一种用于送电线路监测的无线通信基站制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于送电线路监测的无线通信基站，其包括：短距无线通信单元、数据采集与控制单元、远距无线传输单元及供电装置；其中，短距无线通信单元建立与监测送电线路的至少一无线传感器的无线传感器网络通信链路，接收无线传感器以报文方式发送的数据包，并将接收到的数据包输入到数据采集与控制单元；数据采集与控制单元与短距无线通信单元相连接，用于解析接收到的数据包的传感器类型和数据类型，根据数据包类型进行计算处理得到工程数据，并将工程数据输入到远距无线传输单元；远距无线传输单元连接数据采集与控制单元，用于将从数据采集与控制单元接收的数据通过移动通信网络发送到监测支持中心站。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及在线监测和无线通信技术，具体的讲是用于无人职守条件下设备的遥测和监测的一种用于送电线路监测的无线通信基站。
技术介绍
架空送电线路特别是高压、远距离、大容量的送电线路在运行中受气象、环境、外力及绝缘老化等因素影响，经常出现各种不同的线路运行故障，例如超过允许幅值的微风振动导致的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，因此如何准确地了解高压送电线路的实际运行情况，如微风振动水平、导线温度、风偏角、绝缘水平、气象环境等，是保证高压送电线路的安全运行的关键所在，这些数据的实时获取可为电力运行部门提供良好的技术数据参考，为相关部门决策提供有力的支持，例如，对微风振动的监测可以预测导线疲劳寿命，线路故障；对导线温度的监测有利于提高导线的输送容量，以减少线路投资；风偏监测可以直接反映绝缘子串的风偏角。而在现有的送电线路常见监测技术中，一般仅对与送电线路单一方面或单一数据的参数进行监测，如图1所示，按其现有的设计模式，多参数监测的扩展性难度比较大，并且现有技术中传统的故障监测方法是定期检测，而这种传统的方法很难对线路问题进行有效的预防。因而电力部门对于全面了解高压送电线路的实际运行参数的需求越来越强烈，目前迫切需要使用智能化的数据监测装置对送电线路进行全面的在线监测与故障诊断，及早发现隐患，及时排除故障，以提高送电线路运行的安全性与可靠性。
技术实现思路
针对如上所述问题，本技术的目的在于提供一种用于送电线路监测的无线通信基站，旨在实现一种安装、使用方便，可扩展性强，实现多参数多信息的数据采集和融合、处理、存储、管理、远程传输功能的分布式无线通信装置，用于无人值守条件下设备的遥测和监测。为了实现所述的目的，本技术的技术方案为一种用于送电线路监测的无线通信基站，其包括短距无线通信单元、数据采集与控制单元、远距无线传输单元及供电装置；其中，所述短距无线通信单元，建立与监测送电线路的至少一无线传感器的无线传感器网络通信链路，接收所述无线传感器以报文方式发送的数据包，并将所接收到的数据包输入到数据采集与控制单元；所述数据采集与控制单元，与所述短距无线通信单元相连接，用于解析接收到的数据包的传感器类型和数据类型，根据数据包类型进行计算处理得到工程数据，并将所述工程数据输入到远距无线传输单元；所述的远距无线传输单元，连接数据采集与控制单元，用于将从数据采集与控制单元接收的数据通过移动通信网络发送到监测支持中心站；所述供电装置提供太阳能电源或交流电源。所述短距无线通信单元包括无线网络单元，用于建立与至少一无线传感器的无线通信链路；通信天线，用于接收无线传感器发送的数据；接口单元，通过该接口单元将接收的数据输入到数据采集与控制单元。所述供电装置为太阳能电源或交流电源，其中所述太阳能电源包括太阳能电池、充放电控制器和蓄电池；所述交流电源包括不间断电源和蓄电池。所述数据采集与控制单元还包括数据解析单元，用于读取接收到的数据包，并按照数据包协议规范，解析所述数据包的传感器类型和数据类型；数据校验单元，与所述的数据解析单元相耦合，用于对解析的数据包进行校验，若校验有误，则丢掉该错误的数据包，若校验无误，则输入到数据处理单元；数据处理单元，接收经所述数据校验单元校验无误的数据包，对该数据包进行计算处理，得到工程数据；数据存储单元，将获取的工程数据存储于所述本地数据库。所述数据采集与控制单元还包括数据管理单元，用于在设定的时间连接本地数据库，监测数据库中的数据表，按数据时间优先原则读取数据，将已成功发送的数据删除，实现对数据的管理。所述远距无线传输单元包括通信天线，用于接收与发送数据；GPRS/GSM/CDMA数字中继单元，用于通过移动通信网络建立与监测支持中心站的无线链路，并将所述数据采集与控制单元传输来的数据发送到监测支持中心站。所述远距无线传输单元向监测支持中心站发送的数据为带有数据校验功能的数据包。所述数字中继单元包括监测单元，用于连接本地数据库，监测数据库中数据的更新；处理单元，读取更新的数据，并将所述更新的数据进行封装为带有数据校验功能的数据包后存储；数据传输单元用于将所述数据包发送到远程中心站，并在预定时间内接收中心站的相对应响应数据，未收到响应数据则重发该数据包，收到响应数据则发送下一个新的数据包。所述的数据采集与控制单元为嵌入式单板机。所述无线通信基站设置于一双层金属机箱内，用于防水、防潮、隔热及屏蔽电磁干扰。本技术的有益效果在于，根据本技术的在线监测系统以及在线监测的无线通信基站装置，本技术为一定范围内、多参数、可扩展的高压送电线路监测提供一种通用的无线通信平台，只需一台基站，就可以实现多传感器、多参数的信息监测与融合，实现送电线路的绝大部分参数的在线监测；并且可以自动识别，即插即用，实现了数据的自动化管理，并且所述基站在运行中无需任何维护，能防水、防潮、隔热、屏蔽电磁干扰，还能自动与监测支持系统中心站进行时间同步，确保数据采集时间的准确性，所述基站除用于送电线路的监测外，还可适用于其他监测领域。附图说明图1为现有技术的结构示意图；图2为本技术的用于高压送电线路的在线监测系统的结构示意图；图3为本技术无线通信基站的各部分连接结构示意图；图4为本技术的短距无线通信单元和数据采集与控制单元的工作流程图；图5为本技术的数据整理的工作流程图；图6为数据采集与控制单元的结构图；图7为本技术的远距无线传输单元的结构图；图8为本技术的远距无线传输单元的工作流程图。具体实施方式下面参照附图详细说明本技术的较佳实施例。本技术的用于送电线路监测的无线通信基站旨在提供一种安装、使用方便，可扩展性强，实现现场多参数信息的数据采集和融合、处理、存储、管理、远程传输功能的分布式无线通信装置，用于无人职守条件下设备的遥测和监测。本技术的基站结合高压送电线路的无线传感器及作为远程监测支持的中心站便构成了一高压送电线路的在线监测系统。图2为根据本技术实现的用于高压送电线路的在线监测系统的结构示意图。如图2所示，所述在线监测系统包括多个无线传感器，如无线振动传感器104、无线温度传感器105、无线风偏角传感器106、绝缘传感器107、气象环境传感器108等，其分别用于监测微风振动、导线温度、风偏角、绝缘水平、气象环境等多个参数。现场测量传感器部署在感知对象内部或附近，以协作的方式感知、采集和处理网络覆盖区域中特定的信息，可以实现对任意地点信息在任意时间的多个参数的采集、处理和分析。这些传感器通过自组织方式构成短距离无线传感器网络，将其数据按照报文的形式通过无线传感器网络按设定的时间间隔上报到基站103，各种不同类型的传感器以各自类型的数据包发送感测的数据。基站将收到的报文数据进行计算处理后通过移动通信网络以数据包的形式传到监测支持系统的中心站101，由监测支持系统的中心站完成信息的接收和发送，以及完成架空送电线路多参数在线监测的预警、显示、系统诊断、维护、查询、信息发布、数据转发、打印等。无线通信基站103，通过无线传感器网络接收并读取所述传感器发送的数据包，按照无线传感器网络的数据包协议规范，解析数据包，解析出数据类型和传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于送电线路监测的无线通信基站，其特征在于包括：短距无线通信单元、数据采集与控制单元、远距无线传输单元及供电装置；其中，　　　　所述短距无线通信单元，建立与监测送电线路的至少一无线传感器的无线传感器网络通信链路，接收所述无线传感器以报文方式发送的数据包，并将所接收到的数据包输入到数据采集与控制单元；　　　　所述数据采集与控制单元，与所述短距无线通信单元相连接，用于解析接收到的数据包的传感器类型和数据类型，根据数据包类型进行计算处理得到工程数据，并将所述工程数据输入到远距无线传输单元；　　　　所述的远距无线传输单元，连接数据采集与控制单元，用于将从数据采集与控制单元接收的数据通过移动通信网络发送到监测支持中心站；　　　　所述供电装置提供太阳能电源或交流电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于钦刚，何红太，郭志广，李红云，于长海，裴志伟，桂亚骁，
申请(专利权)人：国网北京电力建设研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]