[发明专利]基于北斗短报文通信的电网远程智能监控系统及监测方法

摘要

本发明涉及一种基于北斗短报文通信的电网远程智能监控系统及监测方法，监测系统包括电网在线监测传感器、基于FPGA的控制处理模块、监测端北斗短报文通信机、北斗卫星、监控端北斗短报文通信机和电网监控中心主机。监测方法包括下述步骤(1)获取电网在线监测数据；(2)在线监测监控系统监测端设备工作状态；(3)远程配置监控系统监测端设备的参数。本发明在不改造现有电网在线监测传感器和电网监控中心主机的情况下，利用北斗短报文的双向通信功能，可实现对高原地区、山区等通信不便地域的电网实时远程监控，操作方便、人性化，有利于节省人力、物力和财力。

主权项

一种基于北斗短报文通信的电网远程智能监控系统，其特征在于，所述监控系统包括电网在线监测传感器、基于FPGA的控制处理模块、监测端北斗短报文通信机、北斗卫星、监控端北斗短报文通信机和电网监控中心主机；所述电网在线监测传感器通过数据输入接口与基于FPGA的控制处理模块连接，所述基于FPGA的控制处理模块与监测端北斗短报文通信机连接，所述监测端北斗短报文通信机通过北斗卫星的数据传输通道与监控端北斗短报文通信机连接，所述监控端北斗短报文通信机与电网监控中心主机连接；所述监控系统包括太阳能电池构成的供电电源模块和无线wifi，所述太阳能电池构成的电源模块分别与数据输入接口、基于FPGA的控制处理模块以及监测端北斗短报文通信机连接；所述无线wifi与基于FPGA的控制处理模块连接；在监测端不断电的情况下，通过无线wifi自行完成对FPGA的升级；利用太阳能电池作为供电电源模块，输出所需电压，该电压通过电源转换模块获取数据输入接口、基于FPGA的控制处理模块和北斗短报文通信机所需的各种电压；所述电网在线监测传感器用于采集电网在线监测参数，以及向基于FPGA的控制处理模块提供设备工作是否正常的状态信息；所述基于FPGA的控制处理模块用于解析来自电网监控中心的控制指令，通过数据输入接口接收来自电网在线监测传感器的监测数据，查询传感器和北斗短报文通信机的工作状态信息，将电网在线监测数据和各种设备的工作状态信息封装到符合北斗短报文通信协议的数据包中，以及完成对传感器和北斗短报文通信机的参数配置；所述监测端北斗短报文通信机，用于将控制处理模块封装好的数据包通过北斗卫星的数据传输通道发送给监控端的北斗短报文通信机，以及通过北斗卫星的数据传输通道接收来自电网监控中心的控制指令；所述监控端北斗短报文通信机，用于通过北斗卫星的数据传输通道发送来自电网监控中心的控制命令以及接收来自电网在线监测端的数据包；所述监控中心主机，用于给电网在线监测端发送各种控制指令，以及处理和显示电网在线监测参数和监测端设备的工作状态；所述电网在线监测参数包括线路气象参数、微风振动参数、导线弧垂参数、覆冰厚度参数和现场污秽参数；所述数据输入接口包括RS485串口、以太网、无线网和模数转换器；所述基于FPGA的控制处理模块通过RS485串口、以太网或无线网接收由电网在线监测传感器输出的数字信息，同时通过模数转换器将电网在线监测传感器输出的模拟信息转换为数字信息；基于FPGA的控制处理模块和监控中心主机通过RS232串口查询北斗短报文通信机的状态信息以及完成与北斗短报文通信机之间的数据传输；电网在线监测传感器所输出的数据、基于FPGA的控制处理模块所接收到的来自电网监控中心的控制指令、电网监控中心主机所接收到的来自电网在线监测端的数据包均符合国家电网企业标准所规定的相同格式；电网在线监测传感器所输出的数据格式符合国家电网企业标准Q/GDW 242‑2010、Q/GDW 535‑2010；基于FPGA的控制处理模块所接收到的来自电网监控中心的控制指令以及电网监控中心主机接收到的来自电网在线监测端的数据包符合国家电网企业标准Q/GDW 562‑2010。