基于3g網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測技術(shù)，具體是一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、運(yùn)行可靠性差、運(yùn)行易中斷、運(yùn)行維護(hù)成本高的問題?；?G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、數(shù)據(jù)處理部分；所述數(shù)據(jù)采集部分包括聲表面波傳感器、聚合物鋰鐵電池、太陽能電池板、充放電控制器、溫度監(jiān)測終端；所述數(shù)據(jù)傳輸部分包括無線通用串行總線、3G基站、RS-485總線；所述數(shù)據(jù)處理部分包括主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)。本發(fā)明適用于高壓輸電線路。
【專利說明】基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測技術(shù)，具體是一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]高壓輸電線路在日常運(yùn)行過程中，容易因負(fù)荷超載、環(huán)境溫度、風(fēng)冷卻、太陽輻射等各種因素而造成導(dǎo)線的溫度過高。高壓輸電線路的導(dǎo)線溫度一旦過高，一方面會直接影響高壓輸電線路的傳輸功率，另一方面會直接影響高壓輸電線路的導(dǎo)線壽命。因此，為了保證高壓輸電線路的傳輸功率和導(dǎo)線壽命，需要對高壓輸電線路的導(dǎo)線溫度進(jìn)行監(jiān)測。目前，針對高壓輸電線路的導(dǎo)線溫度監(jiān)測主要是依托高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)來實現(xiàn)的。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)由于自身結(jié)構(gòu)所限，存在如下問題:其一，現(xiàn)有高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)均缺少合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其存在運(yùn)行不穩(wěn)定、運(yùn)行可靠性差的問題。其二，現(xiàn)有高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的溫度監(jiān)測終端均缺少持續(xù)穩(wěn)定的取電方式，導(dǎo)致其容易因溫度監(jiān)測終端斷電而造成運(yùn)行中斷。其三，現(xiàn)有高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的溫度傳感器均采用有源(即帶有電池)的溫度傳感器，由于有源溫度傳感器均需要定期更換電池，導(dǎo)致其存在運(yùn)行維護(hù)成本高的問題?；诖?，有必要發(fā)明一種全新的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、運(yùn)行可靠性差、運(yùn)行易中斷、運(yùn)行維護(hù)成本高的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、運(yùn)行可靠性差、運(yùn)行易中斷、運(yùn)行維護(hù)成本高的問題，提供了一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、數(shù)據(jù)處理部分；所述數(shù)據(jù)采集部分包括聲表面波傳感器、聚合物鋰鐵電池、太陽能電池板、充放電控制器、溫度監(jiān)測終端；所述數(shù)據(jù)傳輸部分包括無線通用串行總線、3G基站、RS-485總線；所述數(shù)據(jù)處理部分包括主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)；其中，聲表面波傳感器的數(shù)目、聚合物鋰鐵電池的數(shù)目、太陽能電池板的數(shù)目、充放電控制器的數(shù)目、溫度監(jiān)測終端的數(shù)目均為N個；N個聲表面波傳感器與N個溫度監(jiān)測終端一一對應(yīng)無線連接；N個聚合物鋰鐵電池的輸出端與N個充放電控制器的輸入端對應(yīng)連接；N個太陽能電池板的輸出端與N個充放電控制器的輸入端對應(yīng)連接；N個充放電控制器的輸出端與N個聚合物鋰鐵電池的輸入端一一對應(yīng)連接；N個充放電控制器的輸出端與N個溫度監(jiān)測終端的電源端一一對應(yīng)連接；N個溫度監(jiān)測終端和3G基站均與無線通用串行總線無線連接；N個溫度監(jiān)測終端、3G基站、無線通用串行總線共同構(gòu)成第一個總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；3G基站與主控終端無線連接；主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)均與RS-485總線連接；主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)、RS-485總線共同構(gòu)成第二個總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；N為正整數(shù)。
[0005]工作時，將N個聲表面波傳感器安裝在高壓輸電線路的導(dǎo)線上，將N個聚合物鋰鐵電池、N個太陽能電池板、N個充放電控制器、N個溫度監(jiān)測終端安裝在高壓輸電線路的桿塔上，將主控終端安裝在集控站，將本地主機(jī)安裝在本地監(jiān)控室，將遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)安裝在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。具體工作過程如下:N個聲表面波傳感器實時測量導(dǎo)線的溫度信號，并將測量得到的溫度信號實時無線發(fā)送至N個溫度監(jiān)測終端。N個溫度監(jiān)測終端對接收到的溫度信號進(jìn)行實時處理(包括放大、下變頻、濾波、A/D轉(zhuǎn)換)，并將處理后的溫度信號實時無線發(fā)送至無線通用串行總線。3G基站實時訪問無線通用串行總線并獲取溫度信號，并將獲取到的溫度信號實時無線發(fā)送至主控終端。主控終端對接收到的溫度信號進(jìn)行實時處理(包括匯總、分析、存儲)，并將處理后的溫度信號實時發(fā)送至RS-485總線。本地主機(jī)實時訪問RS-485總線并獲取溫度信號，由此根據(jù)獲取到的溫度信號對高壓輸電線路的導(dǎo)線溫度進(jìn)行本地監(jiān)測。遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)實時訪問RS-485總線并獲取溫度信號，由此根據(jù)獲取到的溫度信號對高壓輸電線路的導(dǎo)線溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測。在此過程中，當(dāng)天氣晴朗時，N個太陽能電池板將太陽能實時轉(zhuǎn)化為電能，并通過N個充放電控制器對N個溫度監(jiān)測終端進(jìn)行實時供電，同時通過N個充放電控制器對N個聚合物鋰鐵電池進(jìn)行實時充電。當(dāng)天氣轉(zhuǎn)陰或夜晚到來時，N個聚合物鋰鐵電池通過N個充放電控制器對N個溫度監(jiān)測終端進(jìn)行實時供電，由此保證了 N個溫度監(jiān)測終端持續(xù)穩(wěn)定地工作。
[0006]基于上述過程，與現(xiàn)有高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)相比，本發(fā)明所述的基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)通過采用全新結(jié)構(gòu)，具備了如下優(yōu)點:其一，本發(fā)明所述的基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)采用N個溫度監(jiān)測終端、3G基站、無線通用串行總線構(gòu)成了第一個總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)、RS-485總線構(gòu)成了第二個總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其通過利用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、所需要的傳輸介質(zhì)少、無中心節(jié)點、任何節(jié)點的故障都不會造成全網(wǎng)癱瘓、可靠性高、易于擴(kuò)充的優(yōu)點，具備了合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，同時其綜合了 3G網(wǎng)絡(luò)不受地理環(huán)境、氣候、時間、地域等因素制約的優(yōu)點，由此有效增強(qiáng)了運(yùn)行穩(wěn)定性和運(yùn)行可靠性。其二，本發(fā)明所述的基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)采用聚合物鋰鐵電池、太陽能電池板、充放電控制器構(gòu)成了溫度監(jiān)測終端的取電裝置，該取電裝置能夠持續(xù)穩(wěn)定地對溫度監(jiān)測終端進(jìn)行實時供電，由此有效避免了因溫度監(jiān)測終端斷電而造成運(yùn)行中斷。其三，本發(fā)明所述的基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)采用聲表面波傳感器替代了有源溫度傳感器，由于聲表面波傳感器屬于無源器件，不再需要定期更換電池，由此有效降低了運(yùn)行維護(hù)成本。綜上所述，本發(fā)明所述的基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)有效解決了現(xiàn)有高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、運(yùn)行可靠性差、運(yùn)行易中斷、運(yùn)行維護(hù)成本高的問題，由此不僅有效保證了高壓輸電線路的傳輸功率，而且有效保證了高壓輸電線路的導(dǎo)線壽命。
[0007]本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有高壓輸電線路導(dǎo)線溫度監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、運(yùn)行可靠性差、運(yùn)行易中斷、運(yùn)行維護(hù)成本高的問題，適用于高壓輸電線路。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0009]基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、數(shù)據(jù)處理部分；
所述數(shù)據(jù)采集部分包括聲表面波傳感器、聚合物鋰鐵電池、太陽能電池板、充放電控制器、溫度監(jiān)測終端；
所述數(shù)據(jù)傳輸部分包括無線通用串行總線、3G基站、RS-485總線；
所述數(shù)據(jù)處理部分包括主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)；
其中，聲表面波傳感器的數(shù)目、聚合物鋰鐵電池的數(shù)目、太陽能電池板的數(shù)目、充放電控制器的數(shù)目、溫度監(jiān)測終端的數(shù)目均為N個；
N個聲表面波傳感器與N個溫度監(jiān)測終端一一對應(yīng)無線連接#個聚合物鋰鐵電池的輸出端與N個充放電控制器的輸入端一一對應(yīng)連接；N個太陽能電池板的輸出端與N個充放電控制器的輸入端一一對應(yīng)連接；N個充放電控制器的輸出端與N個聚合物鋰鐵電池的輸入端一一對應(yīng)連接；N個充放電控制器的輸出端與N個溫度監(jiān)測終端的電源端一一對應(yīng)連接;
N個溫度監(jiān)測終端和3G基站均與無線通用串行總線無線連接；N個溫度監(jiān)測終端、3G基站、無線通用串行總線共同構(gòu)成第一個總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
3G基站與主控終端無線連接；
主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)均與RS-485總線連接；主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)、RS-485總線共同構(gòu)成第二個總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
N為正整數(shù)。
[0010]具體實施時，還包括N個密封箱；每個密封箱的內(nèi)腔均安裝有一個加熱模塊；N個溫度監(jiān)測終端——對應(yīng)安裝于N個密封箱的內(nèi)腔；N個聚合物鋰鐵電池——對應(yīng)安裝于N個密封箱的外壁#個太陽能電池板對應(yīng)安裝于N個密封箱的外壁；N個充放電控制器一一對應(yīng)安裝于N個密封箱的外壁；N個充放電控制器的輸出端與N個溫度監(jiān)測終端的電源端之間的連接線一一對應(yīng)密封貫穿N個密封箱的箱壁。工作時，密封箱能夠?qū)囟缺O(jiān)測終端起到防水防潮的作用，由此保證溫度監(jiān)測終端持續(xù)穩(wěn)定地工作。當(dāng)密封箱內(nèi)的溫度過低時，加熱模塊進(jìn)入加熱狀態(tài)，使得密封箱內(nèi)的溫度保持穩(wěn)定，由此保證溫度監(jiān)測終端持續(xù)穩(wěn)定地工作。N個聲表面波傳感器的內(nèi)部均灌封有環(huán)氧樹脂#個溫度監(jiān)測終端的表面均涂覆有丙烯酸樹脂三防漆層或聚氨酯三防漆層。工作時，環(huán)氧樹脂能夠?qū)β暠砻娌▊鞲衅髌鸬椒浪莱钡淖饔?，由此保證聲表面波傳感器持續(xù)穩(wěn)定地工作。丙烯酸樹脂三防漆層或聚氨酯三防漆層同樣能夠?qū)囟缺O(jiān)測終端起到防水防潮的作用，由此保證溫度監(jiān)測終端持續(xù)穩(wěn)定地工作。所述聲表面波傳感器為諧振型聲表面波傳感器；所述溫度監(jiān)測終端為WSTM-WSR-ZZ02型溫度監(jiān)測終端；所述主控終端為WSTM-CTU-SC03型主控終端；所述本地主機(jī)、所述遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)均為Wiseteam SU D27256-S1H4K型主機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、數(shù)據(jù)處理部分； 所述數(shù)據(jù)采集部分包括聲表面波傳感器、聚合物鋰鐵電池、太陽能電池板、充放電控制器、溫度監(jiān)測終端； 所述數(shù)據(jù)傳輸部分包括無線通用串行總線、3G基站、RS-485總線； 所述數(shù)據(jù)處理部分包括主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)； 其中，聲表面波傳感器的數(shù)目、聚合物鋰鐵電池的數(shù)目、太陽能電池板的數(shù)目、充放電控制器的數(shù)目、溫度監(jiān)測終端的數(shù)目均為N個； N個聲表面波傳感器與N個溫度監(jiān)測終端一一對應(yīng)無線連接；N個聚合物鋰鐵電池的輸出端與N個充放電控制器的輸入端一一對應(yīng)連接；N個太陽能電池板的輸出端與N個充放電控制器的輸入端一一對應(yīng)連接；N個充放電控制器的輸出端與N個聚合物鋰鐵電池的輸入端一一對應(yīng)連接；N個充放電控制器的輸出端與N個溫度監(jiān)測終端的電源端一一對應(yīng)連接; N個溫度監(jiān)測終端和3G基站均與無線通用串行總線無線連接；N個溫度監(jiān)測終端、3G基站、無線通用串行總線共同構(gòu)成第一個總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； 3G基站與主控終端無線連接； 主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)均與RS-485總線連接；主控終端、本地主機(jī)、遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)、RS-485總線共同構(gòu)成第二個總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； N為正整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還包括N個密封箱；每個密封箱的內(nèi)腔均安裝有一個加熱模塊#個溫度監(jiān)測終端——對應(yīng)安裝于N個密封箱的內(nèi)腔；N個聚合物鋰鐵電池——對應(yīng)安裝于N個密封箱的外壁#個太陽能電池板一一對應(yīng)安裝于N個密封箱的外壁#個充放電控制器一一對應(yīng)安裝于N個密封箱的外壁；N個充放電控制器的輸出端與N個溫度監(jiān)測終端的電源端之間的連接線一一對應(yīng)密封貫穿N個密封箱的箱壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:N個聲表面波傳感器的內(nèi)部均灌封有環(huán)氧樹脂；N個溫度監(jiān)測終端的表面均涂覆有丙烯酸樹脂三防漆層或聚氨酯三防漆層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3G網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述聲表面波傳感器為諧振型聲表面波傳感器；所述溫度監(jiān)測終端為WSTM-WSR-ZZ02型溫度監(jiān)測終端；所述主控終端為WSTM-CTU-SC03型主控終端；所述本地主機(jī)、所述遠(yuǎn)程SCADA主機(jī)均為Wiseteam SU D27256-S1H4K型主機(jī)。
【文檔編號】G01K11/22GK104198082SQ201410486332
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】王天正, 高鵬, 俞華, 陳昱同, 楊冬冬 申請人:國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司