[發明專利]基于LoRa技術的局部放電采集系統及通信方法

在審

• 申請號: 202010104736.9
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111289850A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 唐明;郭飛飛;王偉;楊宏偉
• 申請（專利權）人: 珠海華網科技有限責任公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 南寧深之意專利代理事務所(特殊普通合伙) 45123
• 代理人: 徐國華

本發明公開了一種基于LoRa技術的局部放電采集系統及通信方法，該系統包括數據采集模塊、匯聚節點模塊和后臺服務模塊；該系統的通信方法為數據采集模塊分時段輪巡將各節點數據信息通過LoRa無線方式傳輸給匯聚節點模塊，匯聚節點分時段輪巡將LoRa數據傳送至后臺服務模塊。本發明采用帶LoRa節點設備的局部放電傳感器、LoRa網關及4G通信方式、數據后臺組成基于LoRa技術的局部放電采集系統及通信方法，由于LoRa節點設備的數據傳輸距離較遠且功耗較低，使得傳感器采集網絡的組網方式覆蓋率較大，通過節點組合及網絡優化配置提高了數據傳輸的穩定性，降低了成本。

技術領域

本發明屬于電力設備絕緣狀態檢測技術領域，具體涉及一種基于LoRa技術的局部放電采集系統及通信方法。

背景技術

20世紀50年代以來，我國的電力公共事業發展迅速，到20世紀末，我國電力系統裝機容量已超過14000萬千瓦，年發電量也居世界前列。在我國電力系統電壓等級不斷升高的同時，人們越來越重視電力系統的安全穩定運行。嚴重的電力設備故障不但會造成大范圍停電，給人們生活帶來不便，也會給國民經濟帶來重大損失。目前對電力設備進行檢測有人工巡檢和有線檢測等方式，采用人工巡檢的方式需要人工定期去巡檢，這種方式費時費力，實時性差，并且有些電力設備復雜，人工難以進入去檢測；有線檢測方式需要另外鋪設線路，成本比較高，而且也產生了許多不同信號之間的干擾，使得信號不穩定，此外，有些電力設備連接復雜，無法鋪設通信線路。專利申請號為20181071992.8的專利文獻提出了一種基于物聯網技術的電力設備監測系統，該系統包括用于采集電力設備狀態數據的監測裝置、用于存儲電力設備狀態數據的物聯網服務器和用于顯示所述電力設備狀態數據的顯示裝置；所述監測裝置、顯示裝置皆與所述物聯網服務器連接。該專利的電力設備監測系統雖然使用了物聯網進行電力設備的狀態信息進行采集，但是采集后信號傳輸過程并不穩定，同時耗能大。

LoRa是一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案，它屬于物聯網技術的一種。在國網提出加快建設泛在物聯網的要求后，立足現有局部放電檢測技術，提出電力輸變電設備物聯網無源無線智能傳感器研究的要求。開展局部放電無線傳感器網絡技術研究，實現無線傳感器的微功耗接入、靈活組網以及時間同步；開展面向輸變電物聯網的邊緣局部放電計算技術研究，從而打造傳感單元無源化、數據傳輸無線化，推進局部放電檢測技術在泛在物聯網中的應用。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中存在的不足，提供一種低功耗、使用安全方便的基于LoRa技術的局部放電采集系統及通信方法。

本發明的方案是通過這樣實現的：

一種基于LoRa技術的局部放電采集系統，包括數據采集模塊、匯聚節點模塊和后臺服務模塊；所述數據采集模塊與所述匯聚節點模塊連接，所述匯聚節點模塊與后臺服務模塊連接；

所述數據采集模塊包括傳感器、信號處理單元、電池和LoRa無線發射單元；所述傳感器、電池和LoRa無線發射單元分別與信號處理單元連接；

所述匯聚節點模塊包括LoRa信號模塊、微處理器和4G網絡信號模塊；所述LoRa信號模塊和4G網絡信號模塊分別與微處理器連接；

所述數據采集模塊通過LoRa無線發射單元與匯聚節點模塊連接，所述匯聚節點模塊通過4G網絡信號模塊與后臺服務模塊連接。

作為本發明的進一步說明，所述的電池為3.6V的蓄電池。

作為本發明的進一步說明，所述傳感器為特高頻傳感器（用于局部放電檢測）。

作為本發明的進一步說明，所述信號處理單元為STM32系列微控制器。

作為本發明的進一步說明，所述微處理器為MIPS24KEc的處理器。

一種基于LoRa技術的局部放電采集系統的通信方法，其特征在于，該方法如下：