[发明专利]基于LoRa的高压输电线路工况监测系统

说明书

本发明涉及输电线路监测系统技术领域，具体为基于LoRa的高压输电线路工况监测系统，包括上位机、4G模块、无线网关、LoRa模块和数据采集终端，所述数据采集终端电性连接有LoRa模块。本发明的优点在于：通过所述上位机、4G模块、无线网关、LoRa模块和数据采集终端的配合设置，数据采集终端负责采集输电线路关键节点的问的信息并通过LoRa通信方式将采集的数据发送至无线网关处，无线网关负责接收汇总它所管理的节点采集的数据并整合自身采集的环境数据，通过4G通信方式将数据发送后台，从而能够实现对高压输电线路关键节点温度以及高压输电塔周围环境进行无线实时监测的功能，具有功耗低、运行稳定等特点，无需检测人员到现场进行检测工作。

技术领域

本发明涉及输电线路监测系统技术领域，具体为基于LoRa的高压输电线路工况监测系统。

背景技术

随着国民经济的不断发展，电力需求日益增强，人们对供电可靠性也提出了更高的要求，如何保证大规模输电线路运行的安全、优质、高效是智能电网建设的重要一环，电力设备的稳定运行不仅是安全性的要求，也是中国国家发展的要求。电力线路在实际运行中，接续金具连接处容易因为螺栓松动、接触面脏污和铜铝电化学腐蚀等原因导致电阻变大，在大负荷、大电流等情况下，极易造成局部温度过高并引发各种故障。对地理环境特殊的区域，输电线路受到的影响更为严重，非常容易发生杆塔倒塌现象，对输电作业带来严重的影响，输电导线受到自然因素的影响产生晃动会对杆塔稳定性造成影响，造成电缆之间连接的部件出现损坏、脱落等情况，严重时会导致设施倒塌，带来不良的后果。

传统的运维方式是利用红外热成像仪对架空输电线路电气部位进行热成像分析，以此判断电气部位是否发热，因此检测人员必须到现场进行实地测量，才能得到可靠、真实的数据，本文利用物联网技术设计了一套高压输电线路工况监测系统，对高压输电线路关键节点温度以及高压输电塔周围环境进行无线实时监测，并具有功耗低、运行稳定等特点。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于LoRa的高压输电线路工况监测系统，具备能够实现对高压输电线路关键节点温度以及高压输电塔周围环境进行无线实时监测的功能等优点，解决了检测人员必须到现场进行实地测量的问题。

(二)技术方案

为实现上述无需检测人员必须到现场进行实地测量目的，本发明提供如下技术方案：基于LoRa的高压输电线路工况监测系统，包括上位机、4G模块、无线网关、LoRa模块和数据采集终端，所述数据采集终端电性连接有LoRa模块，所述LoRa模块电性连接有无线网关，所述无线网关电性连接有4G模块，所述4G模块电性连接有上位机；

所述数据采集终端包括第一数据采集模块、数据采集终端MCU、第一通讯模块、第一供电模块和第一数据存储器，所述第一数据采集模块电性连接有数据采集终端MCU，所述采集终端MCU电性连接有第一通讯模块，所述采集终端MCU电性连接有第一供电模块，所述采集终端MCU电性连接有第一数据存储器，所述第一通讯模块包括LoRa通讯和USART通讯，所述第一供电模块包括电源管理单元、温差发电装置和锂电池组，所述锂电池组和温差发电装置均与电源管理单元电性连接，所述第一数据采集模块为温度传感器；

所述无线网关包括第二数据采集模块、无线网关MCU、第二数据储存器、第二通讯模块和第二供电模块，所述第二数据采集模块电性连接有无线网关MCU，所述无线网关MCU电性连接有第二数据储存器，所述无线网关MCU电性连接有第二通讯模块，所述无线网关MCU电性连接有第二供电模块，所述数据采集模块包括雨量传感器、风速传感器和双轴倾角传感器，所述通讯模块包括蓝牙通讯、LoRa通讯、USART通讯和4G通讯，所述供电模块包括太阳能电池板、锂电池组和电源管理单元，所述太阳能电池板和锂电池组均与电源管理单元电性连接。