[發明專利]輸電線路運行狀態自動監測裝置及其監測方法

在審

• 申請號: 201710652564.7
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107248784A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 梁軍士;顧同江;陳梅;袁金麗;邱蓓;邱龍驕;楊曉龍
• 申請（專利權）人: 新疆信息產業有限責任公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所65105
• 代理人: 周星瑩,湯建武

1.一種輸電線路運行狀態自動監測裝置，其特征在于包括子站、主站和監控終端，所述子站包括采集拉力、傾角和氣象數據的數據采集模塊、子站控制模塊、第一通信模塊、第二通信模塊和電源單元，所述主站包括主站控制模塊和第三通信模塊，數據采集模塊和電源單元均與子站控制模塊電連接，子站控制模塊通過第一通信模塊與主站控制模塊通信連接，子站控制模塊通過第二通信模塊與監控終端通信連接，主站控制模塊通過第三通信模塊與監控終端雙向通信連接。

2.根據權利要求1所述的輸電線路運行狀態自動監測裝置，其特征在于所述子站還包括子站存儲模塊和攝像機，所述子站存儲模塊和攝像機均與子站控制模塊電連接；或/和，所述主站還包括報警模塊和主站存儲模塊，主站存儲模塊和報警模塊均與主站控制模塊電連接。

3.根據權利要求1或2所述的輸電線路運行狀態自動監測裝置，其特征在于所述電源單元包括電源模塊、太陽能電池、控制器和蓄電池，所述太陽能電池與控制器電連接，蓄電池與控制器雙向電連接，控制器與電源模塊電連接，電源模塊與子站控制模塊電連接。

4.根據權利要求1或2所述的輸電線路運行狀態自動監測裝置，其特征在于所述數據采集模塊包括拉力傳感器、傾角傳感器和氣象傳感器，拉力傳感器、傾角傳感器和氣象傳感器均與子站控制模塊電連接。

5.根據權利要求3所述的輸電線路運行狀態自動監測裝置，其特征在于所述數據采集模塊包括拉力傳感器、傾角傳感器和氣象傳感器，拉力傳感器、傾角傳感器和氣象傳感器均與子站控制模塊電連接。

6.根據權利要求1或2或5所述的輸電線路運行狀態自動監測裝置，其特征在于所述第一通信模塊為GPRS通信模塊；第二通信模塊為無線射頻收發模塊；第三通信模塊為無線射頻收發模塊。

7.根據權利要求3所述的輸電線路運行狀態自動監測裝置，其特征在于所述第一通信模塊為GPRS通信模塊；第二通信模塊為無線射頻收發模塊；第三通信模塊為無線射頻收發模塊。

8.根據權利要求4所述的輸電線路運行狀態自動監測裝置，其特征在于所述第一通信模塊為GPRS通信模塊；第二通信模塊為無線射頻收發模塊；第三通信模塊為無線射頻收發模塊。

9.一種如權利要求7或8中任一項所述的輸電線路運行狀態自動監測裝置的監測方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步：子站開啟,子站控制模塊進行初始化，初始化結束后，子站控制模塊讀取配置信息；同時主站開啟，對子站和監控終端進行參數設置，然后設定主站的IP地址和接收端口，并且主站控制模塊對接收端口進行監聽，之后進入第二步；

第二步：子站控制模塊控制數據采集模塊實時采集拉力、傾角和氣象數據，并將采集到的數據上傳至子站控制模塊，之后進入第三步；

第三步：子站開啟GPRS通信模塊與主站進行通信連接，若與主站連接成功，則進入第四步，若連接不成功，則將GPRS通信模塊關閉，并進行重新開啟；

第四步：子站控制模塊將接收到的采集數據存儲至子站存儲模塊，并且將采集到的數據以報文的形式上傳至主站控制模塊，之后進入第五步；

第五步：當主站控制模塊監聽到接收端口有數據報文到達時，主站控制模塊接收數據報文，在數據報文中尋找子站信息并與主站控制模塊中記錄的子站信息進行匹配，若匹配成功，則進入第六步，若匹配不成功，則直接將數據報文丟棄，進行下一組數據報文的匹配判斷；

第六步：主站控制模塊判斷子站時間與主站時間是否一致，若時間一致，進入第七步，若時間不一致，主站控制模塊進行時間校準，時間校準完成后重新判斷子站時間與主站時間是否一致，若時間一致，進入第七步，若時間不一致，則再次進行校準；

第七步：主站控制模塊對數據報文進行讀取和解析，然后計算導線平均覆冰厚度，計算過程如下：

(1)獲取拉力傳感器測量的垂直檔內導線的質量G；

(2)通過下式計算導線的平均覆冰厚度，公式如下：

其中，b為導線的平均覆冰厚度，d為導線直徑，之后進入第八步；

第八步：主站控制模塊判斷導線平均覆冰厚度是否超過主站控制模塊內設定的限值，若導線平均覆冰厚度超過限值，則主站控制模塊發送覆冰報警信號至監控終端，且報警模塊進行聲光報警，若導線平均覆冰厚度沒有超過限值，則結束。

10.根據權利要求9所述的輸電線路運行狀態自動監測裝置的監測方法，其特征在于第三步中GPRS通信模塊通過PPP撥號與主站進行通信連接，開啟GPRS通信模塊時，若撥號重連次數超過三次，則關閉GPRS通信模塊，并進行重新開啟，若在三次內與主站連接成功，則進入第四步；或/和，第七步中在主站控制模塊對數據報文進行讀取及解析之前，監控終端接收攝像機拍攝的導線覆冰情況照片，工作人員查看照片確認導線是否覆冰，并通過監控終端發送相應信號至主站控制模塊，主站控制模塊根據信號判斷所接收的數據報文是否為覆冰數據，若是覆冰數據，則對數據報文進行讀取及解析，若不是覆冰數據，則丟棄數據。