科创中国
架空输电线路的监测装置及监测方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-02-13 09:36:04
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-03-17 13:51:14
本发明涉及一种架空输电线路的监测装置，包括通过无线传感器网络多跳的方式组网的节点，其特征在于，所述节点包括普通节点和基站节点，所述普通节点获取且处理输电线路的参数信息并将处理后的所述参数信息发送到所述基站节点，所述基站节点接收且处理所述输电线路参数信息并将所述处理后的输电线路的参数信息通过移动网络通信方式上传到控制中心。还涉及一种架空输电线路的监测方法。本发明可实时监测架空输电线路的温度，电压，电流，张力等相关物理参数值，并将其通过无线传感器网络多跳的方式传递到基站节点，由基站节点上的TD-SCDMA/GPRS/EDGE模块将数据通过公用手机网转发至控制中心，节省了带宽资源和系统成本。
所述普通节点分为簇头节点和子节点，每个区域内的子节点将采集的输电线路的参数信息打包成数据包后传送给所属区域的簇头节点，与该簇头节点采集的输电线路参数信息进行融合，形成新的数据包，并传送给相邻区域离所述基站节点更近的簇头节点；所述数据包包括该节点采集的输电线路参数信息、该节点的节点号、当前区域的簇头节点号、重传次数和当前数据包序号；所述新的数据包包括每个节点的节点号及每个节点对应采集的输电线路参数信息、本地簇头节点号、重传次数、新的数据包序号；所述无线传感器网络多跳的方式组网是每个区域内的所有节点都位于一条垂直于输电线路的直线上，所述节点的发射功率可调，所述每个区域内的所有节点中只有一个簇头节点，当簇头节点出现故障时，由同一区域内的任意一个子节点增大发射功率，成为新的簇头节点，同时通知相邻区域的簇头节点本区域的簇头节点更换，使相邻区域的簇头节点更新自身路由信息。
无线传感器网络是一种全新的信息获取平台，由布置在监测区域内大量的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的、分布式自组织的网络系统，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。
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上述架空输电线路的监测装置及监测方法将一定区域内的数据汇总到簇头节点，在簇头节点处可以对数据进行一定程度的融合，减少了数据量，节省了带宽资源。同时由于只在基站节点处安装手机通信模块，节约了系统的成本，以及无线通信的费用。
配有蓄电池作为备用电源，能提高装置的安全性。
使用两块电路板组成节点，可以较方便地根据具体应用环境选装不同类型的传感器组，或者仅将节点作为通信节点使用。
两块电路板上下摆放，可以减小节点占用的面积。
节点的发射功率可调，避免了太大的功率造成电能的浪费，又不会因为功率太小影响通信的质量和可靠性。
簇头节点故障时能够自动生成新的簇头节点，增强了装置的可靠性。
使用TD-SCDMA模块，系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强。
技术合作
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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