本發(fā)明涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)，特別是一種電力環(huán)境無線實時監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，由于其長期暴露在自然環(huán)境中，不僅要承受正常機(jī)械載荷和電力負(fù)荷的內(nèi)部壓力，還要經(jīng)受污穢、雷擊、強(qiáng)風(fēng)、洪水、滑坡、沉陷、地震和鳥害等外界因素的侵害。上述因素會促使線路上各元件老化、疲勞，如不及時發(fā)現(xiàn)和消除隱患則可能發(fā)展成各種故障甚至事故，對電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定構(gòu)成威脅。輸電線路巡檢，是有效保證輸電線路及其設(shè)備安全的一項基礎(chǔ)工作，通過巡視檢查能掌握線路運(yùn)行狀況及周圍環(huán)境的變化，發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和危及線路安全的隱患，提出具體檢修意見，以便及時消除缺陷、預(yù)防事故發(fā)生或?qū)⑹鹿氏拗圃谧钚》秶鷥?nèi)，從而保證輸電線路安全和電力系統(tǒng)穩(wěn)定，達(dá)到電力系統(tǒng)“安全、經(jīng)濟(jì)、多供、少損”的運(yùn)行目標(biāo)。

但多年以來，輸電線路的巡視檢查工作仍然停留在傳統(tǒng)的“被動響應(yīng)”層面，即：線路管理人員往往通過間接、延遲的方式(如：人員到位巡視、護(hù)線員通報等)，才能獲輸電線路設(shè)備的現(xiàn)場狀況，從而在一些特發(fā)情況下(如：低溫覆冰、突發(fā)山火等)無法對輸電線路設(shè)備采取及時的應(yīng)急措施。而這種對輸電線路設(shè)備運(yùn)行隱患的“后知后覺”積累到一定程度，會引發(fā)一系列后果嚴(yán)重的生產(chǎn)安全事故，如：跳閘、斷線，甚至是倒塔。即使在某些試點輸電線路區(qū)段，雖然采用了多種監(jiān)測機(jī)制(如：覆冰監(jiān)測、雷電監(jiān)測等)，但由于缺乏“能有效利用監(jiān)控信息、直接作用于生產(chǎn)計劃與任務(wù)工單”的軟件系統(tǒng)與配套機(jī)制，使得絕大多數(shù)的監(jiān)測機(jī)制都沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，并沒有改善輸電線路管理的現(xiàn)狀。

如何有效利用各種綜合性技術(shù)，盡可能縮短獲取輸電線路設(shè)備現(xiàn)場狀況的時間周期，并使之能直接作用于生產(chǎn)計劃與任務(wù)工單，是當(dāng)前輸電線路巡視檢查工作中迫切需要解決的重大問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為了解決上述問題，提供了一種電力環(huán)境無線實時監(jiān)控系統(tǒng)，工作人員通過觀察輸電線路設(shè)備現(xiàn)場的視頻圖像，即可獲取輸電線路設(shè)備的現(xiàn)場狀況，縮短了獲取輸電線路設(shè)備現(xiàn)場狀況的時間周期。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：包括電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端、無線通信模塊、基站和本地服務(wù)器；

所述的電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端與所述無線通信模塊連接，所述的無線通信模塊通過所述基站與所述本地服務(wù)器連接，所述基站通過TCP/IP協(xié)議構(gòu)建了數(shù)據(jù)傳輸鏈路，將電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端采集的數(shù)據(jù)回傳到本地服務(wù)器，本地服務(wù)器后臺程序?qū)貍鞯臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理，實現(xiàn)對電力輸電線路設(shè)備的現(xiàn)場狀況進(jìn)行監(jiān)控，本地服務(wù)器的后臺工作系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果通過TCP/IP協(xié)議鏈路向電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端發(fā)出控制指令從而實現(xiàn)對電力環(huán)境的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)；

所述的電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端包括主控模塊、電源供給系統(tǒng)、環(huán)境狀態(tài)采集傳感器、視頻采集傳感器和擴(kuò)展傳感器，所述電源供給系統(tǒng)與所述主控模塊連接，所述主控模塊還分別與環(huán)境狀態(tài)采集傳感器、視頻采集傳感器和擴(kuò)展傳感器連接。

優(yōu)選的，所述基站為移動基站。

優(yōu)選的，所述電源供給系統(tǒng)由太陽能面板加蓄電池合成的電能供給系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述主控模塊包括電源穩(wěn)壓模塊、電源受控模塊、主控制器、無線通信功能模塊、視頻處理模塊和轉(zhuǎn)化隔離采樣電路。

所述電源穩(wěn)壓模塊、電源受控模塊與主控制器連接，所述主控制器分別與無線通信功能模塊、視頻處理模塊和轉(zhuǎn)化隔離采樣電路相連接，所述GPRS模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器通訊，所述視頻處理模塊外接攝像頭，所述轉(zhuǎn)化隔離采樣電路外接環(huán)境傳感器。

優(yōu)選的，所述環(huán)境狀態(tài)采集傳感器包括風(fēng)速儀、風(fēng)向儀、雨量計和溫、濕度傳感器。

優(yōu)選的，所述視頻采集傳感器主要由一組攝像頭組成，分別用于采集不同方向上的視頻數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述擴(kuò)展傳感器為通過CAN總線與電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端連接的外部擴(kuò)展傳感器。

本發(fā)明具有以下有益效果：本技術(shù)方案中的電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端可對電線路設(shè)備的現(xiàn)場狀況進(jìn)行監(jiān)控，無需工作人員到現(xiàn)場巡查，可更快獲取現(xiàn)場狀況的信息，縮短了獲取輸電線路設(shè)備現(xiàn)場狀況的時間周期，節(jié)約成本，安裝方便、易維護(hù)，該電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端的電源供給系統(tǒng)是由太陽能和蓄電池組合成的電能供給系統(tǒng)，低能耗，電源系統(tǒng)使用壽命長。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的電力環(huán)境無線實時監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的電力環(huán)境無線實時監(jiān)控系統(tǒng)中的電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，一種電力環(huán)境無線實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端1、無線通信模塊4、基站3和本地服務(wù)器2；所述的電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端1與所述無線通信模塊4連接，所述的無線通信模塊4通過所述基站3與所述本地服務(wù)器2連接，將電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端采集的數(shù)據(jù)回傳到本地服務(wù)器，本地服務(wù)器后臺程序?qū)貍鞯臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理，實現(xiàn)對電力輸電線路設(shè)備的現(xiàn)場狀況進(jìn)行監(jiān)控，電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端1將所采集的環(huán)境狀態(tài)量通過無線通信模塊4與本地服務(wù)器2進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，本地服務(wù)器2對電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端1設(shè)置、配置、控制及電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端的控制軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程升降等，電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端1實現(xiàn)實時的狀態(tài)量采集，本地服務(wù)器的后臺工作系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果通過TCP/IP協(xié)議鏈路向電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端發(fā)出控制指令從而實現(xiàn)對電力環(huán)境的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)。

所述的電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端1包括主控模塊11、電源供給系統(tǒng)12、環(huán)境狀態(tài)采集傳感器13、視頻采集傳感器14和擴(kuò)展傳感器15，所述電源供給系統(tǒng)12與所述主控模塊11連接，所述主控模塊11還分別與環(huán)境狀態(tài)采集傳感器13、視頻采集傳感器14和擴(kuò)展傳感器15連接，上述的各個模塊分別完成電源供給、核心控制及數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)采集等相關(guān)工作。

所述基站為移動基站，電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端、移動基站、移動服務(wù)器、本地服務(wù)器間通過TCP/IP協(xié)議構(gòu)建了數(shù)據(jù)傳輸鏈路，將電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端采集的數(shù)據(jù)回傳到本地服務(wù)器，本地服務(wù)器后臺程序?qū)貍鞯臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理，實現(xiàn)對電力輸電線路設(shè)備的現(xiàn)場狀況進(jìn)行監(jiān)控，本地服務(wù)器的后臺工作系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果通過TCP/IP協(xié)議鏈路向電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端發(fā)出控制指令從而實現(xiàn)對電力環(huán)境的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)，達(dá)到對電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端進(jìn)行調(diào)試升級目的。

電源供給系統(tǒng)12是由太陽能加蓄電池組合的電能供給系統(tǒng)。為了提高系統(tǒng)的待電時間，選用大容量的膠體電池作為主要供電源，該類型的電池還具有一個顯著優(yōu)點：壽命高，一般正常使用能達(dá)到6-7年，從而減少了后期的維護(hù)工作，電源供給系統(tǒng)12還包括一個太陽能控制器，太陽能控制器用于控制電池的充電電流，從而使電池的壽命增長，有效的解決了因太陽能面板輸出的電能波動對電池充電的影響。

主控模塊11包括電源穩(wěn)壓模塊、電源受控模塊、主控制器、無線通信功能模塊、視頻處理模塊和轉(zhuǎn)化隔離采樣電路。所述電源穩(wěn)壓模塊、電源受控模塊與主控制器連接，主控制器對電源進(jìn)行控制，其還可以根據(jù)需要，單獨控制各去路的電源供給，從而使系統(tǒng)更易于實際低功耗，所述主控制器分別與無線通信功能模塊、視頻處理模塊和轉(zhuǎn)化隔離采樣電路相連接，所述無線通信功能模塊通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器通訊，所述視頻處理模塊外接攝像頭，所述轉(zhuǎn)化隔離采樣電路外接環(huán)境傳感器，主控模塊11是電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端的核心，它是一個高速、低耗的ARM7CPU，它的主要工作有：智能控制外部各個支路(主要提供給外部傳感器)的電源供給、完成數(shù)據(jù)外部傳感器的數(shù)據(jù)收集及轉(zhuǎn)換、完成與遠(yuǎn)程服務(wù)器間的數(shù)據(jù)交互及提供相關(guān)的控制和自檢模式，監(jiān)控各個部件的健康狀態(tài)，記錄故障代碼，為后期維護(hù)提供有效的依據(jù)。

環(huán)境狀態(tài)采集傳感器主要由風(fēng)速儀、風(fēng)向儀、雨量儀和溫、濕度傳感器組成，而有些狀態(tài)量的傳感器，為了提高準(zhǔn)確性及減少后期的維護(hù)工作，綜合成本考慮，一般掛接有2個相同的傳感器，而這兩個傳感器工作在“兵乓”模式，即：如果主控制器檢測到某一個傳感器的彩金數(shù)據(jù)異常時，將啟動另一個傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，該應(yīng)用可以將某個狀態(tài)量的采集因傳感器發(fā)生故障后，依然有備用的進(jìn)行接替工作，不需要維護(hù)人員大老遠(yuǎn)的來更換。

視頻采集傳感器主要由一組攝像頭組成，分別用于采集不同方向上的視頻數(shù)據(jù)，系統(tǒng)最大能支持5個通道的輸入，即：可同時接入5個攝像頭。

為了今后擴(kuò)展，在電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端上保留了擴(kuò)展接口，通過汽車上用的CAN總線實際外部擴(kuò)展傳感器與電力環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端的連接，同一個CAN總線上可以同時掛拉幾十到上百個CAN終端設(shè)備，CAN部線具有以下優(yōu)點：抗干擾、易擴(kuò)展性、布線簡易(雙絞線)等。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。