基于射频识别的数字化雷电参数传输系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于射频识别的数字化雷电参数传输系统，包括雷电数据采集终端，雷电数据采集终端通过3G网络与监控管理平台相连。本实用新型专利技术采用无源方式，传感器测得的信号直接通过3G系统的无线发射传输到变电站，要求满足多路信号的同时高速长时间采集与数据的实时传输。本实用新型专利技术涉及无线传输系统能对雷电参数进行实时处理，能够快速定位雷击点，对雷害实施有效的监测和预警。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种输电线路无线数据传输系统，尤其是一种基于射频识别的数 字化雷电参数传输系统。
技术介绍
据我国电网故障分类统计表明，在高压线路运行的总跳闸次数中，雷击引起的跳 闸次数占40% 70%;在日本，50%以上电网事故是由于雷击输电线路引起的；GIGRE公布的 美国、前苏联等12个国家输电线路在连续三年运行中雷害事故占总事故的60% ；世界上唯 一投入运行的俄罗斯1150KV特高压输电线路的雷击故障率达到80%。每一次雷击闪络，不 仅使系统出现一次强的扰动，还可能造成线路设备的损伤，给线路维护带来很大的工作量。 雷闪后形成的冲击电压波，以及重合时形成的操作过电压，将对系统设备元件造成威胁，加 重了设备维修的工作负荷。国内外出现的因雷击而引起全系统解列的教训说明了对超高压 和特高压线路防雷工作应该引起高度重视。现代移动通信系统从80年代末的IG (First Generation，第一代)模拟移动通系 统起步，至90年代中期被2G (Second Generation，第二代)数字移动通信系统代，2. 5G技 术突破了 2G电路交换技术对数据传输速率的制约，引入了分组交换术，从而使数据传输速 率有所突破。3G (Third Generation，第三代)与前两代的主要区别在于传输声音和数据 的速度上的提升，它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话 会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传 输速度。即在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2MB/s、384kB/s以及144kB/s 的传输速度。系统是以2G网络为基础，平滑过渡演进的系统，采用快速功率控制、多用户信 号检测、智能天线、软件无线电等先进技术。要解决雷电流信息的实时处理，就要解决数据的传输问题。随着3G通信技术的发 展及成熟，越来越广泛地被应用在车辆定位与监控、信息家电控制、电力监控、水情遥测、气 象及环境监测、安防监控、路灯监控、石油矿山监控等领域。当前雷电参数传输系统中普遍采用的通信方式有有线数据传输、无线数传电台、 GSM和GPRS网络通信等。下面就各种通信方式分析它们的特点( 1)有线数据传输，主要采用电话线拔号、专线接入、光纤传输等。这种方式存在建 设费用高、施工周期长、扩展性差、设备维护难等缺点。(2)无线数传电台。无线数传电台属于专用网络，利用无线信道进行数据传送，网 络可以覆盖在二、三十公里范围内。无线数传电台的优点是传输频带较宽，通信容量较大； 除了交每年的占频费外，平时运行无需额外费用。其缺点是需申请频点使用权；受地形、气 候的影响较大，系统的可靠性、实时性较差。(3)基于GSM短消息的数据传输。这是一种非连续性数据传输，具有通信范围广的 特点。其主要缺点是信息按条收费，费用较高；只能传送小流量数据(限于160字符)；存 在短消息延时、丢失、拥塞等现象；实时性不强。(4) GPRS数据传输。它在GSM网络中引入了分组交换能力，提高了无线频率资源 的利用率，通过采用不同的编码方式，将数据传输速率提高到IOOlAps以上。GPRS在电网数 据传输系统中得到了一定的应用，但是其数据传输速率仍旧较低。从目前成熟的通信手段来看，没有任何一种单一的通信手段能够完全满足雷电参 数系统多路高速实时采集的要求。因此，往往综合采用多种通信方式，以减少通道数量和充 分发挥高速信道的能力，这样就更增加了通信系统的建设难度。
技术实现思路
本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种利用无线传输系统对 雷电参数进行实时处理，能够快速定位雷击点，对雷害实施有效监测和预警的基于射频识 别的数字化雷电参数传输系统。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案一种基于射频识别的数字化雷电参数传输系统，包括雷电数据采集终端，雷电数 据采集终端通过3G网络与监控管理平台相连。所述雷电数据采集终端包括数据预处理器，数据预处理器输入端分别连接有罗戈 夫斯基线圈型电流传感器(罗氏线圈传感器)、耦合电容和超高频方向天线(UHF天线)，输出 端经RS232/485/TTL模块与主处理器连接，主处理器分别与电源模块、时钟模块、存储器、 JTAG接口和电平转换电路MX232相连，电平转换电路MX232与3G数据终端模块相连。所述数据预处理器与罗戈夫斯基线圈型电流传感器相连的积分器，与耦合电容相 连的电压信号处理器，与超高频方向天线相连的电磁电平检测模块，电磁电平检测模块与 运算器相连，积分器、电压信号处理器和运算器均与多路信号采集器相连，多路信号采集器 与RS232/485/TTL模块相连。所述3G数据终端模块包括SIM4100模块和SIM接口模块。本技术中的所有硬件均为现有设备，在此不再赘述。本技术采用无源方式，传感器测得的信号直接通过3G系统的无线发射传输 到变电站，要求满足多路信号的同时高速长时间采集与数据的实时传输。对于雷电监测系统来说，雷电采集装置的数量众多，分布分散，而且对通信的实时 性要求很高。最新兴起的3G无线通信以其高速实时的数据传输、稳定的通信质量、广域的 网络覆盖，非常适合对雷害的远程监控。3G网络由移动运营商投资，可以节省巨大的网络建 设费用，而且免去了网络的日常修改和维护，最大限度的节省了投资。3G网络的高速数据传 输能力还使得对实时全面监控成为可能，提高了电网雷害的检测水平。3G无线通信在雷电 监测中的应用，为提高电网雷击分析水平提供了有力的技术手段，具有广阔的应用前景。本技术涉及无线传输系统能对雷电参数进行实时处理，能够快速定位雷击 点，对雷害实施有效的监测和预警。附图说明图1是本技术原理框图；图2是雷电数据采集终端硬件结构图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。如图1、2所示，一种基于射频识别的数字化雷电参数传输系统，包括雷电数据采 集终端，雷电数据采集终端通过3G网络与监控管理平台相连。所述雷电数据采集终端包括数据预处理器，数据预处理器输入端分别连接有罗 戈夫斯基线圈型电流传感器、耦合电容和超高频方向天线，输出端经RS232/485/TTL模块 与主处理器连接，主处理器分别与电源模块、时钟模块、存储器、JTAG接口和电平转换电路 MX232相连，电平转换电路MX232与3G数据终端模块相连。所述数据预处理器与罗戈夫斯基线圈型电流传感器相连的积分器，与耦合电容相 连的电压信号处理器，与超高频方向天线相连的电磁电平检测模块，电磁电平检测模块与 运算器相连，积分器、电压信号处理器和运算器均与多路信号采集器相连，多路信号采集器 与RS232/485/TTL模块相连。所述3G数据终端模块包括SIM4100模块和SIM接口模块。本技术中的所有硬件均为现有设备，在此不再赘述。本技术的数据传输模块包括主处理器S3C2410、SRAM&FLASH模块、SIM4100 模块、电源模块、SIM接口模块、RS232/485/TTL模块。电源电路为整个系统提供电源，由于 SIM4100模块在进行数据传输时电流较大，所以要求电源必须能够提供大电流，并具有快速 电流变化能力。SIM4100模块提供了 3G接入的物理功能，接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于射频识别的数字化雷电参数传输系统，其特征在于：包括雷电数据采集终端，雷电数据采集终端通过３Ｇ网络与监控管理平台相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于射频识别的数字化雷电参数传输系统，其特征在于包括雷电数据采集终 端，雷电数据采集终端通过3G网络与监控管理平台相连。2.根据权利要求1所述的基于射频识别的数字化雷电参数传输系统，其特征在于所 述雷电数据采集终端包括数据预处理器，数据预处理器输入端分别连接有罗戈夫斯基线圈 型电流传感器、耦合电容和超高频方向天线，输出端经RS232/485/TTL模块与主处理器连 接，主处理器分别与电源模块、时钟模块、存储器、JTAG接口和电平转换电路MX232相连，电 平转换电路MX232与3G数...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟生，王彦良，程冰，肖云东，刘宗杰，刘西营，李继强，
申请(专利权)人：山东电力集团公司济宁供电公司，
类型：实用新型
国别省市：37