[发明专利]一种基于电力无线专网的变电站设备在线移动巡检系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于电力无线专网的变电站设备在线移动巡检系统及在线移动巡检方法。属于电站设备巡检的技术设备领域。

背景技术

TD-LTE是中国具有自主知识产权的新一代移动通信技术，其性能优势包括通信速率高(上下行峰值速率分别为50Mbps/100Mbps)、覆盖范围大、系统部署灵活、可实现业务的多样性、无线传输时延降低等。

中国三大运营商于2014年大规模启动部署基于TD-LTE技术的无线蜂窝网络，国内电网公司早在2011年就开展基于TD-LTE技术的电力无线专网工程建设。相对于运营商的网络部署，电力无线专网的规划有其特殊性：利用电网自有物业(行政楼或者变电站)部署基站，现阶段主要用于配电自动化、计量自动化、视频监控等电力生产类终端的无线接入。目前国内电网公司采用的主流无线专网的系统有两种：1785-1805MHz频段的TD-LTE系统和230MHz频段的LTE230系统，两种使用不同的频段，在物理层技术实现上也存在差异。

现有技术的变电站移动巡检系统，由主站系统11(包括数据库服务器1-1，web应用服务器1-2，交换机1-3等)、PDA15(包括读码器)和帖在变电设备13上的无源RFID电子标签14四部分组成，PDA设备通过无线局域网(比如WiFi、ZigBee等)与变电站台式电脑12相连接，通过局域网接入主站系统。其系统架构如图1所示。

该巡检系统虽然采用了成熟的计算机技术、无线通信和条码识别技术，与变电站规范化巡检相结合，能够解决漏巡和巡检不到位等问题。但存在如下缺点：

(1)巡检设备范围受无线局域网覆盖区域限制。只有无线局域网覆盖区域的设备才能采用该系统，对于大部分室外变电设备，无线局域网一般无法覆盖。此外，变电站内的室内无线覆盖也是有限的。对于无线局域网无法覆盖的设备，只能离线填表单，带回主站监控中心进行数据上传，其效率低下并缺乏机动灵活性。

(2)通信质量及安全性差。采用无线局域网技术进行数据传输，无法保证传输质量和数据的安全性。

(3)巡检记录不方便。采用无源的RFID标签，由于标签需要从读写器的射频场取电，因此读写距离较近。在巡检过程中需要寻找标签的具体位置，而常常变电站设备具有强电，为了保证人员安全，人工巡检必须保持一定距离，带来了电子标签读取的不便。

射频识别即RFID技术，是一种典型的物联网通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频(125k～134.2K)、高频(13.56Mhz)、超高频，微波等技术。目前RFID技术应用很广，如：图书馆，交通卡，门禁系统，食品安全溯源等。

RFID电子标签可以分为有源电子标签和无源电子标签。有源电子标签又称主动标签，标签的工作电源完全由内部电池供给，同时标签电池的能量供应也部分地转换为电子标签与阅读器通讯所需的射频能量。无源电子标签(被动标签)没有内装电池，在阅读器的读出范围之外时，电子标签处于无源状态，在阅读器的读出范围之内时，电子标签从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。

发明内容

本发明的目的之一，是为了解决现有变电站移动巡检系统存在巡检设备范围受无线局域网覆盖区域限制、通信质量及安全性差和巡检记录不方便的问题，提供一种基于电力无线专网的变电站设备在线移动巡检系统，该在线移动巡检系统具有使用方便、可实时地获取巡查数据、数据传输安全可靠等特点。

本发明的目的之二，是为了提供一种基于电力无线专网的变电站设备在线移动巡检方法。

本发明的目的之一可以通过采取如下技术方案达到：

基于电力无线专网的变电站设备在线移动巡检系统，其特征在于：包括由基于TD-LTE技术的电力无线专网，及移动终端、若干电子标签和变电站通信控制室，电力无线专网由无线基站和核心网设备两部分组成；一个核心网设备可以连接多个无线基站，覆盖大面积区域；无线基站包括天面天线、基带处理单元和射频远端单元三部分；变电站通信机房控制室安装有基站基带处理单元、核心网设备、主站和系统网管平台；电子标签为有源RFID电子标签，该电子标签的信号输出端与移动终端信号接入端相匹配对接，移动终端信号输出端通过天面天线处无线连接基站射频远端单元输入端，基站射频远端单元输出端连接基站基带处理单元，基站基带处理单元输出端通过核心网设备接入系统网管平台和主站操作台，由网管平台实时监测移动终端的在线状态；所述移动终端的信号输出端通过无线基站空口与变电站通信机房控制室建立数据双向传送。