基于物联网无线通信的输电线路在线监测（微气象）数据传输

       随着电力电网建设的逐渐发达，国家供电部门对电力安全问题也越来越重视，国家对电力设施的管理主要采用远程无线监测方式，输电线路状态在线监测系统就是其中之一。

　　输电线路状态在线监测系统包含多个子系统，其中有输电线路覆冰监测系统、输电线路微气象监测系统、杆塔倾斜在线监测系统、输电线路导线温度监测系统、输电线路防外力破坏监测系统、导线风偏监测系统等，它们被用于监测输电线路的各个不同方面，但最终的目的都是为了保障电力电网的安全。

       输电线路微气象在线监测系统是西安某电气有限公司的新产品，该系统集成了各种气象条件参数监测功能，包括温度、湿度、风速、风向、雨量和大气压强，将这些参数实时采集后通过厦门四信通信数据传输设备F2414，借助现有移动或联通的通信网络把采集后的数据包封装成TCP/IP数据进行数据传输，让相关部门及时准确的了解气象预报盲区或局部地区的气象状况，当出现异常情况时，采用声、光报警，同时将报警信息以短信方式发往有关人员的手机上，对生产工作提供参考。

 

          

图1

 

一． 系统的组成
 

       本系统主要由供电系统、传感器系统、数据传输系统、上位机软件分析系统组成，对于前三个系统都是安装在铁塔上，因此称其为前端系统；下面是对四个系统具体介绍：
 

1.供电系统
 

        由于无线测终端置于铁塔上，即户外，必须采用电池供电的方式；又由于无线检测终端内包括无线传输模块和传感器模块。所以，系统供电电源采用太阳能电池，提供12V 电压、30Ah 的电流，并配置太阳能电池专用蓄电池，以便在阴雨天气为系统提供足够的电能，在天气较好的时候又能够储存电量.
 

2.传感器系统
 

       对于气象变化采集传感器，比如温度、湿度、风速、风向、雨量和大气压强；传感器采集到的气象数据会通过下位机软件具体分析、处理、封装电力规约等
 

3.数据传输系
 

       对于下位机软件封装电力规约的数据，需要通过厦门四信数据传输终端，通过运营商网络把气象信息发送回上位机软件，工作人员在监控中心能够实时了解现场铁塔周边气象情况；
 

4.上位机软件分析系统

       无线数据传输终端通过运营商网络与电力系统数据中心建立网络连接，在中控室内可以查看到现场铁塔周边气象参数，做到远距离无线数据通信；当被监测点出现异常情况，上位机软件会发出报警信号及其提供相关人员做好防护措施，确保输电线路的安全；

 

二． 系统的组网框图

 

3.1、原理框图：

 

   说明：

1.供电电源系统为前端设备提供工作电压；

2.传感器系统通过RS232或RS485与数据采集系统交换数据；

3.数据采集系统通过RS232或者RS485把需要上报的数据发给数据传输系统；

4.数据传输系统通过运营商网络（移动、联通、电信）把数据封装成TCP/IP数据上发到数据中心；

5.数据中心处理与分析现场发回来的数据，做出相应状态的判断；

 

3.2、拓扑框图：

 

    

 

 

三． 实际应用

                  

 

 

    说明：温度、湿度、风速、风向、雨量和大气压强传感器采集到数据后，通过客户的主板封装协议后，在经厦门四信F2414(WCDMA IP MODEM)把现场采集的数据传输到每个电力局的管理平台。