CN113866566A - 一种基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力监测技术领域，公开了一种基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统。本发明的系统包括故障指示器、LoRa接收模块和手持终端，该故障指示器的采集单元内置有LoRa嵌入式模组，该LoRa接收模块对预置距离范围内的LoRa嵌入式模组进行信息交互，来收集各采集单元的工况数据，该手持终端通过数据连接线连接LoRa接收模块，以获取LoRa接收模块收集到的工况数据；本发明通过该LoRa嵌入式模组、LoRa接收模块和手持终端，实现了配电线路监测数据的低功耗稳定传输，能够解决现有基于故障指示器的配电线路监测方案不能兼顾监测效率和监测可靠性的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力监测技术领域，尤其涉及一种基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统。
背景技术
为提高供电的稳定性，需要对配电线路进行监测。相关技术中采用就地型故障指示器或远传型故障指示器来监测配电线路是否发生故障。当配电线路发生故障时，若采用的是就地型故障指示器，则必须通过近距离观察就地型故障指示器的报警状态来判断配电线路是否发生故障，这将提高在山区等危险地带巡线人员的危险性，降低线路巡查效率；远传型故障指示器需要通过网络进行数据传输，在信号不稳定的区域，远传型故障指示器在传输数据时会受到影响，从而降低配电线路监测的可靠性。
LoRa(远距离无线电)，是近年来新发展起来的一种低功耗长距离广域网无线通信技术，LoRa具有传输距离远、终端功耗低、容量大、电池寿命长等优点，能最大限度地实现更长距离通信与更低功耗。
发明内容
本发明提供了一种基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，利用LoRa技术，解决了现有基于故障指示器的配电线路监测方案不能兼顾监测效率和监测可靠性的技术问题。
本发明提供的一种基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，包括故障指示器、LoRa接收模块和手持终端；
所述故障指示器包括内置有LoRa嵌入式模组的采集单元，所述采集单元用于实时采集配电线路的工况数据；
所述LoRa接收模块用于与预置距离范围内的所述LoRa嵌入式模组进行信息交互，接收所述LoRa嵌入式模组发送的对应采集单元的工况数据；
所述手持终端用于通过数据连接线连接所述LoRa接收模块，获取所述LoRa接收模块收集到的工况数据。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述工况数据包括配电线路的电流值，所述手持终端还用于在所述电流值大于预置电流阈值时，判定对应配电线路发生短路故障。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述LoRa接收模块固定于配电线路监测区域，所述LoRa接收模块的预置距离范围内设置多个所述故障指示器。
根据本发明的一种能够实现的方式，还包括电源；
所述电源通过电源连接线连接所述LoRa接收模块。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述LoRa接收模块配置有取电接口；
所述手持终端通过电源连接线连接所述取电接口，以通过所述取电接口获取电能。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述LoRa接收模块包括第一通信异常检测单元；
所述第一通信异常检测单元用于定时向所述LoRa嵌入式模组发送一条心跳包数据，根据所述LoRa嵌入式模组反馈心跳包数据的时间，检测与所述LoRa嵌入式模组的通信是否正常。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述LoRa接收模块还包括预警单元；
所述预警单元用于在所述第一通信异常检测单元检测到通信异常的LoRa嵌入式模组时，记录所述通信异常的LoRa嵌入式模组的标识信息；
在所述手持终端连接所述LoRa接收模块时，所述预警单元还用于将所述通信异常的LoRa嵌入式模组的标识信息发送至所述手持终端。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述标识信息包括所述通信异常的LoRa嵌入式模组的地址码及位置信息。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述LoRa嵌入式模组包括第二通信异常检测单元；
所述第二通信异常检测单元用于定时向所述LoRa接收模块发送一条心跳包数据，根据所述LoRa接收模块反馈心跳包数据的时间，检测与所述LoRa接收模块的通信是否正常。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述故障指示器还包括报警单元；
所述报警单元用于在所述第二通信异常检测单元检测到与所述LoRa接收模块的通信为异常时，发出报警信息。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明的系统包括故障指示器、LoRa接收模块和手持终端，该故障指示器的采集单元内置有LoRa嵌入式模组，该LoRa接收模块对预置距离范围内的所述LoRa嵌入式模组进行信息交互，来收集各采集单元的工况数据，该手持终端通过数据连接线连接LoRa接收模块，以获取LoRa接收模块收集到的工况数据；本发明通过该LoRa嵌入式模组、LoRa接收模块和手持终端，实现了配电线路监测数据的低功耗稳定传输，能够综合就地型故障指示器及远传型故障指示器的特性，解决现有基于故障指示器的配电线路监测方案不能兼顾监测效率和监测可靠性的技术问题。
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一个可选实施例提供的一种基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统的结构连接示意图。
附图说明：
1-故障指示器；2-LoRa接收模块；3-手持终端；4-LoRa嵌入式模组；5-采集单元；6-电源。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，用于解决现有基于故障指示器的配电线路监测方案不能兼顾监测效率和监测可靠性的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1示出了本发明实施例提供的一种基于故障指示器1及LoRa通信的配电线路监测系统的结构连接示意图。
本发明提供的一种基于故障指示器1及LoRa通信的配电线路监测系统，包括故障指示器1、LoRa接收模块2和手持终端3；
所述故障指示器1包括内置有LoRa嵌入式模组4的采集单元5，所述采集单元5用于实时采集配电线路的工况数据；
所述LoRa接收模块2用于与预置距离范围内的所述LoRa嵌入式模组4进行信息交互，接收所述LoRa嵌入式模组4发送的对应采集单元5的工况数据；
所述手持终端3用于通过数据连接线连接所述LoRa接收模块2，获取所述LoRa接收模块2收集到的工况数据。
其中，该手持终端3为配电线路巡检人员随身携带的移动设备，该移动设备可以是手机或平板电脑。
本发明实施例，通过LoRa接收模块2对预置距离范围内的所述LoRa嵌入式模组4进行信息交互，来收集各采集单元5的工况数据，进而由手持终端3通过数据连接线连接LoRa接收模块2，以获取LoRa接收模块2收集到的工况数据，实现了配电线路监测数据的低功耗稳定传输，能够综合就地型故障指示器1及远传型故障指示器1的特性，解决现有基于故障指示器1的配电线路监测方案不能兼顾监测效率和监测可靠性的技术问题。
所述的工况数据包括配电线路的波形、电流、电场和/或电压值。
当故障指示器1为架空暂态特征就地型故障指示器1时，其采集的工况数据包括电场、电流和电压值；当故障指示器1为架空暂态特征远传型故障指示器1时，其采集的工况数据包括电场、电流和电压值；当故障指示器1为架空暂态录波型故障指示器1时，其采集的工况数据包括电场、电流、电压值和波形。因此，可以根据数据采集的需要在配电线路上安装不同的故障指示器1。
在一种能够实现的方式中，所述工况数据包括配电线路的电流值，所述手持终端3还用于在所述电流值大于预置电流阈值时，判定对应配电线路发生短路故障。
本发明实施例能够通过手持终端3自动识别短路故障。
在一种能够实现的方式中，所述LoRa接收模块2由配电线路巡检人员随身携带，在需要使用时通过数据连接线连接至手持终端3。在另一种能够实现的方式中，所述LoRa接收模块2固定于配电线路监测区域，所述LoRa接收模块2的预置距离范围内设置多个所述故障指示器1。
本发明实施例中，可以根据实际需要确定LoRa接收模块2的位置设置。LoRa嵌入式模组4与对应LoRa接收模块2之间的物理直线距离，如无障碍物可以达到12公里，有山区等障碍物会衰减对应的数据传输距离，因此，可以根据配电线路监测区域中障碍物的情况来设置该预置距离范围。
传统方式中每个故障指示器1的采集单元5需要配置一个汇集单元，以用于传输采集单元5采集的数据。本发明实施例中，通过在预置距离范围内设置多个所述故障指示器1，或者由配电线路巡检人员随身携带LoRa接收模块2，能够使得一个LoRa接收模块2可以同步接收多个LoRa嵌入式模组4，相对于传统方式节省了大部分汇集单元，大大降低了设备成本。
在一种能够实现的方式中，还包括电源6；
所述电源6通过电源6连接线连接所述LoRa接收模块2。
通过外置电源6，解决了LoRa接收模块2的供电问题，供电稳定可靠。
在一种能够实现的方式中，所述LoRa接收模块2配置有取电接口；
所述手持终端3通过电源6连接线连接所述取电接口，以通过所述取电接口获取电能。
本发明实施例中，通过设置取电接口，实现了手持终端3的便捷充电。
在一种能够实现的方式中，所述LoRa接收模块2包括第一通信异常检测单元；
所述第一通信异常检测单元用于定时向所述LoRa嵌入式模组4发送一条心跳包数据，根据所述LoRa嵌入式模组4反馈心跳包数据的时间，检测与所述LoRa嵌入式模组4的通信是否正常。
可以设置相应的时间间隔阈值，从而在所述LoRa嵌入式模组4未反馈心跳包数据的时长大于该时间间隔阈值时，判定与所述LoRa嵌入式模组4的通信为异常。
在一种能够实现的方式中，所述LoRa接收模块2还包括预警单元；
所述预警单元用于在所述第一通信异常检测单元检测到通信异常的LoRa嵌入式模组4时，记录所述通信异常的LoRa嵌入式模组4的标识信息；
在所述手持终端3连接所述LoRa接收模块2时，所述预警单元还用于将所述通信异常的LoRa嵌入式模组4的标识信息发送至所述手持终端3。
在一种能够实现的方式中，所述标识信息包括所述通信异常的LoRa嵌入式模组4的地址码及位置信息。
本发明上述实施例，通过第一通信异常检测单元检测与所述LoRa嵌入式模组4的通信是否正常，并发送相应的预警信息至所述手持终端3，能够便于巡检人员及时对连接中断的LoRa嵌入式模组4进行检修，保障系统的可靠运行。
在一种能够实现的方式中，所述LoRa嵌入式模组4包括第二通信异常检测单元；
所述第二通信异常检测单元用于定时向所述LoRa接收模块2发送一条心跳包数据，根据所述LoRa接收模块2反馈心跳包数据的时间，检测与所述LoRa接收模块2的通信是否正常。
在一种能够实现的方式中，所述故障指示器1还包括报警单元；
所述报警单元用于在所述第二通信异常检测单元检测到与所述LoRa接收模块2的通信为异常时，发出报警信息。
本发明上述实施例，通过第二通信异常检测单元检测与所述LoRa接收模块2的通信是否正常，并由故障指示器1发出报警信息，从而使得巡检人员根据该报警信息及时对连接中断的LoRa接收模块2进行检修，保障系统的可靠运行。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，其特征在于，包括故障指示器、LoRa接收模块和手持终端；
所述故障指示器包括内置有LoRa嵌入式模组的采集单元，所述采集单元用于实时采集配电线路的工况数据；
所述LoRa接收模块用于与预置距离范围内的所述LoRa嵌入式模组进行信息交互，接收所述LoRa嵌入式模组发送的对应采集单元的工况数据；
所述手持终端用于通过数据连接线连接所述LoRa接收模块，获取所述LoRa接收模块收集到的工况数据。
2.根据权利要求1所述的基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，其特征在于，所述工况数据包括配电线路的电流值，所述手持终端还用于在所述电流值大于预置电流阈值时，判定对应配电线路发生短路故障。
3.根据权利要求1所述的基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，其特征在于，所述LoRa接收模块固定于配电线路监测区域，所述LoRa接收模块的预置距离范围内设置多个所述故障指示器。
4.根据权利要求3所述的基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，其特征在于，还包括电源；
所述电源通过电源连接线连接所述LoRa接收模块。
5.根据权利要求4所述的基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，其特征在于，所述LoRa接收模块配置有取电接口；
所述手持终端通过电源连接线连接所述取电接口，以通过所述取电接口获取电能。
6.根据权利要求3所述的基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，其特征在于，所述LoRa接收模块包括第一通信异常检测单元；
所述第一通信异常检测单元用于定时向所述LoRa嵌入式模组发送一条心跳包数据，根据所述LoRa嵌入式模组反馈心跳包数据的时间，检测与所述LoRa嵌入式模组的通信是否正常。
7.根据权利要求6所述的基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，其特征在于，所述LoRa接收模块还包括预警单元；
所述预警单元用于在所述第一通信异常检测单元检测到通信异常的LoRa嵌入式模组时，记录所述通信异常的LoRa嵌入式模组的标识信息；
在所述手持终端连接所述LoRa接收模块时，所述预警单元还用于将所述通信异常的LoRa嵌入式模组的标识信息发送至所述手持终端。
8.根据权利要求7所述的基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，其特征在于，所述标识信息包括所述通信异常的LoRa嵌入式模组的地址码及位置信息。
9.根据权利要求3所述的基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，其特征在于，所述LoRa嵌入式模组包括第二通信异常检测单元；
所述第二通信异常检测单元用于定时向所述LoRa接收模块发送一条心跳包数据，根据所述LoRa接收模块反馈心跳包数据的时间，检测与所述LoRa接收模块的通信是否正常。
10.根据权利要求9所述的基于故障指示器及LoRa通信的配电线路监测系统，其特征在于，所述故障指示器还包括报警单元；
所述报警单元用于在所述第二通信异常检测单元检测到与所述LoRa接收模块的通信为异常时，发出报警信息。
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