[發(fā)明專利]基于無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的輸電線路系統(tǒng)中的動態(tài)電源管理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410588654.0
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN105530689A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭子梁;張勇;李曉光;莊文兵;朱章甫;張小軍;張東
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)新疆電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W24/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明公開一種基于無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的輸電線路系統(tǒng)中的動態(tài)電源管理方法，可以保無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的輸電線路系統(tǒng)在正常工作的前提下，節(jié)省能耗，提高能源使用效率。

背景技術(shù)：

隨著智能電網(wǎng)概念的提出、發(fā)展，以及電網(wǎng)運營管理工作不斷深入的向科技化、綜合化、自動化、智能化發(fā)展，輸電線路的維管工作內(nèi)容變得越來越多，科技含量也越來越高，直升機巡線、桿塔傾斜在線監(jiān)測、微氣象監(jiān)控、絕緣子在線監(jiān)測、覆冰監(jiān)控、鐵塔防外力破壞監(jiān)測、應(yīng)急搶修信息化等一系列的系統(tǒng)和設(shè)備逐步得到了應(yīng)用和擴充。但是，當(dāng)前各級電網(wǎng)和電線路桿塔，其狀態(tài)監(jiān)測裝置大多位于人跡罕至的荒郊野外，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的不暢通在一定程度上限制了各種在線監(jiān)測系統(tǒng)的更進(jìn)一步發(fā)展和推廣應(yīng)用，從而也影響到了電力部門的工作效率和工作效果。基于此，用無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋輸電線路，建設(shè)一種投資性價比高、接入內(nèi)容多樣、數(shù)據(jù)安全性高、用途廣泛的輸電線路監(jiān)測系統(tǒng)，已經(jīng)成為目前極為重要和緊迫的一項工作內(nèi)容。

輸電線路沿線的通信設(shè)備需要及時響應(yīng)來自監(jiān)測中心的數(shù)據(jù)，并完成數(shù)據(jù)傳輸，因此需要設(shè)備長時間工作。因此監(jiān)測設(shè)備對功耗的要求很好。而輸電線路監(jiān)測設(shè)備的取能無非是太陽能、風(fēng)力發(fā)電、耦合取電的其中一種或者幾種的組合，但無論采用哪種模式，能源的有限性都是一個無法忽視的問題。因此，本發(fā)明設(shè)計了一種系統(tǒng)級的動態(tài)電源管理，在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的輸電線路系統(tǒng)中總體控制電網(wǎng)各個模塊的開關(guān)，有限的能源下保證系統(tǒng)長時間供電和功耗需求，滿足持續(xù)穩(wěn)定可靠地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)通信。為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種基于無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的輸電線路系統(tǒng)中的動態(tài)電源管理方法。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的輸電線路系統(tǒng)中的狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備的動態(tài)電源管理方法。該方法考慮到輸電線路狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備在正常情況下周期性發(fā)送狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)這一事實，因此可以周期性的使?fàn)顟B(tài)監(jiān)測設(shè)備在喚醒、工作和休眠三種狀態(tài)切換，以節(jié)省電耗。

無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的輸電線路基于光纖網(wǎng)絡(luò)作為信號輻射源展開網(wǎng)絡(luò)部署，無線中心站設(shè)備通過與光纖收發(fā)器的融合并實現(xiàn)基于OFDM調(diào)制的5.8G網(wǎng)絡(luò)信號的無線發(fā)射。根據(jù)線路長距離分布情況，通過WiMax增加無線中繼設(shè)備進(jìn)行無線信號的放大和增強，保證信號的長距傳輸。每級鐵塔配備無線接入路由設(shè)備，進(jìn)行無線WiFi信號的覆蓋。狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)位于無線中心站、無線中繼站和各級鐵塔上，實時監(jiān)測線路狀態(tài)。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

提出一種基于無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的輸電線路系統(tǒng)中的動態(tài)電源管理方法，使輸電線路監(jiān)測設(shè)備的能耗降低。由于無線中心站和無線中繼設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備需要周期性的向監(jiān)控中心發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)，因此令狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備處于工作休眠和喚醒三種狀態(tài)，采取周期性地觸發(fā)自身處于睡眠狀態(tài)的供電系統(tǒng)的方式，監(jiān)測并向監(jiān)控中心通過WiMax報告狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，之后再次休眠。這是主動喚醒的工作模式；當(dāng)監(jiān)控中心需要實時視頻監(jiān)測下級狀態(tài)，則向監(jiān)測設(shè)備發(fā)送喚醒指令，該指令可以隨時喚醒處于休眠中的設(shè)備。

各級鐵塔一般位于人煙稀少的偏遠(yuǎn)地區(qū)，塔上的無線路由設(shè)備的作用是為區(qū)域負(fù)責(zé)人提供全覆蓋的無線WiFi接入，便于其進(jìn)行塔桿狀態(tài)監(jiān)測。一般一個負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)多個塔的狀態(tài)監(jiān)測，因此，只有當(dāng)負(fù)責(zé)人來到這片區(qū)域時，再打開負(fù)責(zé)該區(qū)域無線信號的路由器。除此之外，路由器應(yīng)關(guān)閉，其狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備處于休眠狀態(tài)，以便接收工作人員的喚醒指令。這是被動喚醒的工作模式。

表1輸電線路系統(tǒng)各模塊的全部工作狀態(tài)

表1所述是采用動態(tài)電源管理方案后無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的輸電線路系統(tǒng)中各個模塊的所有工作狀態(tài)。從表中可看出，無線中心站和無線中繼站為了覆蓋無線WiMax信號，應(yīng)始終處于工作狀態(tài)，其上安裝的監(jiān)測設(shè)備周期性在工作、休眠、喚醒三個狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。無線路由器上的監(jiān)測設(shè)備的工作狀態(tài)與中繼站監(jiān)測設(shè)備相同，不同之處在于，在工作狀態(tài)接收到的數(shù)據(jù)，前者通過WiFi信號以短信形式發(fā)向負(fù)責(zé)人的手持設(shè)備中，，而后者通過WiMax網(wǎng)絡(luò)發(fā)給監(jiān)控中心。無線路由器則長期處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)無線路由器接收到負(fù)責(zé)人的喚醒指令后，再開啟路由器設(shè)備。