一种基于Zigbee技术的架空线路监测装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于Zigbee技术的架空线路监测装置及系统，电流式电压互感器、运算放大电路、控制器以及Zigbee通信模块依次连接；电流式电压互感器的一次侧与待检测的架空输电线路连接；电流式电压互感器的二次侧通过放大电阻将电流信号转换为电压信号，将电压信号传输给运算放大电路的同相输入端，运算放大电路的同相输入端还连接了一个偏置电压形成的基准源；运算放大电路将处理后的电压信号传输给控制器；控制器通过Zigbee通信模块将电压信号发出给监控服务器。本发明专利技术可以实时监测架空线路故障，准确诊断线路故障类型和确定故障点，提高巡线工的工作效率，大大提高电网的稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Zigbee技术的架空线路监测装置及系统


[0001]本专利技术涉及架空线路
，尤其涉及一种基于Zigbee技术的架空线路监测装置及系统。

技术介绍

[0002]随着智能电网的不断发展，输电线路中发生故障时，对故障响应速度的要求越来越高，架空线路因为分布广泛、网络复杂，故障快速定位变得较为困难，因此亟待需要一种智能化设备代替巡线工实时监测架空线路故障，准确诊断线路故障类型和确定故障点。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于Zigbee技术的架空线路监测装置，包括：电流式电压互感器、运算放大电路、控制器、Zigbee通信模块以及用于给系统内各个元件供电的供电电路；
[0004]电流式电压互感器、运算放大电路、控制器以及Zigbee通信模块依次连接；
[0005]电流式电压互感器的一次侧与待检测的架空输电线路连接；
[0006]电流式电压互感器的二次侧通过放大电阻将电流信号转换为电压信号，将电压信号传输给运算放大电路的同相输入端，运算放大电路的同相输入端还连接了一个偏置电压形成的基准源；
[0007]运算放大电路将处理后的电压信号传输给控制器；
[0008]控制器通过Zigbee通信模块将电压信号发出给监控服务器。
[0009]可以进一步说明的是，Zigbee通信模块连接有Zigbee天线；
[0010]Zigbee通信模块与控制器的RF接口连接，将控制器传输的信号发出。
[0011]可以进一步说明的是，还包括：温度检测电路；
[0012]温度检测电路与控制器连接；
[0013]控制器接收温度检测电路对架空线路环境温度的检测，并通过Zigbee通信模块将温度信号发出给监控服务器。
[0014]可以进一步说明的是，还包括：GPS电路；
[0015]GPS电路与控制器连接；
[0016]控制器接收GPS电路定位信息，并通过Zigbee通信模块将GPS电路定位信息发出给监控服务器；
[0017]当架空线路的检测数据超阈值时，通过GPS电路获取定位信息，确定架空线路的故障位置。
[0018]可以进一步说明的是，控制器，包含UART接口、I/O接口、A/D转换接口、音频/视频输入单元、用户输入单元、输出单元以及存储器。
[0019]可以进一步说明的是，运算放大电路包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R2以及运算放大器U1；
[0020]电阻R1第一端连接待检测架空输电线路，电阻R1第二端连接电流式电压互感器的一次侧第一端；电流式电压互感器的一次侧第二端连接待检测架空输电线路；
[0021]电流式电压互感器的二次侧第一端分别连接电阻R2第一端、电阻R3第二端以及运算放大器U1正极输入端；
[0022]电流式电压互感器的二次侧第二端、电阻R2第二端、电阻R4第二端以及电阻R5第一端分别接地；
[0023]电阻R3第一端接电源；运算放大器U1负极输入端连接电阻R4第一端；
[0024]运算放大器U1输出端和电阻R5第二端分别连接运算放大电路输出端。
[0025]可以进一步说明的是，Zigbee通信模块包括：发送信号处理电路；
[0026]发送信号处理电路包括：电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6以及电感L1；
[0027]电容C1第一端连接发送信号处理电路第一输入端；
[0028]电容C1第二端分别与电容C3第一端和电感L1第一端连接；电感L1第二端接地；
[0029]电容C2第一端连接发送信号处理电路第二输入端；
[0030]电容C1第二端分别与电容C6第一端和电容C4第一端连接；电容C6第二端接地；
[0031]电容C3第二端和电容C4第二端分别连接电容C5第一端；
[0032]电容C5第二端连接Zigbee天线。
[0033]可以进一步说明的是，温度检测电路包括：DS18B20芯片以及电阻R11；
[0034]DS18B20芯片一脚接地；
[0035]DS18B20芯片二脚分别连接温度检测电路输入端和电阻R11第一端；
[0036]电阻R11第二端分别连接电源和DS18B20芯片三脚。
[0037]可以进一步说明的是，电流式电压互感器采用TV31B02,运算放大电路采用OP07，GPS模块采用ATGM336H，控制器采用CC2530。
[0038]可以进一步说明的是，电流式电压互感器的输出端连接到控制器的A/D转换接口，温度检测电路连接到控制器的I\O接口，GPS模块连接到控制器的UART接口。
[0039]本专利技术还提供一种基于Zigbee技术的架空线路监测系统，基于Zigbee技术的架空线路监测装置安装于架空线路塔杆上，控制器可以采集到该点带时间戳的电压、温度和GPS信息，当Zigbee通信模块发射功率大于预设值时，相邻塔杆上的架空线路监测装置彼此连接，整条架空线路上的监测装置可以形成网络，位于中间的架空线路监测装置与多个周边的架空线路监测装置连接，架空线路监测装置之间的数据传输采用主动读取的方式；
[0040]当架空线路监测装置的控制器接收到来自其他监测装置控制器发送的数据时，对时间戳进行比较，新的数据会覆盖旧的数据；
[0041]所有的架空线路监测装置都包含某一相同的固定读取指令，当网络中任何一个架空线路检测装置接收到该指令时，将架空线路监测装置本身监测的数据和接收到的来自其他架空线路检测装置的数据进行上传，以保证巡线技术人员在网络中任何一个节点都可以读取到整个网络中的架空线路监测数据。
[0042]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0043]本专利技术提供的基于Zigbee技术的架空线路监测装置，可以实时获取待检测的架空输电线路的运行状态信号，实时监测架空线路故障，准确诊断线路故障类型和确定故障点，
提高巡线工的工作效率，大大提高电网的稳定性。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1为基于Zigbee技术的架空线路监测装置示意图；
[0046]图2为运算放大电路电路图；
[0047]图3为Zigbee通信模块电路图；
[0048]图4为温度检测电路图；
[0049]图5为GPS电路图；
[0050]图6为基于Zigbee技术的架空线路监测装置实施例示意图。
具体实施方式
[0051]本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Zigbee技术的架空线路监测装置，其特征在于，包括：电流式电压互感器、运算放大电路、控制器、Zigbee通信模块以及用于给系统内各个元件供电的供电电路；电流式电压互感器、运算放大电路、控制器以及Zigbee通信模块依次连接；电流式电压互感器的一次侧与待检测的架空输电线路连接；电流式电压互感器的二次侧通过放大电阻将电流信号转换为电压信号，将电压信号传输给运算放大电路的同相输入端，运算放大电路的同相输入端还连接了一个偏置电压形成的基准源；运算放大电路将处理后的电压信号传输给控制器；控制器通过Zigbee通信模块将电压信号发出给监控服务器。2.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的架空线路监测装置，其特征在于，Zigbee通信模块连接有Zigbee天线；Zigbee通信模块与控制器的RF接口连接，将控制器传输的信号发出。3.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的架空线路监测装置，其特征在于，还包括：温度检测电路；温度检测电路与控制器连接；控制器接收温度检测电路对架空线路环境温度的检测，并通过Zigbee通信模块将温度信号发出给监控服务器。4.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的架空线路监测装置，其特征在于，还包括：GPS电路；GPS电路与控制器连接；控制器接收GPS电路定位信息，并通过Zigbee通信模块将GPS电路定位信息发出给监控服务器；当架空线路的检测数据超阈值时，通过GPS电路获取定位信息，确定架空线路的故障位置。5.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的架空线路监测装置，其特征在于，控制器包含UART接口、I/O接口、A/D转换接口、音频/视频输入单元、用户输入单元、输出单元以及存储器。6.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的架空线路监测装置，其特征在于，运算放大电路包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R2以及运算放大器U1；电阻R1第一端连接待检测架空输电线路，电阻R1第二端连接电流式电压互感器的一次侧第一端；电流式电压互感器的一次侧第二端连接待检测架空输电线路；电流式电压互感器的二次侧第一端分别连接电阻R2第一端、电阻R3第二端以及运算放大器U1正极输入端；电流式电压互感器的二次侧第二端、电阻R2第二端、电阻R4第二端以及电阻R5第一端分别接地；电阻R3第一端接电源；运算放大器U1负极输入端连接电阻R4第一端；运算放大器U1输出端和电阻R5第二端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：亓振新，徐继凯，崔东海，许强，张斌，李宁，裴江南，吕胜军，刘晓艳，李祥莹，张海霞，毕安宁，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：