本發(fā)明涉及電力監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及架空送電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

架空送電線路特別是超高壓、遠(yuǎn)距離、大容量的送電線路，在運(yùn)行過(guò)程中受氣象條件和外界環(huán)境等的影響經(jīng)常發(fā)生超過(guò)允許幅值的微風(fēng)振動(dòng)，往往導(dǎo)致某些線路部件的疲勞損壞，如導(dǎo)地線的疲勞斷股，金具、間隔棒及桿塔構(gòu)件的疲勞損壞或磨損等。其中導(dǎo)地線疲勞斷股是架空送電線路普遍發(fā)生的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)需要將全線路更換為新導(dǎo)線。目前微風(fēng)振動(dòng)已經(jīng)嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)架空送電線路的安全運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供架空送電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采集以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

提供了架空送電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括架空送電線路監(jiān)測(cè)模塊、架空送電線路監(jiān)控中心和智能終端，所述架空送電線路監(jiān)測(cè)模塊基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集架空送電線路參數(shù)信息，并將采集到的架空送電線路參數(shù)信息發(fā)送到所述架空送電線路監(jiān)控中心，所述架空送電線路監(jiān)控中心用于接收、存儲(chǔ)、顯示架空送電線路參數(shù)信息，并將架空送電線路參數(shù)信息與正常閾值進(jìn)行比較，若超過(guò)正常閾值，則輸出報(bào)警信號(hào)；所述的智能終端通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與架空送電線路監(jiān)控中心連接，用于實(shí)時(shí)訪問(wèn)架空送電線路監(jiān)控中心中的架空送電線路參數(shù)信息。

本發(fā)明的有益效果為：利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了架空送電線路監(jiān)測(cè)，并在架空送電線路參數(shù)信息異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警，便于相關(guān)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

附圖說(shuō)明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明架空送電線路監(jiān)控中心的連接框圖。

附圖標(biāo)記：

架空送電線路監(jiān)測(cè)模塊1、架空送電線路監(jiān)控中心2、智能終端3、信息存儲(chǔ)模塊10、信息處理模塊20、報(bào)警模塊30。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見(jiàn)圖1、圖2，本實(shí)施例提供的架空送電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括架空送電線路監(jiān)測(cè)模塊1、架空送電線路監(jiān)控中心2和智能終端3，所述架空送電線路監(jiān)測(cè)模塊1基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集架空送電線路參數(shù)信息，并將采集到的架空送電線路參數(shù)信息發(fā)送到所述架空送電線路監(jiān)控中心2，所述架空送電線路監(jiān)控中心2用于接收、存儲(chǔ)、顯示架空送電線路參數(shù)信息，并將架空送電線路參數(shù)信息與正常閾值進(jìn)行比較，若超過(guò)正常閾值，則輸出報(bào)警信號(hào)；所述的智能終端3通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與架空送電線路監(jiān)控中心2連接，用于實(shí)時(shí)訪問(wèn)架空送電線路監(jiān)控中心2中的架空送電線路參數(shù)信息。

優(yōu)選地，所述架空送電線路監(jiān)控中心2包括信息存儲(chǔ)模塊10、信息處理模塊20、報(bào)警模塊30，所述信息存儲(chǔ)模塊10與所述信息處理模塊20連接，所述信息處理模塊20與所述報(bào)警模塊30連接。

優(yōu)選地，所述的架空送電線路參數(shù)信息包括架空送電線路微風(fēng)振動(dòng)、導(dǎo)線溫度、風(fēng)偏角、氣象環(huán)境數(shù)據(jù)。

本發(fā)明上述實(shí)施例利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了架空送電線路監(jiān)測(cè)，并在架空送電線路參數(shù)信息異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警，便于相關(guān)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

優(yōu)選地，所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用下述的網(wǎng)絡(luò)模型：基于監(jiān)測(cè)區(qū)域確定網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，在部署架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)之前，將網(wǎng)絡(luò)區(qū)域平均劃分為4×4的監(jiān)測(cè)子區(qū)域，監(jiān)測(cè)子區(qū)域的邊長(zhǎng)根據(jù)實(shí)際情況確定，該網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中的架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)分為780mhz和433mhz兩個(gè)頻段，相鄰監(jiān)測(cè)子區(qū)域部署不同頻段的架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)監(jiān)測(cè)子區(qū)域中隨機(jī)部署架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，該網(wǎng)絡(luò)模型還設(shè)有一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器，該移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器按照設(shè)定的訪問(wèn)路徑移動(dòng)并進(jìn)行架空送電線路參數(shù)信息收集，具體為：

(1)設(shè)定相鄰四個(gè)監(jiān)測(cè)子區(qū)域的中心點(diǎn)為移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器進(jìn)行架空送電線路參數(shù)信息收集時(shí)的停留站點(diǎn)，則網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中共有四個(gè)停留站點(diǎn)，按照與移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器初始位置的距離由近到遠(yuǎn)的順序，將各停留站點(diǎn)直線連接形成的路徑設(shè)定為移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器的訪問(wèn)路徑；

(2)移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器按照設(shè)定的訪問(wèn)路徑移動(dòng)到停留站點(diǎn)后停留，與該停留站點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的四個(gè)監(jiān)測(cè)子區(qū)域的匯聚節(jié)點(diǎn)通信，收集匯聚節(jié)點(diǎn)已經(jīng)接收的所在監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)所有架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的架空送電線路參數(shù)信息，其中對(duì)于每個(gè)監(jiān)測(cè)子區(qū)域，匯聚節(jié)點(diǎn)從所在監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)的架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)中選出，具體為：

1)按照下列公式計(jì)算監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)的架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的權(quán)值：

式中，表示監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)第i個(gè)架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)即si的權(quán)值，為si的當(dāng)前剩余能量，為si的初始能量，d(si,o)為si到監(jiān)測(cè)子區(qū)域所對(duì)應(yīng)的停留站點(diǎn)的歐式距離，f(·)為設(shè)定的取值函數(shù)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，

2)選擇權(quán)值最大的架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)作為該監(jiān)測(cè)子區(qū)域的匯聚節(jié)點(diǎn)。

本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)定了移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器的訪問(wèn)路徑，使得移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器不需要停留在每個(gè)靜態(tài)架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行架空送電線路參數(shù)信息收集，節(jié)省了移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器進(jìn)行架空送電線路參數(shù)信息收集的能耗，整體上相對(duì)縮短了移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器的停留時(shí)間，另外，本優(yōu)選實(shí)施例選擇權(quán)值最大的架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)作為與移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器通信的匯聚節(jié)點(diǎn)，不會(huì)引起太大的時(shí)延，并且能夠很大程度上節(jié)省架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)因多跳導(dǎo)致的能量消耗。

優(yōu)選地，監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)所有架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)向?qū)?yīng)的匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送架空送電線路參數(shù)信息時(shí)，具體執(zhí)行：

(1)匯聚節(jié)點(diǎn)的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)以單跳的方式直接將架空送電線路參數(shù)信息發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)；

(2)監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)的其余架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)以多跳的方式將架空送電線路參數(shù)信息發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)，期間計(jì)算自身通信范圍內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)的優(yōu)選值，選擇優(yōu)選值最大的對(duì)應(yīng)鄰居節(jié)點(diǎn)作為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行架空送電線路參數(shù)信息轉(zhuǎn)發(fā)，最終發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)，其中優(yōu)選值的計(jì)算公式為：

式中，sμv表示架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)sμ通信范圍內(nèi)的第v個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，表示sμv的優(yōu)選值，分別表示sμv的當(dāng)前剩余能量、額定最大能量，d(sμ,o)表示sμ到所在監(jiān)測(cè)子區(qū)域?qū)?yīng)的停留站點(diǎn)的歐式距離，d(sμν,o)表示sμν到所在監(jiān)測(cè)子區(qū)域?qū)?yīng)的停留站點(diǎn)的歐式距離，m^t(sμ，sμv)表示sμ在當(dāng)前時(shí)間窗口t內(nèi)監(jiān)聽(tīng)到sμv發(fā)送的架空送電線路參數(shù)信息量，表示sμv在當(dāng)前時(shí)間窗口t內(nèi)發(fā)送的架空送電線路參數(shù)信息分組中的最大序列號(hào)，表示sμν在上一個(gè)時(shí)間窗口t-1內(nèi)發(fā)送的架空送電線路參數(shù)信息分組中的最大序列號(hào)，t為設(shè)定的時(shí)間窗口值，θ為連續(xù)前三個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)時(shí)的個(gè)數(shù)，a,b,c為設(shè)定的取值系數(shù)，a,b,c>0，且a+b+c＝1。

本優(yōu)選實(shí)施例選擇優(yōu)選值最大的對(duì)應(yīng)鄰居節(jié)點(diǎn)作為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，并定義了優(yōu)選值的計(jì)算公式，在進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)選取時(shí)，綜合考慮了鄰居節(jié)點(diǎn)的能量消耗、與基站間的距離以及數(shù)據(jù)發(fā)送效率等因素，使得選出的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)能夠更高效地將架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的架空送電線路參數(shù)信息轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的匯聚節(jié)點(diǎn)，提高了架空送電線路參數(shù)信息轉(zhuǎn)發(fā)的可靠度，從而避免架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的架空送電線路參數(shù)信息需要重新上傳，相對(duì)地降低了架空送電線路參數(shù)信息傳輸?shù)钠骄芎摹?/p>

優(yōu)選地，按照下列公式設(shè)定移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器在當(dāng)前停留站點(diǎn)的停留時(shí)間：

式中，δt為移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器在當(dāng)前停留站點(diǎn)的停留時(shí)間，no為當(dāng)前停留站點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的四個(gè)監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)具有的架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)數(shù)目，當(dāng)前停留站點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的四個(gè)監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)的第λ個(gè)架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的失效概率，n1為當(dāng)前停留站點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的四個(gè)監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)匯聚節(jié)點(diǎn)的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目，nk→o表示匯聚節(jié)點(diǎn)的第k個(gè)非鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送架空送電線路參數(shù)信息至匯聚節(jié)點(diǎn)所需的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)數(shù)目，為設(shè)定的架空送電線路參數(shù)信息單跳發(fā)送時(shí)間閾值，ξ為設(shè)定的調(diào)整系數(shù)。

本優(yōu)選實(shí)施例在進(jìn)行移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器在當(dāng)前停留站點(diǎn)的停留時(shí)間的設(shè)置時(shí)，考慮了架空送電線路監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的失效概率和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)數(shù)目情況，從而能夠根據(jù)實(shí)際情況對(duì)停留時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)?shù)丶s束，減少整體時(shí)延，進(jìn)一步節(jié)省架空送電線路參數(shù)信息收集能耗。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。