无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法及其系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法，用于输电线路多塔位的数据传输，至少包括：前端塔位的状态监测代理设备与异塔状态监测装置之间按照点对多点建立无线TDMA通信链，同时将无线频谱按时隙划分至各个状态监测装置；状态监测代理设备与状态接入网关机之间建立以太网无源光网络通信链；以太网无源光网络的ONU光模块与无线TDMA模块之间建立通信；在数据传输期间，各异塔状态监测装置获取并处理监测数据，将监测数据信号通过无线TDMA通信链传输至前端塔位的ONU光模块，再经以太网无源光网络远程传输至状态接入网关机。该方法解决了在线监测高带宽的通信需求，而且大大提高了数据传输的安全性。

Wireless broadband private network technology for data access and concentration and its system

The invention relates to a method of wireless broadband special network technology to realize data access and centralization, which is used for transmission line multitower data transmission. At least, the state monitoring agent and the state monitoring device of the front end tower establish the wireless TDMA communication chain according to the point to multipoint, while the wireless spectrum is divided on time. Each state monitoring device is divided into each state monitoring device; the state monitoring agent equipment and the state access network switch between the Ethernet passive optical network communication chain; the Ethernet passive optical network ONU light module and the wireless TDMA module establish communication; during the data transmission, the different tower state monitoring devices obtain and process monitoring data, will monitor the monitoring data, will monitor The data signal is transmitted to the ONU optical module of the front-end tower through the wireless TDMA communication chain, and then transmitted to the state access network switch by Ethernet passive optical network. The method solves the online monitoring of high bandwidth communication requirements, and greatly improves the security of data transmission.

【技术实现步骤摘要】
无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法及其系统
本专利技术涉及输电线路在线监测及运维系统的数据通信方式，具体涉及一种无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法及其系统。
技术介绍
输电线路在线监测技术是实现状态监测、状态检修的重要手段。输电线路状态监测设备负责采集输电线路实时运行状态数据及环境数据，并通过数据通信网络将数据传输到省调输变电状态监测主站，目前普遍采用现有无线公网(GPRS/CDMA/3G)作为主要传输手段，但由于高压输电走廊多数处于偏远地区，公网信号覆盖普遍较差，使得在线监测数据传输极不可靠，且监测布点也受到公网覆盖的限制。更为重要的一点是，无线公网数据传输方式安全性极低，均采用明文方式，数据内容可直接被第三方读取，无任何加密方式。同时，随着视频监控逐渐成为输电线路状态监测的重要组成部分，在线监测系统也对业务传输带宽提出了更高的要求，现有公网传输带宽及覆盖范围均不能满足实时传输高清视频的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法，该方法解决了在线监测高带宽的通信需求，而且大大提高了数据传输的安全性。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是一种无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法，用于输电线路多塔位的数据传输，至少包括前端塔位的状态监测代理设备与异塔状态监测装置之间按照点对多点建立无线TDMA通信链，同时将无线频谱按时隙划分至各个状态监测装置；状态监测代理设备与状态接入网关机之间建立以太网无源光网络通信链；以太网无源光网络的ONU光模块与无线TDMA模块之间建立通信；在数据传输期间，各异塔状态监测装置获取并处理监测数据，将监测数据信号通过无线TDMA通信链传输至前端塔位的ONU光模块，再经以太网无源光网络远程传输至状态接入网关机。进一步的改进方案中，本专利技术方法还包括前端塔位的状态监测代理设备与各异塔状态监测装置之间建立Zigbee通信链；在数据传输期间，异塔状态监测装置获取并处理监测数据，通过Zigbee通信链传输至状态监测代理设备，状态监测代理设备接收并将数据信号转换成以太网信号，耦合到ONU光模块，再经以太网无源光网络远程传输至状态接入网关机。本专利技术方法为进一步对同塔监测装置的数据实现采集，还包括状态监测代理设备端通过RS485串口、RS232串口与同塔状态监测装置建立有线通信链；在数据传输期间，同塔状态监测装置获取并处理监测数据，通过串口传输至状态监测代理设备，状态监测代理设备接收并将串口信号转换成以太网信号，耦合到ONU光模块，再经以太网无源光网络远程传输至状态接入网关机。再一个改进的技术技术方案中，所述方法还包括状态监测代理设备端，现场调节终端通过WIFI网络与所述光网络单元建立通信；在数据传输期间，现场调节终端进行调节及控制数据，数据信号经WIFI网络上传至光网络单元；通过ONU光模块的交换机，WIFI模块的数据输入至状态监测代理设备主控板的处理器平台；处理器平台将数据缓存后，发送至加密芯片实现数据的加密；加密后的数据按协议打包后，通过以太网无源光网络与远端状态接入网关机建立通信连接。针对本专利技术的无线TDMA模块传输监控视频数据耗能较大以及有效监测时段的特征，本专利技术方法还包括主站系统通过状态接入网关机经以太网无源光网络向状态监测代理设备下达无线TDMA通信链设备的休眠或唤醒状态指令；状态监测代理设备依据指令通过电源控制单元对无线TDMA通信链设备进行休眠或唤醒状态的操作。再一个优选技术方案中，所述监测数据包括视频监控数据、传感器监测数据以及电源供电系统监测数据；状态监测代理设备与异塔状态监测装置之间，所述通过无线TDMA通信链传输的监测数据为视频监控数据；所述通过Zigbee通信链传输的监测数据为传感器监测数据。进一步的，所述状态监测代理设备通过嵌入式的微处理器内核来调度控制，其控制平台采用TIAM335X系列ARM平台。本专利技术另一方面还提供了一种无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的系统，用于输电线路的巡检，所述系统包括设于前端塔位的状态监测代理设备，包括主控模块、无线TDMA模块、ONU光模块和电源供电及控制模块；所述主控模块配置为内部各模块供电稳压、监测和控制、通道控制管理、设备操作维护管理功能；所述无线TDMA模块设置有多个串口，配置为接收多个异塔传输的视频图像监测数据；所述ONU光模块配置为将所有监测数据传输到状态接入网关机，且接收状态接入网关机发送的控制指令；所述电源供电及控制模块配置为ONU光模块、无线TDMA模块供电及对相关模块休眠或唤醒状态的控制；多个异塔状态监测装置，每个所述异塔状态监测装置包括视频图像监测模块、传感器监测模块、异塔无线TDMA模块和电源模块；所述视频图像监测模块和传感器监测模块分别用于视频图像、对应传感器检测项数据的监测，并将监测数据转换成所需传输形式进行输出；各个所述异塔无线TDMA模块配置采用时分多址形式与所述状态监测代理设备的无线TDMA模块配置相连，用于监测数据的传输；所述电源模块配置为视频图像监测模块、传感器监测模块以及无线TDMA模块供电；状态接入网关机，配置与ONU光模块相匹配的OLT光模块，以接收所有监测数据，且向状态监测代理设备传递主站系统的控制指令。进一步的，所述状态监测代理系统的主控模块内设有Zigbee单元、串口单元和串口转以太网单元；所述Zigbee单元配置为与异塔状态监测装置配置的Zigbee通信单元相连接，用于传输传感器模块的监测数据；所述串口单元包括与同塔状态监测装置建立有线通信的RS485串口、RS232串口；用于将同塔状态监测装置的监测数据传输至状态监测代理设备；所述串口转以太网单元配置为将串口信号转换成以太网信号，耦合到光网络单元。再进一步的，所述状态监测代理系统还包括有与所述光网络单元建立通信WIFI模块，用于将现场调节终端调节及控制数据上传至光网络单元；所述主控模块内设有加密芯片，用于在状态监测代理设备将接收到的WIFI模块数据缓存后，对数据进行加密。本专利技术的有益效果在于：本专利技术方法的数据接入方案为无线基站方式，采用TDMA时分多址技术，可以实现远距离的基站覆盖和现场视频监控数据的远程接入；该方法具备数据安全性高，覆盖距离远，频谱效率高，抗干扰性高的特点。本专利技术方法还通过塔上CMA装置形成超过5km半径的无线视距覆盖，在需要移动作业终端业务支持的区域，可以直接接入移动终端设备无需更改塔上设备部署，移动作业终端可在该无线覆盖区域内接入线路监测网络，并通过OPGW光纤通道与远端主站建立通信连接和交互通信，从而实现数据的长距离的远程传输，大大提高链型网络的可靠性，保证上传数据的安全稳定可靠。附图说明图1为本专利技术无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法的一种实施方式的示意图；图2为本专利技术方法中状态监测代理设备与异塔状态监测装置建立Zigbee通信的实施方式的示意图；图3为本专利技术方法中状态监测代理设备与异塔状态监测装置建立串口的实施方式的示意图；图4为本专利技术方法中状态监测代理设备与异塔状态监测装置建立WIFI通信的实施方式示意图；图5为本专利技术休眠或唤醒无线TDMA的方法的实施例示意图；图6为本专利技术状态监测代理设备的一种结构示意图；图7为本专利技术无线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法，用于输电线路多塔位的数据传输，至少包括前端塔位的状态监测代理设备与异塔状态监测装置之间按照点对多点建立无线TDMA通信链，同时将无线频谱按时隙划分至各个状态监测装置；状态监测代理设备与状态接入网关机之间建立以太网无源光网络通信链；以太网无源光网络的ONU光模块与无线TDMA模块之间建立通信；在数据传输期间，各异塔状态监测装置获取并处理监测数据，将监测数据信号通过无线TDMA通信链传输至前端塔位的ONU光模块，再经以太网无源光网络远程传输至状态接入网关机。

【技术特征摘要】
1.一种无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法，用于输电线路多塔位的数据传输，至少包括前端塔位的状态监测代理设备与异塔状态监测装置之间按照点对多点建立无线TDMA通信链，同时将无线频谱按时隙划分至各个状态监测装置；状态监测代理设备与状态接入网关机之间建立以太网无源光网络通信链；以太网无源光网络的ONU光模块与无线TDMA模块之间建立通信；在数据传输期间，各异塔状态监测装置获取并处理监测数据，将监测数据信号通过无线TDMA通信链传输至前端塔位的ONU光模块，再经以太网无源光网络远程传输至状态接入网关机。2.如权利要求1所述的无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法，其特征在于，还包括前端塔位的状态监测代理设备与各异塔状态监测装置之间建立Zigbee通信链；在数据传输期间，异塔状态监测装置获取并处理监测数据，通过Zigbee通信链传输至状态监测代理设备，状态监测代理设备接收并将数据信号转换成以太网信号，耦合到ONU光模块，再经以太网无源光网络远程传输至状态接入网关机。3.如权利要求1所述的无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法，其特征在于，还包括状态监测代理设备端通过RS485串口、RS232串口与同塔状态监测装置建立有线通信链；在数据传输期间，同塔状态监测装置获取并处理监测数据，通过串口传输至状态监测代理设备，状态监测代理设备接收并将串口信号转换成以太网信号，耦合到ONU光模块，再经以太网无源光网络远程传输至状态接入网关机。4.如权利要求1所述的无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法，其特征在于，还包括状态监测代理设备端，现场调节终端通过WIFI网络与所述光网络单元建立通信；在数据传输期间，现场调节终端进行调节及控制数据，数据信号经WIFI网络上传至光网络单元；通过ONU光模块的交换机，WIFI模块的数据输入至状态监测代理设备主控板的处理器平台；处理器平台将数据缓存后，发送至加密芯片实现数据的加密；加密后的数据按协议打包后，通过以太网无源光网络与远端状态接入网关机建立通信连接。5.如权利要求1所述的无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法，其特征在于，还包括主站系统通过状态接入网关机经以太网无源光网络向状态监测代理设备下达无线TDMA通信链设备的休眠或唤醒状态指令；状态监测代理设备依据指令通过电源控制单元对无线TDMA通信链设备进行休眠或唤醒状态的操作。6.如权利要求2所述的无线宽带专网技术实现数据的接入与集中的方法，其特征在于，所述监测数据包括视频监控数据、传感器监测数据以及电源供电系统监测数据；状态监测代理设备与异...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小龙，蔡德华，张飞，闻建中，范继新，范亚洲，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司江门供电局，北京朗新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44