CN211744734U - 一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，顺输电线路包括若干个5G微基站，每个5G微基站包括输电线路铁塔单元和无线通信模块，电力铁塔单元包括铁塔和设于其上的输电线路信息采集装置，无线通信模块包括设于塔身上的通信装置、通信检修平台和位于附近的通信机房，输电线路信息采集装置有线连接同塔通信装置，部分铁塔设光纤通信接口有线连接通信装置和光纤通信线路，5G微基站构成网络层，采集输电线路和变电站信息的感知层向网络层提供数据，继而网络层向平台层输送数据并最终抵达应用层，网络层通过5G公网和光纤通信线路实现传输数据，与单一电力有线光纤/无线传输相比，本系统可实现大容量数据传输，免铁塔重复架设，投资低。

Description

一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统

技术领域

本实用新型涉及一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统。

背景技术

泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互。泛在电力物联网将发电、输电、用电、设备以及人和物连接起来，产生共享数据。为用户、电网、发电、供应商和社会服务，以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为更多行业提供更大价值服务。

随着泛在电力物联网的出现，更多的电力信息、数据需要互联互通。在整个电力系统中，为了保证系统的安全稳定，电力通信的安全、可靠传输是必不可少的环节之一。

泛在电力物联网同时包含互联互通的电力网和通信网，有电力的互联互通，又有信息的互联互通。传统通过有线光纤通信为主的电力数据传输能力较小，同时老旧的输电线路架设光缆也较难实施，难以实现大数据互联互通的要求。传统通过无线公网传输电力信息也存在带宽小、部署不便等不足。

随着5G技术的快速发展，5G技术在电力行业已有试点应用。电网公司输电铁塔分布也比较广泛，尤其在城市周边地区，电力铁塔资源丰富，通过利用输电线路高压铁塔作为无线通信设备的安装载体，通过公网进行电力数据传输。可实现泛在电力物联网需求，需解决海量电力数据实时、快速、远距离传输。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题即在通过输电线路高压铁塔作为无线通信设备的安装载体，通过5G无线公网进行电力数据传输，有效的保证海量电力数据实时、快速、远距离传输，实现电力物联网互通互联。

本实用新型所采用的技术手段如下。

一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，顺着输电线路包括若干个5G微基站，所述每个5G微基站包括输电线路铁塔单元和无线通信模块；所述电力铁塔单元包括铁塔塔身，该铁塔塔身上设置至少1个输电线路信息采集装置；所述无线通信模块包括通信装置、通信检修平台和通信机房，所述通信装置安装于所述铁塔塔身上，所述通信检修平台连接于塔身且位于所述通信装置附近，所述通信机房安置于铁塔塔身附近，该无线通信模块通过5G无线公网进行铁塔间的数据传输；所述至少1个输电线路信息采集装置有线连接于同塔上的所述通信装置。

进一步的，所述铁塔塔身上设置光纤通信接口，该光纤通信接口与铁塔预设的光纤通信线路连通，所述通信装置通过有线方式连接于所述光纤通信接口。

进一步的，所述通信装置设置于最下层导线下方。

进一步的，所述通信装置内包括分别连接于铁塔塔身上的通信天馈线和RRU射频处理单元。

进一步的，包含顺次连接并传递数据的感知层、网络层、平台层和应用层；所述感知层包含输电线路信息采集单元和变电站信息平台，输电线路信息采集单元主要为所述若干个5G微基站内的输电线路信息采集装置的集合；所述网络层主要由若干个所述5G微基站组成，该网络层通过5G公网和/或通过光纤通信线路向平台层传输数据。

进一步的，所述光纤通信接口连接光纤通信线路，该光纤通信线路连接平台层，所述网络层与光纤通信线路为双向传输。

进一步的，所述平台层为数据分析平台。

进一步的，所述应用层为泛在电力物联网应用平台。

进一步的，所述通信机房安置于铁塔附近，供电方式采用顺线路架设的380V或220V市电供电，所述5G微基站还设有辅助蓄电池供电。

本实用新型所产生的有益效果如下。

1、与传统电力有线光纤传输相比，本实用新型的电力通信系统采用5G无线公网，可实现传输大容量数据。

2、5G无线公网传输根据区域不同而传输距离不同，大概率分布在300m-1500m左右。高压输电线路铁塔多分布在300m-800m之间，高度多分布在15-50m之间，因此本实用新型采用铁塔作为无线通信的载体，与传统电力无线传输相比，可免通信铁塔重复架设，节省投资。

3、本实用新型在应用5G无线传输的同时，在塔身上设置光纤通信接口，使无线通信模块还与有线光纤连接，实现无线和有线数据的共享、交换与互联，有效提高通信系统数据传输整体可靠性。

4、本实用新型采用5G无线公网方式进行实时监控和传输，提高数据传输能力，以适应泛在电力物联网的快速发展，实现数据可随时随地接入泛在电力物联网平台。

附图说明

图1为本实用新型的电力通信系统网络传输结构示意图。

图2为本实用新型的电力通信系统与高压输电铁塔线路的布置示意图。

图3为图2中单个铁塔的安装结构示意图。

具体实施方式

本实用新型保护一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，如图2所示，顺着输电线路包括若干个5G微基站，所述每个5G微基站包括输电线路铁塔单元和无线通信模块。

如图3所示，电力铁塔单元包括铁塔塔身，该铁塔塔身上设置至少1个输电线路信息采集装置1，其可根据采集数据的不同设置在铁塔不同位置，如视频、气象等采集单元大部分设置在铁塔顶部，如监测导线温度、防盗报警、杆塔倾斜等采集单元设置在铁塔上适当位置。

除此之外，电力铁塔单元还包含高压输电导线、地线和基础等本体装置。根据输电铁塔高度高、档距大、线状分布的特点，可以较好的成为无线通信模块设备的安装载体。

无线通信模块的设置通过5G无线公网实现电力铁塔间的数据传输，主要负责数据的发射和接收。无线通信模块包括通信装置2、通信检修平台3和通信机房。

通信装置2安装于铁塔塔身上，通信装置2包含分别连接在铁塔塔身上的通信天馈线和RRU射频处理单元，通信天馈线根据天线要求高度和电力系统电气间隙要求，安装在铁塔最下层导线下部，RRU射频处理单元安装在天馈线附近。同塔上的输电线路信息采集装置1通过数据线连接于该通信装置2上。通信检修平台3安装在天馈线和RRU射频处理单元附近，用于通信检修人员检修无线通信装置时使用，该通信检修平台3与塔身采用角钢连接。

通信机房安置于铁塔附近，供电方式采用顺线路架设的380V或220V市电供电，低压线路成本较低，同时5G微基站还应设有辅助蓄电池供电。

铁塔塔身上还设置光纤通信接口4，该光纤通信接口4通过三通数据线连接无线通信模块中的通信装置2。在输电线路上，可在根据实际工程需要，选择在部分铁塔上设置光纤通信接口4。

由于5G无线公网传输根据区域不同而传输距离不同，大概率分布在300m-1500m左右。高压输电线路铁塔多分布在300m-800m之间，高度多分布在15-50m之间，可以作为承载无线通信装置的铁塔。因此采用铁塔作为无线通信的载体，可免通信铁塔重复架设，节省投资。

如图1所示的本系统的网络结构示意图，包含顺次连接并传递数据的感知层、网络层、平台层和应用层。

感知层包含输电线路信息采集单元和变电站信息平台。输电线路信息采集单元为上述若干个5G微基站内的输电线路信息采集装置1的集合，其可根据位置和功能的不同为电源控制器、数据采集器、传感器、光纤通信设备、电源设备等，主要以蓄电池供电为主，用于采集输电线路实时信息，包括气象、微地形、导线温度、杆塔倾斜、防盗报警、覆冰、视频等数据的实时监测和采集。变电站信息平台对应设备位于变电站内，其可包含各类数据采集模块，传感器、通信接口等，用于采集电力设备状态、电压、电流、潮流分布、保护装置、远动信息等实时数据的监控和采集。

网络层主要由若干个包含电力铁塔单元、无线通信模块的5G微基站组成，5G微基站顺着输电线路布置，通过5G无线公网实现电力铁塔间的数据的无线发射和接收。除此之外，网络层还可通过有线的光纤通信线路向平台层传输数据，具体来说，网络层中的无线通信模组通过如图3所示的光纤通信接口4连接输电线路光纤通信线路，该光纤通信线路连接平台层，网络层与光纤通信线路可为双向传输。因此光纤通信接口4的存在，使无线通信模块与有线光纤在铁塔上互联，进行无线和有线数据的共享、交换与互联，可实现无线加有线的电力通信系统。

平台层为数据分析平台。应用层为泛在电力物联网应用平台，实时数据可随时随地接入泛在电力物联网应用平台。可实现任何时间、任何地点的信息连接和交互。

基于上述网络架构，感知层采集输电线路和变电站的各项数据，采集的数据利用无线通信模块以无线通信的方式传输至网络层，网络层将采集的各类电力数据集成,并传输至数据分析平台所在的平台层，平台层将接收到的电力数据传输至应用层，在必要时，利用有线方式通过输电线路光纤通信线路搭配5G无线公网同时进行传输，进行无线和有线数据的共享、交换与互联，可实现无线加有线的电力通信系统。

Claims (9)

1.一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，其特征在于，顺着输电线路包括若干个5G微基站，所述每个5G微基站包括电力铁塔单元和无线通信模块；

所述电力铁塔单元包括铁塔塔身，该铁塔塔身上设置至少1个输电线路信息采集装置（1）；

所述无线通信模块包括通信装置（2）、通信检修平台（3）和通信机房，所述通信装置（2）安装于所述铁塔塔身上，所述通信检修平台（3）连接于塔身且位于所述通信装置（2）附近，所述通信机房安置于铁塔塔身附近，该无线通信模块通过5G无线公网进行铁塔间的数据传输；

所述至少1个输电线路信息采集装置（1）有线连接于同塔上的所述通信装置（2）。

2.如权利要求1所述的一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，其特征在于，所述铁塔塔身上设置光纤通信接口（4），该光纤通信接口（4）与铁塔预设的光纤通信线路连通，所述通信装置（2）通过有线方式连接于所述光纤通信接口（4）。

3.如权利要求1或2所述的一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，其特征在于，所述通信装置（2）设置于最下层导线下方。

4.如权利要求1或2所述的一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，其特征在于，所述通信装置（2）内包括分别连接于铁塔塔身上的通信天馈线和RRU射频处理单元。

5.如权利要求2所述的一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，其特征在于，包含顺次连接并传递数据的感知层、网络层、平台层和应用层；

所述感知层包含输电线路信息采集单元和变电站信息平台，输电线路信息采集单元主要为所述若干个5G微基站内的输电线路信息采集装置（1）的集合；

所述网络层主要由若干个所述5G微基站组成，该网络层通过5G公网和/或通过光纤通信线路向平台层传输数据。

6.如权利要求5所述的一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，其特征在于，所述光纤通信接口连接光纤通信线路，该光纤通信线路连接平台层，所述网络层与光纤通信线路为双向传输。

7.如权利要求5或6所述的一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，其特征在于，所述平台层为数据分析平台。

8.如权利要求5或6所述的一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，其特征在于，所述应用层为泛在电力物联网应用平台。

9.如权利要求1或2所述的一种利用高压输电铁塔的电力无线通信系统，其特征在于，所述通信机房安置于铁塔附近，供电方式采用顺线路架设的380V或220V市电供电，所述5G微基站还设有辅助蓄电池供电。

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