电力线路远程智能环境监控报警装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及智能监控技术领域，具体设及一种电力线路远程智能环境监控报警装 置。
【背景技术】
[0002] 我国电力系统长期推行定期检修制度，运种检修方式的周期、项目都是建立在传 统经验基础上。对设备个体的质量、运行环境、性能状态的差异考虑不全。存在着检修周期 短，设备停电次数多，检修费用高，检修工作量大，供电可靠性降低等问题。随着高压、特高 压输电线路的建立，运种检修方式越来越不适应输电线路的安全性、供电可靠性的要求。因 此特别需要一种能够实时在线远程监控报警设备，特别是针对线路末端和偏远地区，而运 些地区正是事故多发和通讯不杨的地区，因此，针对运些地区的电力设备进行实时远程有 效监控显的尤为重要。
[0003] 现在一般监控设备的特点：监测设备功能单一;集成度不高；需要考虑电网电压等 级，遇到电压等级变换和长距离传输的，需要加中继器;增加的设备都有一个电源的问题。 目前已经有简单单一功能的设备监测在运行，主要有W下几个原因导致运样的设备使用存 在不足：
[0004] 一是设备在恶劣的环境下，现有供电系统如电池或太阳能不能足够支持时，设备 受环境影响较大。
[0005] 二是通讯问题，现有的设备通讯方式主要是无线通讯网络，但是偏远地区没有覆 盖，所W通讯使用受到一定限制。
[0006] S是时钟问题，由于没有统一对时功能，而且通讯网络有通讯时延问题，所W后台 收到信息有时不能客观反映问题发生时间。
[0007] 四是自主工作问题：目前监控设备没有开出量，所W有些比较明确的问题不能按 预案处理。
【发明内容】
[000引本发明所要解决的技术问题是要提供一种不受环境影响、通讯不受地域影响的一 种电力线路远程智能环境监控报警装置。
[0009] 本发明实现上述目的的技术方案如下：一种远程智能环境监控报警装置，所述装 置内集成有太阳能板、环境传感器、状态传感器、CT取电部分、AD转换模块、通讯管理模块、 CPU主板、无线开出量节点、存储模块、电源、电源管理模块;其中电源分别与太阳能板、CT取 电部分、电源管理模块连接;CPU主板分别与电源管理模块、存储模块、无线开出量节点、AD 转换模块、通讯管理模块信号连接或电连接;环境传感器、状态传感器分别与AD转换模块信 号连接或电连接，所述无线开出量节点通过无线网络与后台系统连接。
[0010] 优选的，所述通讯管理模块包括GPS授时模块、GPRS/GSM通讯模块、电力通讯模块， GPS授时模块与卫星信号连接。
[0011] 优选的，所述环境传感器内集成有空间溫度传感器、湿度传感器、风速传感器、横 摆距离传感器。
[0012] 优选的，所述状态传感器内集成有溫度传感器、倾角传感器、倾角加速传感器、超 声波测距仪。
[0013] 优选的，所述CT取电部分包括线圈、电阻、放大电路、充电电路;所述线圈卡在电力 线上，所述垫圈与电阻并联，放大电路与充电电路连接所述电源，电阻连接放大电路;线圈 通过感应方式得到一个电流，让运个电流通过电阻，在电阻两端产生一个电压，通过放大电 路将运个电压放大，给所述电源充电。
[0014] 优选的，所述电压通过放大电路被放大到至少5伏，所述电池为4.8伏。
[0015] 优选的，所述电源为可充电电池，当然也可W蓄电池、太阳能电池等等。
[0016] 本发明可W对安装本设备的周围运行空间环境进行监测，包括需要检测设备周围 当前的空间溫度、湿度、风速、线缆摆幅等进行检测和设备预案处理。
[0017] 设备状态监测---对需要监测的设备的溫度、倾角(倾角加速主要用于设备防盗）、 弧垂进行监测。
[0018] 设备预案处理---由于我国IOKV输电系统经常发生接地故障，对于偏远地区不能 及时排除，因此尽量把故障缩短到最小范围，本设备有一个无线开出节点，可W按照预案配 合保护设备完成故障隔离。
[0019] 设备供电----由于高压线路不能保证220V供电系统，使用太阳能是目前其它类产 品的主要通用做法。它的问题是当天气不好时，有时阴雨连绵几十天，运时太阳能基本不起 作用。本设备除使用太阳能供电之外，特别增加了电子PT感应取电，利用高压电缆产生的电 磁场，通过感应技术得到电流，再转换成电压给电池充电，W保证本发明设备的工作电源。
[0020] 信息传输----利用现有的通讯网络将得到的监控数据及时发给后台。但是目前的 电信公共网络信息传输存在时延问题，因此不能及时反映的数据所对应的时间。因此在后 台综合信息处理系统不能及时体现出时间的特征。因此本发明设备有一个独特的功能，通 过卫星对分布于各个监控点的设备统一授时，保证数据和时间的统一性。
[0021] 本发明所有需监测的内容集中在一个装置内部，对于需要监测的位置，直接安装 本装置就可W，不需要考虑沿途线路环境，传送数据简单。
【附图说明】
[0022] 图1为现有技术中的电路连接图。
[0023] 图2为本发明装置结构关系示意图。
[0024] 图3为本发明电路连接图。
[0025] 图4为本发明安装示意图。
[00%]图5为下行电压调制"0""r定义示意图，其中，a为电压调制"0"示意图，b为电压调 审rr示意图。
[0027]图6为上行电流调制的"0" "r定义示意图。
[002引图7为CT取电示意图。
[0029] 附图序号说明：
[0030] 电力设备环境远程智能监控报警装置1、数据转发设备2、电力线3。
【具体实施方式】
[0031] 电力设备环境远程智能监控报警装置主要作用是针对高压线路W及杆塔和变压 器运行环境状态进行实时记录，包括设备运行状态特征量，W及测量、传输和诊断系统和相 应预案处理，该方法是实现输电线路状态检修的重要手段，是提高输电线路运行安全可靠 性的有效方法。通过对输电线路状态监测参数的分析，可及时判断输电线路故障并提出事 故预防预警方案，降低输电线路事故发生的可能性。针对故障处理预案，可W独立完成事故 的隔离。
[0032] 下面结合附图对本发明做详细的说明。
[0033] 图2中，远程智能环境监控报警装置，本装置与后台信号连接，装置内集成有太阳 能板、作为电源的可充电电池、环境传感器、状态传感器、AD转换模块、通讯管理模块、CPU主 板、无线开出量节点、CT取电部分、存储模块、电源管理模块，其中可充电电池分别与太阳能 板、CT取电部分、电源管理模块连接，CPU主板分别与可充电电池、存储模块、无线开出量节 点、AD转换模块、通讯管理模块连接，环境传感器、状态传感器分别与AD转换模块连接。通讯 管理模块包括GI^授时模块、GPRS/GSM、电力通讯MODEN模块，GPS授时模块与卫星信号连接。 环境传感器集成有空间溫度传感器、湿度传感器、风速传感器、横摆距离传感器;状态传感 器集成溫度传感器、倾角传感器、倾角加速传感器、超声波测距仪。
[0034] 下面说明下各部分部件的功能与原理：
[0035] 太阳能板：负责将太阳光转换成电能；电源管理一指利用外部（如太阳能板）因素 对电池进行充放电管理模块。
[0036] 环境传感器:包括空间溫度传感器、湿度传感器、风速传感器、横摆距离传感器，环 境传感器监测设备及设备周围的空间溫度、湿度、风速等数据。
[0037] 溫度传感器--测试空间溫度;湿度传感器--测试空间湿度，主要监测下雨等;风速 传感器---测试空间空气流动速度对杆塔设备的影响；横摆距离传感器---也叫摆幅传感 器，监视电线摆动，摆动过大会造成短路故障；
[0038] 状态传感器:包括被监测物溫度传感器、倾角传感器、倾角加速传感器、超声波测 距仪，所述状态传感器监测被监测设备的溫度、倾角等数据。
[0039] 溫度传感器---测量电线溫度，考虑电线热涨冷缩;倾角传感器一考虑地表现象 导致电线杆倾斜;倾角加速传感器---电线杆倾角(倾斜)一般在45度范围内，超过45度电线 杆一般会倒，运个倾倒是加速度的；超声波测距仪---主要检测电线对地距离，W及地面堆 积物造成安全距离过小，给人身安全造成伤害。
[0040] CT取电部分:CT取电原理是通过一个线圈卡在电力线上，通过感应方式得到一个 小电流，让运个小电流通过一个阻性器件，阻性器件可W是电阻，在阻性器件两端产生一个 电压。将运个电压放大到5伏W上，就可W给4.8伏电池充电。电池再支持本装置工作，当电 线上电流达到额定30%就可W通过周围电场感应出来一个电流并完成给电池充电。具体的 说，CT取电部分的电路包括线圈、电阻、放大电路、充电电路;线圈卡在外部的电力线上，垫 圈与电阻并联，放大电路与充电电路连接可充电电池，电阻连接放大电路。
[0041 ] AD转换模块:将测量到的模拟状态量数字化，并完成和CPU主板的通讯。
[0042]通讯管理模块:主要有两个功能，一是从卫星得到时间参数，将独立分散的设备统 一在同一个时钟下工作。二是通过公共通讯网络建立装置与后台系统的一个通讯通道。
[0043] GPS授时模块:利用卫星的特点，接收卫星时钟，转换成本地时钟，统一设备时钟， 避免公共信号延时造成数据汇总的时间差异。
[0044] GPRS/GSM通讯一一所有本地数据通过专用GPRS/GSM通讯模块传送到后台，并从后 台接收指令完成本装置的设置。
[0045] 无线开出量节点---具有检测设备兼容隔离功能，在通讯故障或应急处理情况下， 可根据预设程序自主发出无线命令，配合其它设备完成一次设备动作。也可W根据远程命 令完成一次开出、闭合操作。
[0046] 电力通讯模块----常用通讯设备的基站W及设备需要电力支持，也就是说从某种 意义上讲，先有电才有通讯。通讯发展一定落后于电力线发展。所W在偏远地区，环境恶劣 地区，通讯往往是不发达的。而运些地区也是电力设备的故障多发区。更加需要相应设备进 行实时监测。在公共无线网络跟不上，卫星网络价格昂贵的情况下，利用现有的电力通讯模 块可W完成特定信息的传送。电力通讯模块是依赖电力线为载体具有应答通