[发明专利]一种基于北斗通信的输电线路状态监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测系统，具体涉及一种基于北斗通信的输电线路状态监测系统。

背景技术

“十二五”以来，随着西部水电基地的建设，四川电网规模在原有基础上翻了一番。以“川藏联网”、“电力天路”等为代表的水电送出通道和民生工程逐渐向“甘阿凉”三州无人区或少人区延伸。但是，无人区普遍具有地形复杂、地质条件脆弱、海拔高、气候环境恶劣等特点，覆冰、滑坡、泥石流等自然灾害严重威胁输电线路安全稳定运行。因此，通过技术手段对输电线路及走廊进行状态监测，并使运维人员实时掌握其状态，进而评估其风险已是迫在眉睫。

当前，国内外输电线路状态线监测技术，主要依托移动通信网络(4G/3G/2G)，个别情况利用无线(WiFi)接力或OPGW光纤传输技术。但是，面对无人区、少人区，以及随时可能发生的自然灾害事故时，以上技术路线都面临严重不足。移动通信网络无法全面覆盖，在无人区、少人区等地区，由于没有基站，造成通信死角；无线(WiFi)结合OPGW光纤的传输方式，由于需要中继接力的，则应用受限、投资成本高、运行稳定性差，一处断则全线断。

因此，针对当前输电线路状态监测技术的瓶颈，结合线路运维的紧迫需求，如何解决无信号地区架空输电线路无法开展状态监测的难题迫在眉睫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是无人区输电线路及走廊无法进行状态监测，目的在于提供一种基于北斗通信的输电线路状态监测系统，可在无人区、少人区等移动通信无信号或信号较弱地区实现架空输电线路的状态监测，消除了线路状态监测盲区，使电网具备了状态监测全覆盖能力，大幅度提高线路状态监测水平，提高了无人区线路运维水平，大幅降低现场人员工作强度。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于北斗通信的输电线路状态监测系统，包括

现场监测单元：利用传感器单元采集输电线路状态特征量，并将特征量转换为相应规范格式的数据，运算得到监测数据，存储并发送给北斗数据终端；

北斗数据终端:用于无线发射和接收现场监测单元得到的监测数据，然后通过通信网络将监测数据和控制指令传送到北斗指挥机；

通信网络:为北斗卫星通信网络，应用北斗短报文通信功能，实现北斗制式的监测数据和控制指令在天地间的传输；

北斗指挥机:与监测平台连接，用于接收和发射监测数据和控制指令；

监测平台:具有数据格式转换、存储、分析和展示功能，将北斗制式的监测数据进行转换，再经存储、分析，开展输电线路状态评价，最后实现展示。

在现有的高压架空输电线路状态监测中还没有人将北斗短报文通信功能应用其中，使得现有技术中对无信号地区架空输电线路无法开展状态监测，使得无信号区域线路运维的难度大。

与现有技术相比，本发明借助北斗卫星导航系统，应用了北斗短报文通信功能，可在无人区、少人区等移动通信无信号或信号较弱地区应用，消除了线路状态监测盲区，使电网具备了状态监测全覆盖能力，解决无人区输电线路及走廊无法开展进行状态监测的难题，大幅度提高了线路状态监测水平，助力线路运维，为复杂运维工况下无通信地区电网运维提供技术支撑，减少人工巡线，通用性广、可靠性高、经济性好，大大节省了人力、物力、财力，保证了电网安全。

优选的，所述现场监测单元包括中央处理单元、数据采集单元、供电单元和通信单元，所述的中央处理单元分别与数据采集单元、供电单元和通信单元连接。

优选的，数据采集单元包括统一接口和传感器；传感器通过统一接口与中央处理单元相连；传感器为一个或者多个，统一接口同时与一个或者多个不同传感器进行连接，以监测不同状态特征量。统一接口的设置方便接收和传递不同传感器收集到的监测数据信息，兼容性好，不用额外进行数据转换，操作方便。

优选的，多个传感器为多种状态监测传感器，用于输电线路本体或环境的监测。

优选的，所述供电单元包括太阳能电池板、充放电控制模块、蓄电池，太阳能电池板通过充放电控制模块与蓄电池相连，充放电控制模块与中央处理单元相连。

优选的，所述通信单元按照北斗短报文通信规范将监测数据格式转换为北斗制式，并与北斗数据终端连接，将监测数据传送到北斗数据终端。利用北斗卫星导航系统中的北斗短报文可以发布140个字的信息，既能够定位，又能显示发布者的位置的功能实现对测量数据的高效传输，无需再依托移动通信网络(4G/3G/2G)、无线(WiFi)接力或OPGW光纤传输技术，也就无需建基站和中继接力，成本大大降低，运行稳定性好。

太阳能电池板能始终工作在V-A特性曲线的最大功率点。