用模数转换单元进行模数转换，并利用信息处理单元进行特征量提取和转换为有关安全生产的状态信息，然后无线传输到管理网关，所述管理网关通过GPRS/3G的方式传输到数据管理终端；

S3数据管理终端利用信息分析单元对接收到的各电缆塔发送的温度信息进行分析：

1)当分析发现某个电缆塔的某个温度传感器的检测数据高于预警值，则向各电缆塔的单塔网关发送指令，并由各单塔网关向各温度传感器发送指令，提高检测频率；

2)当某个电缆塔的一定数量的温度传感器测得的温度信息均超过预警值，则触发报警单元进行报警。

当需要将本发明输电线路温度在线监测系统加入某电缆塔的原有监测系统中时，可以将原有具有无线连接功能的检测设备无线接入单塔网关中，将现有的不具备无线连接功能的硬件以拔插的方式接入单塔网关中，从而将使所有的检测设备的检测数据均通过单塔网关进行发送。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，作出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种输电线路温度在线监测系统，包括数据管理终端、若干电缆塔以及安装于电缆塔待测温点上的温度传感器；其特征在于，所述温度传感器为低功耗无线温度传感器，采用电池或太阳能供电；所述待测温点包括每个电缆塔上的电缆接头位置、电缆终端头位置、引线和连接点；另外，每个电缆塔上均安装有一单塔网关，用于无线接收所在电缆塔上所有温度传感器测得的温度信息；所有的单塔网关均无线连接于一管理网关并向管理网关进行数据传输，所述管理网关通过GPRS/3G的方式向数据管理终端进行数据传输，以供数据管理终端进行处理分析。

2.根据权利要求1所述的输电线路温度在线监测系统，其特征在于，所述单塔网关中包含模数转换单元以及信息处理单元，用于将各温度传感器传输的温度信息进行模数转换和综合处理。

3.根据权利要求1所述的输电线路温度在线监测系统，其特征在于，所述数据管理终端中设置有信息分析单元以及报警单元。

4.根据权利要求1所述的输电线路温度在线监测系统，其特征在于，所述单塔网关设置有硬件插拔接口，用于以插拔的方式连接外部硬件。

5.一种利用权利要求1-4任一所述的输电线路在线监测系统的输电线路在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1安装在每个电缆塔上包括电缆接头位置、电缆终端头位置、引线和连接点在内的待测温点的温度传感器按照一定的频率测量所在待测温点的温度，并将检测得到的温度信息传输到所在电缆塔的单塔网关；

S2单塔网关对接收到的温度信息利用模数转换单元进行模数转换，并利用信息处理单元进行特征量提取和转换为有关安全生产的状态信息，然后无线传输到管理网关，所述管理网关通过GPRS/3G的方式传输到数据管理终端；

S3数据管理终端利用信息分析单元对接收到的各电缆塔发送的温度信息进行分析：

1)当分析发现某个电缆塔的某个温度传感器的检测数据高于预警值，则向各电缆塔的单塔网关发送指令，并由各单塔网关向各温度传感器发送指令，提高检测频率；

2)当某个电缆塔的一定数量的温度传感器测得的温度信息均超过预警值，则触发报警单元进行报警。