一种物联网架构下的输电线路动态增容监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及物联网技术领域，具体地说，是一种物联网架构下的输电线路动态增容监测装置，每复数个监测装置中设置一个监测主站，监测装置将所监测到的单一线路上的各种数据通过GPRS模块传输至监测主站，监测主站将数据汇总后将每种数据的最大值和平均值通过数传电台传输至后台上位机，监测主站和监测装置，由单片机控制系统、供电模块、数据传输模块、导线数据监测传感器模块、环境气象监测传感器模块组成。

【技术实现步骤摘要】
一种物联网架构下的输电线路动态增容监测装置
本专利技术涉及物联网
，具体地说，是一种物联网架构下的输电线路动态增容监测装置。
技术介绍
近年来，我国国民经济快速增长带动了用电负荷急剧增加，为解决日益严峻的供电问题，提高电网的供电能力和经济效益，迫切需要增加输电线路的输送容量。早期的输电线路增容一般通过建设新的输电线路或对原有线路进行改建实现，投资巨大，建设周期长，运行维护成本高。动态增容技术是一种提高现有输电线路容量的有效方法，相比于传统方法，该方法利用动态增容在线监测系统实时监测线路物理特性和环境参数，通过优化计算、预测和实时跟踪，在现行线路结构和线路运行安全标准不变的前提下，充分挖掘线路的输送潜力，以导线的实际运行状况为依据适时提高输送容量，确保输电线路安全运行，规避增容带来的风险，对满足社会经济快速增长有着积极的作用。但目前所设计的装置多局限于某一条输电线路而言，所监测的数据与其它同属一个网络的线路没有联系，故仅能计算单一线路上的相关容量裕量，但单一线路上的计算结果可能与同一电网上的综合裕量有较大差异，往往不能给后台工作人员提供准确的电网容量裕量数据，从而无法准确做出是否可以增容的判断。物联网(InternetofThings，简称IoT)是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段，其本质就是物物相连的互联网，具有全面感知、可靠传输和智能处理的特点，目前已被逐渐应用于电力系统中。将这一技术引入输电线路动态增容在线监测装置中，使得单一线路上的监测装置联系起来，形成一个有共性的监测整体系统，显然可以在对全网进行动态增容监测时减少大量成本，避免资源浪费，具有良好的工程应用前景，且可对全网线路进行相似性分析及差别性分析，更具理论研究意义及工程实用价值。专利号为“200920086765.6”，名称为“输电线路覆冰预警及动态增容系统的在线监测装置”的中国专利技术专利，专利号为“201110333026.4”，名称为“输电线路动态增容在线监测装置”的中国专利技术专利，公开了一种输电线路动态增容在线监测装置。但该装置的供电系统没有设置泄放保护，一旦高压线路过负荷运行，取电模块易被烧毁；且这些装置均局限于某一条输电线路而言，所监测的数据与其它同属一个网络的线路没有联系，故仅能计算单一线路上的相关容量裕量，但单一线路上的计算结果可能与同一电网上的综合裕量有较大差异，往往不能给后台工作人员提供准确的电网容量裕量数据，从而无法准确做出是否可以增容的判断。
技术实现思路
为解决日益严峻的供电问题，提高电网的供电能力和经济效益，迫切需要一种在线监测装置监测输电线路上的综合数据以达到动态增加输电线路的输送容量的目的。针对单一线路上的动态增容监测装置“不能考虑同一电网综合情况，无法正确判断是否可以增容”的缺陷，设计了一种基于物联网的输电线路动态增容监测系统构架。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种物联网架构下的输电线路动态增容监测装置，每复数个监测装置中设置一个监测主站，监测装置将所监测到的单一线路上的各种数据通过GPRS模块传输至监测主站，监测主站将数据汇总后将每种数据的最大值和平均值通过数传电台传输至后台上位机，，监测主站和监测装置，由单片机控制系统、供电模块、数据传输模块、导线数据监测传感器模块、环境气象监测传感器模块组成。本专利技术的进一步改进，导线数据监测传感器模块包含电流互感器、导线温度传感器，环境气象监测传感器模块包含环境温度传感器、风速风向传感器、日照辐射传感器组成；监测装置的数据传输模块由GPRS模块和GPS模块构成；监测主站的数据传输模块由GPRS模块、GPS模块和数传电台构成。本专利技术的进一步改进，单片机控制模块以STM8单片机为例，GPRS模块、数传电台与STM8单片机的UART管脚连接；供电模块与STM8单片机的电源管脚连接。本专利技术的进一步改进，传感器模块包括环境温湿度传感器、风速风向传感器、日照辐射传感器和雨量传感器；环境温湿度传感器与STM8单片机的SPI管脚相连接；风速风向传感器、日照辐射传感器和雨量传感器与STM8单片机的AD管脚相连接。本专利技术的进一步改进，供电模块为一种可充电式高压感应取电电源，由取电模块、电能调理模块、智能保护模块和锂电池充电管理电路组成。本专利技术的进一步改进，取电模块包含一次母线、电流互感器磁芯、二次线圈、取样电阻、单刀双掷继电器，电能调理模块包含整流电路、尖端泄放电路、纹波滤除电容、稳压电路；智能保护电路包含单片机、射频RF模块和超级电容；锂电池充电管理电路包含锂电池充电管理芯片及其外围电路和单节可充电锂电池。本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术解决了“由于仅传输单一线路上的各种监测数据，与其它同属一个网络的线路没有联系，故仅能计算单一线路上的相关容量裕量，但单一线路上的计算结果可能与同一电网上的综合裕量有较大差异，往往不能给后台工作人员提供准确的电网容量裕量数据，从而无法准确做出是否可以增容的判断”的缺陷。通过物联网技术的特点，将数据汇总后将每种数据的最大值和平均值通过数传电台传输至后台上位机，使得所计算结果更加与实际相符，所做出的判断更加准确。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中监测主站和监测装置的结构示意图。图3是本专利技术中电源模块结构图。图4是本专利技术中取电模块电路图。图5是本专利技术中电能调理模块电路图。图6是RF射频模块电路图。图7是锂电池充电管理电路图。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不对本专利技术的保护范围构成限定。实施例：如图1所示，基于物联网的监测装置系统在工作时，每复数个监测装置中设置一个监测主站，由于传输距离较短，监测装置将所监测到的单一线路上的各种数据通过GPRS模块传输至监测主站，已达到“物物相连”的目的，监测主站将数据汇总后将每种数据的最大值和平均值通过数传电台传输至后台上位机，工作时每个监测装置和监测主站通过GPS模块进行对时，保证计算各种数据在同一时间，后台上位机上的专家软件再将同一电网中所有数据进行汇总，根据摩尔根公示计算出容量裕量的最小值提供给工作人员参考，使其做出更为准确的判断。如图2所示，即为所述监测主站和监测装置的结构示意图，所述监测主站和监测装置，由单片机控制系统、供电模块、数据传输模块、导线数据监测传感器模块、环境气象监测传感器模块组成。所述导线数据监测传感器模块包含电流互感器、导线温度传感器；所述环境气象监测传感器模块包含环境温度传感器、风速风向传感器、日照辐射传感器组成；所述监测装置的数据传输模块由GPRS模块和GPS模块构成；所述监测主站的数据传输模块由GPRS模块、GPS模块和数传电台构成。所述单片机控制模块以STM8单片机为例，所述GPRS模块、数传电台与STM8单片机的UART管脚连接；所述供电模块与STM8单片机的电源管脚连接。所述传感器模块包括环境温湿度传感器、风速风向传感器、日照辐射传感器和雨量传感器；环境温湿度传感器与STM8单片机的SPI管脚相连接；风速风向传感器、日照辐射传感器和雨量传感器与STM8单片机的AD管脚相连接。所述供电模块为一种可充电式高压感应取电电源，由取电模块、电能调理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物联网架构下的输电线路动态增容监测装置，其特征在于，每复数个监测装置中设置一个监测主站，监测装置将所监测到的单一线路上的各种数据通过GPRS模块传输至监测主站，监测主站将数据汇总后将每种数据的最大值和平均值通过数传电台传输至后台上位机，，所述监测主站和监测装置，由单片机控制系统、供电模块、数据传输模块、导线数据监测传感器模块、环境气象监测传感器模块组成。

【技术特征摘要】
1.一种物联网架构下的输电线路动态增容监测装置，其特征在于，每复数个监测装置中设置一个监测主站，监测装置将所监测到的单一线路上的各种数据通过GPRS模块传输至监测主站，监测主站将数据汇总后将每种数据的最大值和平均值通过数传电台传输至后台上位机，，所述监测主站和监测装置，由单片机控制系统、供电模块、数据传输模块、导线数据监测传感器模块、环境气象监测传感器模块组成。2.根据权利要求1所述的物联网架构下的输电线路动态增容监测装置，其特征在于，所述导线数据监测传感器模块包含电流互感器、导线温度传感器，所述环境气象监测传感器模块包含环境温度传感器、风速风向传感器、日照辐射传感器组成；所述监测装置的数据传输模块由GPRS模块和GPS模块构成；所述监测主站的数据传输模块由GPRS模块、GPS模块和数传电台构成。3.根据权利要求2所述的物联网架构下的输电线路动态增容监测装置，其特征在于，所述单片机控制模块以STM8单片机为例，所述GPRS模块、数传电台与STM8单片机的UAR...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭昊坤，马青，石宏伟，汤仁彪，
申请(专利权)人：江阴职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32