[发明专利]一种基于5G网络的电力金具物联网监测系统

说明书

本发明是一种基于5G网络的电力金具物联网监测系统，包括：依次连接的感知层、网络层和应用层；感知层由多个检测单元构成，每个检测单元都设有与电力金具的连接节点连接的温度传感器、拉力传感器和振动传感器；网络层包括ZigBee路由节点和5G通信模块，ZigBee路由节点将多个检测单元所采集的温度信息、拉力信息、振幅、频率以及传感器编号信息发送给5G通信模块；应用层包括数据处理单元、数据存储单元、加密单元和报警单元，数据处理单元分别与5G通信模块、数据存储单元和报警单元连接，加密单元与数据存储单元连接。本系统可对电力金具在工作状态下的温度、拉力和振动情况进行实时监控。

技术领域

本发明属于物联网应用技术领域，涉及一种基于5G网络的电力金具物联网监测系统。

背景技术

随着时代的发展智能电网也就是电网的智能化(也被称为“电网2.0”)应运而生，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。电力金具作为电力系统建筑过程中最基础、应用量最大的构件之一，然而随着电力行业的飞速发展，现有电力金具产品在应用过程中的种种弊端逐渐突显出来。如电力金具在复杂环境下的腐蚀磨损，电力金具由于本身导磁性造成过高的能耗及升温等现实问题。由于输电线路长期处于野外露天，经受风霜雨雪的侵袭，必然会遇到腐蚀问题。金具作为小型连接部件，其腐蚀速度一般快于铁塔和导线。针对现有电网在南部多雨、西部沙尘、北部严寒、东部沿海以及重污染区等恶劣环境下，金具接触点容易发生腐蚀，断裂等故障，甚至可能威胁到整个电网传输的稳定。由于金具的温度和拉力在工作状态不能实时监控，如果一旦发生断裂导致短路、断路等故障就会给电力输送系统造成极大的损失，严重制约着智能电网的发展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于5G网络的电力金具物联网监测系统，以对电力金具在工作状态下的温度、拉力和振动情况进行实时监控。

本发明提供一种基于5G网络的电力金具物联网监测系统，包括：依次连接的感知层、网络层和应用层；

所述感知层由多个检测单元构成，每个检测单元都设有温度传感器、拉力传感器和振动传感器，温度传感器、拉力传感器和振动传感器均连接到电力金具的连接节点处；

所述网络层包括ZigBee路由节点和5G通信模块，ZigBee路由节点将多个检测单元所采集的温度信息、拉力信息、振幅、频率以及传感器编号信息发送给5G通信模块进行汇总；

所述应用层包括数据处理单元、数据存储单元、加密单元和报警单元，数据处理单元分别与5G通信模块、数据存储单元和报警单元连接，加密单元与数据存储单元连接以对数据进行加密处理。

在本发明的基于5G网络的电力金具物联网监测系统中，所述检测单元还包括主控模块和ZigBee射频模块，主控模块分别与温度传感器、拉力传感器和振动传感器连接对温度信息、拉力信息、振幅和频率进行处理，ZigBee射频模块与主控模块连接将处理后的温度信息、拉力信息、振幅和频率发送给ZigBee路由节点。

在本发明的基于5G网络的电力金具物联网监测系统中，所述检测单元还包括电源控制器、锂电池和太阳能供电模块；电源控制器分别与主控模块、锂电池和太阳能供电模块连接。

在本发明的基于5G网络的电力金具物联网监测系统中，所述5G通信模块设有网关微处理器将ZigBee网络信号转化为5G网络信号。

本发明的一种基于5G网络的电力金具物联网监测系统，至少具有以下有益效果：

(1)首次对电力金具这个电力系统建筑过程中最基础、应用量最大的构件的工作状态进行监测，通过传感器对金具接触处的温度，拉力信息进行采集，可更好地保证电力系统的安全性能。