高压远距离输电线路在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种高压远距离输电线路在线监测系统，其特征在于，包括：无线传感器网络，适于采集环境现场的数据信息；基于ARM9的嵌入式无线网关；适于将所述数据信息发送至互联网；和基于WEB的数据管理与监测部分，适于通过互联网来管理和监测所述数据。可选的，所述无线传感器网络采用ZigBee无线通信技术将各传感器节点组成星形拓扑结构。可选的，所述无线传感器网络包括：数据节点，适于采集数据；和协调节点，适于负责无线传感器网络内部的管理与控制。大幅度改善了系统可移动性和组网灵活性，尤其在简化设备安装布线，提高系统移动性和便捷性等方面效果十分显著。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业控制领域，尤其涉及一种高压远距离输电线路在线监测系统。
技术介绍
传感器网络由大规模部署的微型传感器节点构成，这些简单节点以协作的方式实时检测、采集和处理被监控对象的信息，并对这些信息进行处理，获得详尽而准确的信息，传送到客户终端。传统的监测系统主要采用有线传感器网络，它的数据传输依靠导体介质，需要铺设电缆，由此带来布线复杂、预设接口破坏建筑、线路检测检修困难、线路扩容困难等一系列和传输途径有关的弊端，这些问题突出表现为有线传感器网络可移动性差且日后的维护保养十分不便。此外许多特殊环境下的网络覆盖和网络支持仍然是个难题。近些年来，随着移动通信技术飞速发展，为建立通畅、可靠的无线网络提供了可能，越来越多的传感器网络的信息采集和传输采用了无线通信技术。无线传感器网络(wireless sensor network，WSN)可以有效降低有线方式传输信号对高压远距离输电线路的影响，获取精确的信息。另一方面，现有的电力设备状态监测系统，一般采用RS485/CAN总线方式通讯，将监测数据经过局域有线网实时传至监控中心。无线传感器网络与Web服务器的连接或者Web服务器与互联网的连接仍采用有线的连接方式实现，其明显的缺陷是检测区域比较大、检测节点比较多的情况下，设备安装与现场布线仍然显得繁琐，可移动性较差。
技术实现思路
针对现有系统的不足，为了能够获取无线传感器网络中的更多的信息，同时为了符合监测区域中地域大、测点多、时间久的特点，更好的实现精密监测，本技术要解决的技术问题是提供一种高压远距离输电线路在线监测系统。根据本技术一个方面，提供一种高压远距离输电线路在线监测系统，其特征在于，包括：无线传感器网络，适于采集环境现场的数据信息；基于ARM9的嵌入式无线网关；适于将所述数据信息发送至互联网；和基于WEB的数据管理与监测部分，适于通过互联网来管理和监测所述数据。可选的，所述无线传感器网络采用ZigBee无线通信技术将各传感器节点组成星形拓扑结构。可选的，所述无线传感器网络包括：数据节点，适于采集数据；和协调节点，适于负责无线传感器网络内部的管理与控制。可选的，所述数据节点包括：传感器，适于采集数据；ZigBee RFD，适于通过协调节点向嵌入式无线网关发送传感器采集的数据；和微处理器。可选的，所述基于ARM9的嵌入式无线网关包括：Zigbee模块，用于接收传感器采集到的数据信息；GPRS无线通信模块，适于通过GPRS网络和Internet网络通信；定位授时模块，适于通过卫星定位系统获取网关处的地理信息和采集现场数据的精确时间，形成带有时间/地理标签的数据信息；和ARM9嵌入式微处理器，内置的微型Web服务器，用来对ZigBee模块进行相应配置并接收各ZigBee终端节点的数据。可选的，所述的基于WEB的数据管理与监测部分采用B/S体系结构。可选的，所述的数据管理与监测部分是运行在Web服务器上的一套网络应用程序。可选的，选用“北斗一号”导航系统为卫星定位系统，以提供地理与时间信息。本技术主要介绍了带有时间/地理标签的无线传感器网络在高压远距离输电线路监测系统中实现的基本原理，硬件各模块的设计方案。利用无线传感器网络分布式的特点，大幅度改善了系统可移动性和组网灵活性，尤其在简化设备安装布线，提高系统移动性和便捷性等方面效果十分显著；利用GPRS、ZigBee协调器和嵌入式Web服务器设计的网关实现了全网无缝连接，同时克服了传统网关构架下ZigBee传输速率较低的瓶颈。使得用户通过Web浏览器实现对高压远距离输电线路各参数的浏览和分析，无论身在何处，只要通过计算机均可随时了解各种被测参数的时间、空间分布与变化，随时监测被测区域的变化情况。附图说明图1是本技术一个实施例中提供的高压远距离输电线路在线监测系统的结构示意图；图2是图1中的无线传感器网络拓扑结构示意图；图3是本技术一个实施例中提供的传感器节点硬件结构示意图；图4是本技术一个实施例中提供的网关硬件结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。针对现有系统的不足，同时因为在精确获取高压远距离输电线路被测参数的同时，需要在这些信息上带有精确的地理坐标和时间标签，采集到的这些信息能够更加精确的反应被测对象的实际情况，为数据分析和精准控制提供数据支持。为了能够获取无线传感器网络中的更多的信息，同时为了符合监测区域中地域大、测点多、时间久的特点，更好的实现精密监测，本技术提出了一种携有时间标签的物联网构架下高压远距离输电线路在线监测系统。根据本技术一个实施例，提出一种携有时间地理标签的高压远距离输电线路在线监测系统。如图1所示，该在线监测系统包括：安装在环境现场的无线传感器网络；基于ARM9的嵌入式无线网关；和基于WEB的数据管理与监测部分。其中，无线传感器网络用于采集环境现场的数据信息，通过Zigbee模块与网关连接，网关接收传感网络传来的数据，通过GPRS模块与互联网连接，用户可登陆WEB浏览器对环境现场进行监控。对于无线传感器网络，其可以采用ZigBee无线通信技术将各传感器节点组成星形拓扑结构。本实施例中，如图2所示，星形网络是一个辐射状的结构；所述的无线传感器网络主要由传感器节点(Reduced Function Device，RFD)、协调节点(Full Function Device，FFD)和网关节点构成，监测区域中的各传感器节点通过ZigBee无线通信技术组网成星形拓扑结构。对于无线传感器网络中的每一个传感器节点，如图3所示，每个传感器节点电路包括：微处理器；ZigBee RFD；和传感器。所有的传感器节点只通过协调节点和网关节点进行通信，将测得的信息通过多跳的方式传送到协调节点，传感器节点不是通信的起点就是通信的终点。协调节点负责无线传感器网络内部的管理与控制，如果某个传感器节点要和另外一个传感器节点进行通信，那么就需要协调节点，将数据先发送到协调节点，然后再由将数据发送到目的传感器节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压远距离输电线路在线监测系统，其特征在于，无线传感器网络采用ZigBee无线通信技术将各传感器节点组成星形拓扑结构，基于ARM9的嵌入式无线网关包括：Zigbee模块，用于接收传感器采集到的数据信息；GPRS无线通信模块，适于通过GPRS网络和Internet网络通信；定位授时模块，适于通过卫星定位系统获取网关处的地理信息和采集现场数据的精确时间，形成带有时间/地理标签的数据信息；和ARM9嵌入式微处理器，内置的微型Web服务器，用来对ZigBee模块进行相应配置并接收各ZigBee终端节点的数据。

【技术特征摘要】
1.一种高压远距离输电线路在线监测系统，其特征在于，无线传感器网络采用ZigBee无线通信技术将各传感器节点组成星形拓扑结构，基于ARM9的嵌入式无线网关包括：Zigbee模块，用于接收传感器采集到的数据信息；GPRS无线通信模块，适于通过GPRS网络和Internet网络通信；定位授时模块，适于通过卫星定位系统获取网关处的地理信息和采集现场数据的精确时间，形成带有时间/地理标签的数据信息；和ARM9嵌入式微处理器，内置的微型Web服务器，用来对Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孟元，曹龙，陈跃东，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：实用新型
国别省市：