一種基于云計(jì)算平臺的物聯(lián)網(wǎng)電力檢測系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于云計(jì)算平臺的物聯(lián)網(wǎng)電力檢測系統(tǒng)，包括在線監(jiān)測系統(tǒng)電子測量、無線通訊、太陽能新能源技術(shù)及軟件技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)線覆冰、導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線弧垂、導(dǎo)線微風(fēng)振動、導(dǎo)線舞動、次檔距震蕩、導(dǎo)線張力、絕緣子串風(fēng)偏(傾斜)、桿塔應(yīng)力分布、桿塔傾斜、桿塔振動、桿塔基礎(chǔ)滑移、絕緣子污穢、環(huán)境氣象、圖像，視、桿塔塔材被盜等狀況的實(shí)時在線監(jiān)測，預(yù)防電力線路重大事故災(zāi)害的發(fā)生。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可以獨(dú)立使用，也可自由組合。也可自由組合。也可自由組合。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于云計(jì)算平臺的物聯(lián)網(wǎng)電力檢測系統(tǒng)


[0001]本專利技術(shù)涉及電力監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種基于云計(jì)算平臺的物聯(lián)網(wǎng)電力檢測系統(tǒng)。

技術(shù)介紹

[0002]隨著國家電力建設(shè)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，在復(fù)雜地形條件下的電網(wǎng)建設(shè)和設(shè)備維護(hù)工作也越來越多，輸電線路的巡檢和維護(hù)越來越表現(xiàn)出分散性大、距離長、難度高等特點(diǎn)。因此對輸電線路本體、周邊環(huán)境以及氣象參數(shù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)測成為智能電網(wǎng)改造的重要工作。輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)是智能電網(wǎng)輸電環(huán)節(jié)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)輸電線路狀態(tài)運(yùn)行、檢修管理、提升生產(chǎn)運(yùn)行管理精益化水平的重要技術(shù)手段。
[0003]目前最常見的電力線路故障監(jiān)測方式是在電力線路上懸掛傳統(tǒng)的電磁式故障指示器，當(dāng)電力線路發(fā)生單相接地等故障時，線路出現(xiàn)非正常的大電流，故障指示器檢測到后進(jìn)行告警，線路管理人員需沿線巡查各線路段的故障指示器，直到找到發(fā)生故障的線路段，然后進(jìn)行具體的故障排查和維修。對于這種傳統(tǒng)靠人力排查的方式，不但耗時費(fèi)力，而且在雨雪等影響視線的天氣下，巡線檢查極為不便，而且故障排查的時效性非常低下，管理人員不能夠及時處理故障，會帶來難以估量的損失。
[0004]面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)，其主要特征是在電力生產(chǎn)、輸送和消費(fèi)的各環(huán)節(jié)中，廣泛部署具有感知能力、計(jì)算能力和執(zhí)行能力的智能設(shè)備，采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通過電力信息通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息的安全可靠傳輸、協(xié)同處理、統(tǒng)一服務(wù)及應(yīng)用集成，從而實(shí)現(xiàn)從電力生產(chǎn)到消費(fèi)全過程的全景全息感知、互聯(lián)互通和無縫結(jié)合。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)融合，有助于構(gòu)建可靠穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)高效、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、友好互動的新一代電網(wǎng)，并提升電網(wǎng)各應(yīng)用環(huán)節(jié)的智能化水平。云計(jì)算作為一個虛擬資源池，能為面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供強(qiáng)大的、低成本的、動態(tài)伸縮的計(jì)算配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測云平臺，有助于實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的計(jì)算和挖掘，具備節(jié)能環(huán)保、高可靠性、高可用性和高安全性的特征。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0005]本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于云計(jì)算平臺的物聯(lián)網(wǎng)電力檢測系統(tǒng)，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
[0007]一種基于云計(jì)算平臺的物聯(lián)網(wǎng)電力檢測系統(tǒng)，包括電力監(jiān)測云平臺，所述電力監(jiān)測云平臺包括：
[0008]電源模塊對安裝在輸電線路上的監(jiān)測裝置采用特種高能電池和感應(yīng)取能對蓄電池充電，并與通訊模塊實(shí)時連接在線；
[0009]所述通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測裝置并對輸電線路的運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集，并通過三層架構(gòu)模式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；
[0010]微氣象監(jiān)測模塊監(jiān)測電力通道內(nèi)的環(huán)境溫、濕度、風(fēng)向氣象參數(shù)，經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)
積累，可應(yīng)用采集氣象參數(shù)為線路規(guī)劃設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為線路維修、維護(hù)提供參考；
[0011]覆冰預(yù)警模塊通過全天候采集運(yùn)行狀態(tài)下輸電線路的絕緣子串拉力、絕緣子串風(fēng)偏角、絕緣子串傾斜角、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度特征參數(shù)，將數(shù)據(jù)信息實(shí)時傳輸?shù)椒治鎏幚碇行?，通過智能分析計(jì)算導(dǎo)線覆冰厚度；
[0012]圖像/視頻監(jiān)控模塊采用數(shù)字視頻壓縮技術(shù)、遠(yuǎn)距離GPRS/CDMA/3無線通訊技術(shù)、新能源及低功耗應(yīng)用技術(shù)、軟件技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將電力桿塔、導(dǎo)線現(xiàn)場的圖像、氣象信息經(jīng)過壓縮、分組后通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)對輸電線路周邊環(huán)境及環(huán)境參數(shù)的全天候監(jiān)測；
[0013]導(dǎo)線溫度監(jiān)測模塊實(shí)時監(jiān)測輸電線路導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線電流、日照、風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度；
[0014]動態(tài)增容模塊根據(jù)實(shí)際氣象環(huán)境、設(shè)備數(shù)據(jù)計(jì)算輸電線路當(dāng)前的穩(wěn)態(tài)輸送容量限額，并通過所述導(dǎo)線溫度監(jiān)測模塊進(jìn)行實(shí)時增容；
[0015]桿塔傾斜監(jiān)測模塊通過測量桿塔、拉線的傾斜角度，并測量環(huán)境的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度，將測量結(jié)果通過移動/聯(lián)通GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收中心；
[0016]微風(fēng)振動監(jiān)測模塊實(shí)時測量導(dǎo)線的振動加速度、振幅、頻率、導(dǎo)線溫度，并通過Zigbee或RF射頻模塊將數(shù)據(jù)無線上傳至鐵塔上的監(jiān)測裝置；所述監(jiān)測裝置同時對本塔所在微氣象區(qū)的風(fēng)速、參數(shù)進(jìn)行實(shí)時采集，將所有數(shù)據(jù)通過 SMS/GPRS/CDMA！通訊方式將數(shù)據(jù)傳往監(jiān)測中心，中心系統(tǒng)據(jù)IEEE和CIGRE方法判斷導(dǎo)、地線和OPGW的危險程度,預(yù)測疲勞壽命；
[0017]導(dǎo)線弧垂監(jiān)測模塊采用高能電池或?qū)Ь€感應(yīng)取能技術(shù)，實(shí)時測量導(dǎo)線對地距離的變化情況，監(jiān)測線下樹木、建筑物與導(dǎo)線之間的距離；
[0018]雷擊、污閃模塊包括雷擊及閃絡(luò)傳感器、監(jiān)控主機(jī)、太陽能電池板、蓄電池、通訊裝置；當(dāng)鐵塔因雷擊發(fā)生絕緣子閃絡(luò)時、或正常運(yùn)行情況下絕緣子發(fā)生污閃、霧閃或冰閃時，監(jiān)測裝置會通過GSM短消息將閃絡(luò)的類型及時間、桿塔號發(fā)送到監(jiān)測中心。
[0019]作為優(yōu)選，所述通訊模塊包括數(shù)據(jù)采集單元和監(jiān)測裝置，所述數(shù)據(jù)采集單元和所述監(jiān)測裝置之間采用RF、Zigbee、WIFI其中一種方式進(jìn)行通訊，判斷若所述監(jiān)測裝置是否具備光纖接入條件，采用光端機(jī)將桿塔上的的數(shù)據(jù)傳輸至中心CAG實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)落地；若不具備光纖接入條件通過無線網(wǎng)絡(luò)將各監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)匯總至有光纖接入桿塔上的監(jiān)測裝置，利用光交換機(jī)將無線監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)傳輸至中心CAG。
[0020]作為優(yōu)選，所述圖像/視頻監(jiān)控模塊包括采集層，用于監(jiān)控視頻圖像的采集和初步處理，利用標(biāo)準(zhǔn)化管理體系克服硬件設(shè)備品牌質(zhì)量不同的問題，將不同格式的實(shí)時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；傳輸層，用于視頻圖像數(shù)據(jù)的匯集、交換與傳輸，需要強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)資源；支撐層，將物理資源抽象化虛擬資源，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)資源管理、信息分類、視頻數(shù)據(jù)分布式存儲和智能分析等功能，能夠?qū)ν馓峁┗A(chǔ)設(shè)施即服務(wù)和平臺即服務(wù)，使底層硬件資源能夠被訪問和管理；應(yīng)用層，針對電力系統(tǒng)中的不同業(yè)務(wù)，提供相對應(yīng)的服務(wù)，即視頻監(jiān)控即服務(wù)。
[0021]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)線溫度監(jiān)測模塊包括測溫單元、塔上監(jiān)測裝置、通訊基站和分析查詢單元，其中測溫單元安裝在輸電線路導(dǎo)線或金具上，實(shí)時采集導(dǎo)線及金具溫度，并通過Zigbee或RF射頻模塊將數(shù)據(jù)無線上傳至鐵塔上的監(jiān)測裝置；
[0022]所述監(jiān)測裝置同時對本塔所在微氣象區(qū)的日照、風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時采集，將所有數(shù)據(jù)通過SMS/GPRS/CDMA通訊方式將數(shù)據(jù)傳往監(jiān)測中心，當(dāng)各溫度監(jiān)測點(diǎn)溫度超
過預(yù)設(shè)值時即刻啟動報警。
[0023]作為優(yōu)選，所述電力監(jiān)測云平臺還包括反外力破壞監(jiān)測模塊，所述反外力破壞監(jiān)測模塊包括高清夜視攝像機(jī)、智能視頻監(jiān)視及分析裝置；當(dāng)有人靠近鐵塔或攀爬、工程施工車輛靠近鐵塔、超高車輛越限、對導(dǎo)線造成撞線威脅時，智能分析單元立即啟動預(yù)警功能，并啟動攝像機(jī)圖像連拍功能，將抓拍圖像傳輸至監(jiān)控中心，同時啟動現(xiàn)場語音告警；所述監(jiān)控中心有報警信息、圖像的及時顯示及存儲，并以語音或短信方式進(jìn)行告警。
[0024]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)線弧垂監(jiān)測模塊計(jì)算導(dǎo)線的弧垂，所述弧垂計(jì)算公式為：f＝(h/q)*[cos(I
d1
*q/2h)
?
1]，其中f為最低點(diǎn)弧垂，h為兩根桿塔之間的高度差，q為導(dǎo)線上豎向所受載荷集度，I<本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于云計(jì)算平臺的物聯(lián)網(wǎng)電力檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括電力監(jiān)測云平臺，所述電力監(jiān)測云平臺包括：電源模塊對安裝在輸電線路上的監(jiān)測裝置采用特種高能電池和感應(yīng)取能對蓄電池充電，并與通訊模塊實(shí)時連接在線；所述通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測裝置并對輸電線路的運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集，并通過三層架構(gòu)模式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；微氣象監(jiān)測模塊監(jiān)測電力通道內(nèi)的環(huán)境溫、濕度、風(fēng)向氣象參數(shù)，經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)積累，可應(yīng)用采集氣象參數(shù)為線路規(guī)劃設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為線路維修、維護(hù)提供參考；覆冰預(yù)警模塊通過全天候采集運(yùn)行狀態(tài)下輸電線路的絕緣子串拉力、絕緣子串風(fēng)偏角、絕緣子串傾斜角、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度特征參數(shù)，將數(shù)據(jù)信息實(shí)時傳輸?shù)椒治鎏幚碇行?，通過智能分析計(jì)算導(dǎo)線覆冰厚度；圖像/視頻監(jiān)控模塊采用數(shù)字視頻壓縮技術(shù)、遠(yuǎn)距離GPRS/CDMA/3無線通訊技術(shù)、新能源及低功耗應(yīng)用技術(shù)、軟件技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將電力桿塔、導(dǎo)線現(xiàn)場的圖像、氣象信息經(jīng)過壓縮、分組后通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)對輸電線路周邊環(huán)境及環(huán)境參數(shù)的全天候監(jiān)測；導(dǎo)線溫度監(jiān)測模塊實(shí)時監(jiān)測輸電線路導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線電流、日照、風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度；動態(tài)增容模塊根據(jù)實(shí)際氣象環(huán)境、設(shè)備數(shù)據(jù)計(jì)算輸電線路當(dāng)前的穩(wěn)態(tài)輸送容量限額，并通過所述導(dǎo)線溫度監(jiān)測模塊進(jìn)行實(shí)時增容；桿塔傾斜監(jiān)測模塊通過測量桿塔、拉線的傾斜角度，并測量環(huán)境的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度，將測量結(jié)果通過移動/聯(lián)通GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收中心；微風(fēng)振動監(jiān)測模塊實(shí)時測量導(dǎo)線的振動加速度、振幅、頻率、導(dǎo)線溫度，并通過Zigbee或RF射頻模塊將數(shù)據(jù)無線上傳至鐵塔上的監(jiān)測裝置；所述監(jiān)測裝置同時對本塔所在微氣象區(qū)的風(fēng)速、參數(shù)進(jìn)行實(shí)時采集，將所有數(shù)據(jù)通過SMS/GPRS/CDMA！通訊方式將數(shù)據(jù)傳往監(jiān)測中心，中心系統(tǒng)據(jù)IEEE和CIGRE方法判斷導(dǎo)、地線和OPGW的危險程度,預(yù)測疲勞壽命；導(dǎo)線弧垂監(jiān)測模塊采用高能電池或?qū)Ь€感應(yīng)取能技術(shù)，實(shí)時測量導(dǎo)線對地距離的變化情況，監(jiān)測線下樹木、建筑物與導(dǎo)線之間的距離；雷擊、污閃模塊包括雷擊及閃絡(luò)傳感器、監(jiān)控主機(jī)、太陽能電池板、蓄電池、通訊裝置；當(dāng)鐵塔因雷擊發(fā)生絕緣子閃絡(luò)時、或正常運(yùn)行情況下絕緣子發(fā)生污閃、霧閃或冰閃時，監(jiān)測裝置會通過GSM短消息將閃絡(luò)的類型及時間、桿塔號發(fā)送到監(jiān)測中心。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于云計(jì)算平臺的物聯(lián)網(wǎng)電力檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊模塊包括數(shù)據(jù)采集單元和監(jiān)測裝置，所述數(shù)據(jù)采集單元和所述監(jiān)測裝置之間采用RF、Zigbee、WIFI其中一種方...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王旋，虞杰，沈陽平，吳偉翔，楊繼，
申請(專利權(quán))人：杭州繼高電力技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：