CN202231875U - 一种输电线路监测基站及系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种输电线路监测基站及系统,该基站包括:短距无线通信装置,建立与外部数据监测装置的无线通信链路,采集所述数据监测装置发送的监测数据,并将采集的监测数据输出;数据采集与控制装置,与短距无线通信装置相连接,接收短距无线通信单元输出的监测数据,并对接收到的监测数据进行解析和处理,然后存入存储器;卫星通信装置,与数据采集与控制装置相连接,接收数据采集与控制装置输出的监测数据,并将监测数据发送给卫星;供电装置,分别与短距无线通信装置、数据采集与控制装置以及卫星通信装置相连接,提供工作电能。解决无GPRS/CDMA/3G等移动通信公网信号地区的在线监测数据的传输问题。

Description

一种输电线路监测基站及系统
技术领域
本实用新型关于电力系统中架空送电线路的在线监测技术,特别是关于无信号区的送电线路在线监测技术,具体的讲是一种输电线路监测基站及系统。
背景技术
架空送电线路特别是超高压、远距离、大容量的送电线路,在运行过程中受气象条件和外界环境等的影响经常发生超过允许幅值的微风振动,往往导致某些线路部件的疲劳损坏,如导地线的疲劳断股,金具、间隔棒及杆塔构件的疲劳损坏或磨损等。其中导地线疲劳断股是架空送电线路普遍发生的问题,严重时需要将全线路更换为新导线。
为了在线监测送电线路微风振动的数据,中国发明专利CN100538759C公开了一种架空送电线路在线监测系统及方法,该系统采用设置在电线上的微风振动监测装置采集微风振动数据,并将采集的微风振动数据通过短距离无线传感器网络传送给基站。基站与监控中心之间利用GPRS/CDMA/3G等移动通信网络用数据报进行上下报文传递。
然而,由于大量的输电线路需经过山区等地理环境受限的区域,而这些区域没有GPRS/CDMA/3G等移动通信公网的通讯信号,因而无法将基站数据传回到监控中心,限制了输电线路微风振动等在线监测技术的应用,使微风振动等在线监测装置无法应用在这类区域。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种输电线路监测基站及系统,以解决无GPRS/CDMA/3G等移动通信公网信号地区的在线监测数据的传输问题。
本实用新型的目的之一是,提供一种输电线路监测基站,该基站包括:短距无线通信装置,用于建立与外部数据监测装置的无线通信链路,采集数据监测装置发送的监测数据,并将采集的监测数据输出;数据采集与控制装置,与短距无线通信装置相连接,接收短距无线通信单元输出的监测数据,并对接收到的监测数据进行解析和处理,然后存入存储器;卫星通信装置,与数据采集与控制装置相连接,接收数据采集与控制装置输出的监测数据,并将监测数据发送给卫星;供电装置,分别与短距无线通信装置、数据采集与控制装置以及卫星通信装置相连接,用于提供工作电能。
卫星通信装置包括:短信发送单元,用于将的监测数据以短信的数据格式发送给卫星。
供电装置包括:太阳能供电装置或交流电源供电装置。
本实用新型的目的之一是,提供一种输电线路监测系统,该系统包括:至少一个数据监测装置,数据监测装置与送电线相耦合,用于从送电线上采集监测数据,并将采集到的监测数据无线输出;至少一个基站,基站包括:短距无线通信装置,用于建立与数据监测装置的无线通信链路,采集数据监测装置发送的监测数据,并将采集的监测数据输出;数据采集与控制装置,与短距无线通信装置相连接,接收短距无线通信单元输出的监测数据,并对接收到的监测数据进行解析和处理,然后存入存储器;卫星通信装置,与数据采集与控制装置相连接,接收数据采集与控制装置输出的监测数据,并将监测数据发送给卫星;供电装置,分别与短距无线通信装置、数据采集与控制装置以及卫星通信装置相连接,用于提供工作电能;监测中心站,通过卫星与基站相连接,用于接收和处理基站输出的监测数据,并输出监测结果。
数据监测装置包括:振动监测装置,与送电线相耦合,用于从送电线上采集微风振动数据,并将采集到的微风振动数据无线输出给基站。
数据监测装置包括:温度监测装置,与送电线相耦合,用于从送电线上采集温度数据,并将采集到的温度数据无线输出给基站。
数据监测装置包括:风偏角监测装置,与送电线相耦合,用于从送电线上采集风偏角数据,并将采集到的风偏角数据无线输出给基站。
数据监测装置包括:气象环境监测装置,用于从送电线路周围采集气象环境数据,并将采集到的气象环境数据无线输出给基站。
数据监测装置包括:舞动监测装置,用于从所述的送电线路采集线路舞动数据,并将采集到的舞动数据无线输出给所述的基站。
数据监测装置包括:杆塔倾斜监测装置,用于从所述的送电线路铁塔采集杆塔杆塔倾斜数据,并将采集到的杆塔倾斜数据无线输出给所述的基站。
数据监测装置包括:覆冰监测装置,用于从所述的送电线路采集覆冰数据,并将采集到的覆冰数据无线输出给所述的基站。
本实用新型的有益效果在于,在无公网信号的区域,将输电线路的微风振动数据、温度数据、风偏角数据、气象环境数据、舞动监测数据、杆塔倾斜监测数据以及覆冰等监测数据以短信的方式通过卫星系传送到监测中心服务器,从而实现了无移动信号区域的输电线路的在线监测。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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他的附图。
图1为本实用新型实施例输电线路监测基站的结构框图;
图2为本实用新型实施例具有蓄电池的输电线路监测基站的结构框图;
图3为本实用新型实施例输电线路监测系统连接关系示意图;
图4为本实用新型实施例监测中心服务器结构框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示,本实施例的输电线路监测基站包括:短距无线通信装置101,用于建立与外部数据监测装置的无线通信链路,采集所述数据监测装置发送的监测数据,并将采集的监测数据输出;数据采集与控制装置102,与短距无线通信装置相连接,接收短距无线通信单元输出的监测数据,并对接收到的监测数据进行解析和处理,然后存入存储器;卫星通信装置103,与数据采集与控制装置相连接,接收数据采集与控制装置输出的监测数据,并将监测数据发送给卫星;供电装置104,分别与短距无线通信装置、数据采集与控制装置以及卫星通信装置相连接,用于提供工作电能。
卫星通信装置103包括:短信发送单元,用于将监测数据以短信的数据格式发送给卫星。
供电装置包括104,太阳能供电装置或交流电源供电装置。
监测数据包括:输电线路的微风振动数据、温度数据、风偏角数据、气象环境数据、舞动数据、杆塔倾斜数据以及覆冰数据等。
如图2所示,本实施例的基站的功能是实现现场多信息的数据采集和融合、存储、管理、远程发送,主要包括短距无线通信装置101、数据采集与控制装置102、卫星通信装置103,供电装置包括104。供电装置包括104具体包括:太阳能或交流电源输入电路1041、充放电控制器1042或UPS、蓄电池1043。
短距无线通信装置101由无线网络模块和接口板组成,建立与若干数据监测装置的无线通信链路,即组成一对多的无线网络,实时监听各数据监测装置发送的监测数据,把数据通过接口送入所说的数据采集与控制装置102,反之亦然。
数据采集与控制装置102为嵌入式单板机,其特点是高可靠、高集成、低功耗,在其上运行嵌入式操作系统和应用软件,对接收到的数据进行解析和处理,然后存入存储器,对数据进行管理,将数据送入卫星通信装置103。
卫星通信装置103是卫星通讯终端,可通过卫星将数据以短信的形式发送出去。通过卫星通信网建立与监测支持系统中心站的卫星通信链路,只要收到数据采集与控制装置102传输的监测数据,就把该数据准确可靠地发送到监测支持系统中心站,反之亦然。
太阳能或交流电源输入电路1041是系统提供的两种供电方式,可根据线路现场的实际情况进行有针对性地选择。所说的太阳能的供电系统主要包括太阳电池板、充放电控制器和蓄电池。在阳光充足时,在对基站供电的同时,对电池充电,完成电能的储存;在夜晚无法供给太阳能或因阴天等气候情况太阳能供给不足时由蓄电池继续给基站供电。所说的交流电源的供电系统主要包括UPS不间断电源和蓄电池。在交流电源正常时,由UPS不间断电源直接给基站供电,蓄电池处于浮充状态;当交流电源故障或检修时,由蓄电池继续给基站供电。
如图3所示,本实用新型的输电线路监测系统包括:至少一个数据监测装置200,数据监测装置200与送电线相耦合,用于从送电线上采集包括微风振动数据、温度数据、风偏角数据、气象环境数据、舞动数据、杆塔倾斜数据以及覆冰等在内的监测数据,并将采集到的监测数据无线输出。
至少一个基站100,基站100包括:短距无线通信装置101,用于建立与数据监测装置的无线通信链路,采集所述数据监测装置发送的监测数据,并将采集的监测数据输出;数据采集与控制装置102,与短距无线通信装置相连接,接收短距无线通信单元输出的监测数据,并对接收到的监测数据进行解析和处理,然后存入存储器;卫星通信装置103,与数据采集与控制装置相连接,接收数据采集与控制装置输出的监测数据,并将监测数据发送给卫星;供电装置104,分别与短距无线通信装置、数据采集与控制装置以及卫星通信装置相连接,用于提供工作电能;监测中心服务器,通过卫星与基站相连接,用于接收和处理基站输出的监测数据,并输出监测结果。卫星通信装置103包括:短信发送单元,用于将监测数据以短信的数据格式发送给卫星400。供电装置104包括:太阳能供电装置或交流电源供电装置。
监测中心站300包括:卫星通信装置,用于与卫星400建立通信连接。
数据监测装置200可包括:振动监测装置,与送电线相耦合,用于从送电线上采集微风振动数据,并将采集到的微风振动数据无线输出给基站100。温度监测装置,与送电线相耦合,用于从送电线上采集温度数据,并将采集到的温度数据无线输出给基站100。风偏角监测装置,与送电线相耦合,用于从送电线上采集风偏角数据,并将采集到的风偏角数据无线输出给基站100。舞动监测装置,用于从所述的送电线路采集线路舞动数据,并将采集到的舞动数据无线输出基站100。杆塔倾斜监测装置,用于从所述的送电线路铁塔采集杆塔杆塔倾斜数据,并将采集到的杆塔倾斜数据无线输出给基站100。覆冰监测装置,用于从所述的送电线路采集覆冰数据,并将采集到的覆冰数据无线输出给基站100。数据监测装置200的实施方案与中国专利ZL200510115588.6、ZL200720191071.X、ZL2005201331205中公开的包括振动监测装置、温度监测装置和风偏角监测装置、舞动监测装置在内的数据监测装置相同。在图3中,输电线路监测系统还包括:气象环境监测装置200′,用于从送电线路周围采集气象环境数据,并将采集到的气象环境数据无线输出给基站100。气象环境监测装置200′的实施方案与中国专利ZL200510115588.6中公开的气象环境监测装置相同。
如图4所示,监测中心站300的具体结构主要包括:服务器主机301、与互联网连接的网络通信模块302、服务管理工具303、卫星通信装置304、网站发布模块305。
与互联网连接的网络通信模块302内含有数据报收发处理模块,能够与网络终端500相连接,并把监测中心站300的数据与网络终端500进行交互。
监测中心站300的卫星通信装置304能够迅速地接收到由基站100处理过的通过卫星400以短信方式发出的信息,并进行处理分析,然后存入监测中心站300的数据库。
监测中心站300是在计算机操作系统的平台上,建立的实时操作系统、数据库系统和用户应用系统。数据库管理系统含有对用户权限管理、用户基本信息维护、检测数据的统计与计算、预警功能等。本发明的数据库管理系统可以查询每条特定架空送电线路的周、月或年的报警次数、类型、最大振幅、最大线温、最大风速等。为架空送电线路的安全运行提供了分析的数据。
服务管理工具303是在监测中心站300上建立的数据库管理模块及系统管理工具,用于对系统设备的管理、诊断、分析等。
卫星通信装置可以是北斗卫星通讯终端。
数据监测装置200可使用:专利号为ZL200520130572.8的高压抽能供电的送线线路微风振动监测装置,或使用专利号为ZL200520130567.7的利用太阳能供电的送线线路微风振动监测装置。
在图3的系统中,例如微风振动数据监测装置200以及其它数据监测装置采用无线传感器网络方式,将数据发送到基站100。
基站100接收到例如微风振动监测数据后,进行处理及计算,完成数据的加工处理。基站100通过自身的卫星通讯终端,以短信的方式,将微风振动监测数据发送至通讯卫星400。
通讯卫星400将接收到微风振动监测数据后,发送到北斗星通运行服务中心的服务器上,运行服务器通过以太网VPN数据推送服务将数据推送到指定的公网服务器上。
监测中心站300,通过前置处理模块将微风振动监测数据接收,前置处理模块将微风振动监测数据转换为主站所需的格式供监测中心站300使用。
本实用新型系统在无公网信号的区域,将输电线路的各个监测数据以短信的方式通过卫星系传送到监测中心服务器,从而实现了无移动信号区域的输电线路的在线监测。
本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (14)

1.一种输电线路监测基站,其特征是,所述的基站包括:
短距无线通信装置,用于建立与外部数据监测装置的无线通信链路,采集所述数据监测装置发送的监测数据,并将采集的监测数据输出;
数据采集与控制装置,与所述的短距无线通信装置相连接,接收所述短距无线通信单元输出的监测数据,并对接收到的监测数据进行解析和处理,然后存入存储器;
卫星通信装置,与所述的数据采集与控制装置相连接,接收所述数据采集与控制装置输出的监测数据,并将所述的监测数据发送给卫星;
供电装置,分别与所述的短距无线通信装置、数据采集与控制装置以及卫星通信装置相连接,用于提供工作电能。
2.根据权利要求1所述的输电线路监测基站,其特征是,所述的卫星通信装置包括:短信发送单元,用于将所述的监测数据以短信的数据格式发送给卫星。
3.根据权利要求1所述的输电线路监测基站,其特征是,所述的供电装置包括:太阳能供电装置或交流电源供电装置。
4.一种输电线路监测系统,其特征是,所述的系统包括:
至少一个数据监测装置,所述数据监测装置与送电线相耦合,用于从所述的送电线上采集监测数据,并将采集到的监测数据无线输出;
至少一个基站,所述的基站包括:短距无线通信装置,用于建立与所述的数据监测装置的无线通信链路,采集所述数据监测装置发送的监测数据,并将采集的监测数据输出;数据采集与控制装置,与所述的短距无线通信装置相连接,接收所述短距无线通信单元输出的监测数据,并对接收到的监测数据进行解析和处理,然后存入存储器;卫星通信装置,与所述的数据采集与控制装置相连接,接收所述数据采集与控制装置输出的监测数据,并将所述的监测数据发送给卫星;供电装置,分别与所述的短距无线通信装置、数据采集与控制装置以及卫星通信装置相连接,用于提供工作电能;
监测中心站,通过所述的卫星与所述的基站相连接,用于接收和处理所述基站输出的监测数据,并输出监测结果。
5.根据权利要求4所述的输电线路监测系统,其特征是,所述的卫星通信装置包括:短信发送单元,用于将所述的监测数据以短信的数据格式发送给卫星。
6.根据权利要求4所述的输电线路监测系统,其特征是,所述的供电装置包括:太阳能供电装置或交流电源供电装置。
7.根据权利要求4所述的输电线路监测系统,其特征在于,所述的监测中心站包括:卫星通信装置,用于与所述的卫星建立通信连接。
8.根据权利要求4所述的输电线路监测系统,其特征在于,所述的数据监测装置包括:振动监测装置,与所述的送电线相耦合,用于从所述的送电线上采集微风振动数据,并将采集到的微风振动数据无线输出给所述的基站。
9.根据权利要求4所述的输电线路监测系统,其特征在于,所述的数据监测装置包括:温度监测装置,与所述的送电线相耦合,用于从所述的送电线上采集温度数据,并将采集到的温度数据无线输出给所述的基站。
10.根据权利要求4所述的输电线路监测系统,其特征在于,所述的数据监测装置包括:风偏角监测装置,与所述的送电线相耦合,用于从所述的送电线上采集风偏角数据,并将采集到的风偏角数据无线输出给所述的基站。
11.根据权利要求4所述的输电线路监测系统,其特征在于,所述的系统包括:气象环境监测装置,用于从所述的送电线路周围采集气象环境数据,并将采集到的气象环境数据以无线或有线的方式输出给所述的基站。
12.根据权利要求4所述的输电线路监测系统,其特征在于,所述的系统包括:舞动监测装置,用于从所述的送电线路采集线路舞动数据,并将采集到的舞动数据无线输出给所述的基站。
13.根据权利要求4所述的输电线路监测系统,其特征在于,所述的系统包括:杆塔倾斜监测装置,用于从所述的送电线路铁塔采集杆塔杆塔倾斜数据,并将采集到的杆塔倾斜数据无线输出给所述的基站。
14.根据权利要求4所述的输电线路监测系统,其特征在于,所述的系统包括:覆冰监测装置,用于从所述的送电线路采集覆冰数据,并将采集到的覆冰数据无线输出给所述的基站。
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