专利名称：架空送电线路在线监测系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种架空送电线路在线监测系统及方法，主要适用于电力系统中架空送电线路微风振动、导线温度、风偏角的在线监测与故障诊断，属于电力监测技术领域。
背景技术：
架空送电线路特别是超高压、远距离、大容量的送电线路，在运行过程中受气象条件和外界环境等的影响经常发生超过允许幅值的微风振动，往往导致某些线路部件的疲劳损坏，如导地线的疲劳断股，金具、间隔棒及杆塔构件的疲劳损坏或磨损等。其中导地线疲劳断股是架空送电线路普遍发生的问题，严重时需要将全线路更换为新导线。目前微风振动已经严重威胁着我国电网架空送电线路包括大跨越的安全运行。
微风振动引起导地线疲劳断股等事故是通过累积效应的方式发生，有一个累积时间和过程，振动时难于用肉眼观察到，一旦发现防振器损坏或脱落后，导地线因疲劳引起的断股就可能已比较严重。而在此之前，其危害往往不易觉察，并且这些故障通过传统的人工定期巡线手段很难进行有效的预防。目前迫切需要使用智能化的数据监测装置对送电线路微风振动进行在线监测与故障诊断，及早发现隐患，及时排除故障，以提高送电线路运行的可靠性。另外对线路温度的在线监测对提高导线的输送容量，减少线路投资，缓解我国供电形势紧张的局面也有着很大的参考意义。风偏角的监测对架空送电线路安全运行，尤其在特殊气象条件下的安全运行和改进设计提供了重要参考。
传统的方法是定期检测。在对某一送电线路进行定期测量时，在测量开始之前每次必须由带电作业人员把仪器安装到导地线上，测量结束之后也须拆除，每次安装或拆除均须带电作业，涉及到作业安全等诸多因素。测量结束后，只有在实验室内才能进行数据处理和分析。即使对无线电遥测装置，传感器和发射器只能固定在悬垂线夹上，接收器和记录装置安放在地面拖车或房屋内，采用磁带记录，也必须等返回实验室后才能通过计算机进行处理和分析，得出测量结果。这种测振仪器实现起来比较困难，而且因测振仪器使用电池供电，现场测量时间有限，特别是测量结果有时代表性不高，缺乏实时性。以上原因造成目前使用的测量方法和测振仪器具有一定局限性。
发明内容
本发明是为了对电力系统中架空送电线路的微风振动、导线温度(简称线温，下同)、风偏角、气象环境等参数快速、准确、可靠无误地检测，进而为架空送电线路的安全运行提供判定依据，提供一种架空送电线路在线监测系统及方法。
本发明的技术方案为一种架空送电线路在线监测系统，其包括至少一个数据监测装置，所述数据监测装置与所述的送电线相耦合，用于从所述的送电线上采集监测数据，并将采集到的监测数据无线输出；至少一个基站，所述的基站与所述的数据监测装置无线连接，用于接收和处理所述数据监测装置输出的监测数据，并将接收和处理后的监测数据无线输出；监测中心站，所述的监测中心站与所述的基站无线连接，用于接收和处理所述基站输出的监测数据，并得到监测结果。
本发明还提供了一种架空送电线路在线监测方法，其包括数据监测步骤，用于从所述的送电线上采集监测数据，并将采集到的监测数据无线输出；中继传输步骤，用于接收和处理所述数据监测步骤无线输出的监测数据，并将接收和处理后的监测数据无线输出；监测中心处理步骤，用于接收和处理所述中继传输步骤输出的监测数据，并得到监测结果。
本发明的有益效果在于数据监测装置与基站之间采用短距离无线传感器网络。在每一现场，只需安装一台基站，就可以实现多参数的信息监测和融合，扩展性强、智能化程度高。在无线传感器网络内用广播数据报进行上下报文传递，信息上传约在1秒钟内即可完成；基站与中心站之间利用移动通信网络用数据报进行上下报文传递，信息上传约在3秒钟左右即可完成。因此，一旦架空送电线路的微风振动发生异常情况，及或线路温度有特殊情况，本发明监测支持系统的中心站在不到5秒钟的时间内，就可将架空送电线路运行情况及时、准确地告诉运行及有关人员。从而不仅可记录导地线、OPGW运行资料，计算疲劳累积损伤，及时掌握导地线防振装置消振效果的变化，发现设备中的隐患，对线路防振效果进行评估，对防振装置进行改进等，还可进一步预测导地线、OPGW疲劳寿命，这些均提高了架空送电线路运行的安全性和可靠性。另外，线温的实时获取为提高线路输送容量提供了重要的依据，风偏角的监测对架空送电线路安全运行，尤其在特殊气象条件下的安全运行和改进设计提供了重要参考。因此，本发明架空送电线路在线监测系统及方法不仅对电力系统的安全可靠供电具有十分重要的作用，而且还会给电力系统带来巨大的经济和社会效益。
图1为本发明监测系统的网络结构。
图2为本发明监测系统中数据监测装置的结构示意图。
图3为本发明监测系统中基站的结构示意图。
图4为本发明监测系统中中心站的结构示意图。
图5为应用本发明监测系统的用户端界面。
图6是本发明的数据监测装置的一个具体实施例。
具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明监测系统的结构。
本发明主要包含三大部分第一部分是数据监测装置，主要包含，微风振动测量单元、线温测量单元、风偏角测量单元、气象环境测量单元、信号调理模块、信号控制与无线收发模块、太阳能或高压抽能的供电单元。
所说的数据监测装置主要包含微风振动监测装置和/或导线温度监测装置、风偏角测量单元、气象环境测量单元。
第二部分是基站，主要包括，短距无线通信模块，远距无线传输模块，数据采集与控制模块、太阳能或交流电源的供电系统。
第三部分监测支持系统，主要包括，监测系统及通信软件平台、微风振动分析及预警系统、设备管理系统、线路动态显示网站、远程同步工具。
本发明的工作过程为首先将本发明监测系统中的数据监测装置置于架空送电线路导线、地线和OPGW的某些位置(如防振锤夹头、阻尼线夹头、悬垂线夹处、铁塔横担等)上。数据监测装置按照设定好的时间间隔定时进行数据采集，并将其数据按照报文的形式通过短距离无线传感器网络发送到基站，基站将收到的报文数据进行计算处理后通过移动通信网络传到监测支持系统。由监测支持系统的中心站完成信息的接收和发送。并由监测支持系统的中心站完成架空送电线路微风振动在线监测的预警、显示、系统诊断、维护、查询、信息发布、数据转发、打印等用户所需要的一系列数据。
图1是本发明监测系统应用到实际线路的示意图。如图1中所示，本发明监测系统中的数据监测装置103、104置于架空送电线路的某些位置上，基站通过短距离无线传感器网络接收数据监测装置103、104采集到的数据，通过移动通信网络106发送到监测支持系统的中心站107。中心站107以网站的方式供用户登录浏览。当架空送电线路正常运行时，微风振动水平、线路温度、风偏角和气象环境处于正常数值，数据监测装置103、104按设计要求对现场的待测数据进行检测，并按设定的时间间隔上报到基站，基站经过数值计算并通过移动通信网络用数据报的方式发出架空送电线路运行实况的报文信息，送至监测支持系统中心站107。由中心站107完成信息的接收、处理和发布到网站。由此构成架空送电线路微风振动在线监测系统。
同时，该在线监测系统还有一个远程备份和故障诊断中心109。
图2所示的是本发明监测系统的数据监测装置103、104的具体结构。该数据监测装置，主要包括太阳能或高压抽能的供电单元202、信号调理模块203、信号控制与无线收发模块204、微风振动及温度测量单元201、风偏角测量单元201、气象环境测量单元201。所说的微风振动及温度测量单元201是微风振动和/或温度监测传感器，用于拾取微风振动及温度信号，该传感器信号通过接口输入所说的信号调理模块203，在该模块中对传感器信号进行滤波、放大和调理，变换为标准信号，再通过接口输入所说的信号控制与无线收发模块204。在信号控制与无线收发模块204中，完成对信号的采集、处理、存储，通过其内置天线完成与基站的数据通信。
所说的风偏角测量单元201是风偏角监测传感器，用于拾取风偏角信号，该传感器信号通过接口输入所说的信号调理模块203，在该模块中对传感器信号进行滤波、放大和调理，变换为标准信号，再通过接口输入所说的信号控制与无线收发模块204。在信号控制与无线收发模块204中，完成对信号的采集、处理、存储，通过其内置天线完成与基站的数据通信。
所说的气象环境测量单元201是线路气象环境监测传感器，用于拾取风速、风向、气温、相对湿度、总辐射信号，该传感器信号通过接口输入所说的信号调理模块203，在该模块中对传感器信号进行滤波、放大和调理，变换为标准信号，再通过接口输入所说的信号控制与无线收发模块204。在信号控制与无线收发模块204中，完成对信号的采集、处理、存储，通过其天线完成与基站的数据通信。
信号控制与无线收发模块204完成对经过信号调理模块调理后信号的AD转换、数据处理和处理后信号的无线发送，并通过其上单片机引脚控制信号调理模块的电源通断。该信号控制与无线收发模块采用无线传感器网络模块，其特点是低功耗、低速率和短距离。因其抗干扰能力强、为工业级芯片，并且将数据处理(CPU)和数据收发集成在一块电路板上，自身带有故障自恢复功能，大大提高了数据监测装置的抗干扰能力和可靠性。
所说的太阳能供电单元202主要包括太阳能板、电源调理模块和充电电池。电源调理模块的功能是将太阳能板供给的电压转换成稳定直流电压。在阳光充足时，在对数据监测装置103供电的同时，对电池充电，完成电能的储存；在夜晚无法供给太阳能或因阴天等气候情况太阳能供给不足时由电源调理模块里的充电电池继续给后续电路供电。采用太阳能供电单元202的数据监测装置不仅适用于交流送电线路，而且适用于直流送电线路，还可用于地线、OPGW上，具有广泛的适用性。
所说的高压抽能供电单元202主要包括高压抽能装置、电源调理模块和充电电池。该高压抽能装置采用电磁感应原理，将导线周围的交变磁场能转为电能的装置。所述电源调理模块将交流输入电源转为直流电源并将电能储存起来，该模块202同时给数据监测装置供电。采用高压抽能供电单元202的数据监测装置主要适用于交流送电线路。
图3所示的是本发明监测系统的基站105的具体结构。该基站的功能是实现现场多信息的数据采集和融合、存储、管理、远程发送，主要包括短距无线通信模块301、数据采集与控制模块302、远距无线传输模块303，太阳能或交流电源的供电系统(304、305、306)。所说的短距无线通信模块301由无线网络模块和接口板组成，建立与若干数据监测装置的无线通信链路，即组成一对多的无线网络，实时监听各数据监测装置发送的数据，把数据通过接口送入所说的数据采集与控制模块302，反之亦然。
所说的数据采集与控制模块302为嵌入式单板机，其特点是高可靠、高集成、低功耗，在其上运行嵌入式操作系统和应用软件，对接收到的数据进行解析和处理，然后存入存储器，对数据进行管理，将数据送入所说的远距无线传输模块303。
所说的远距无线传输模块303是一种无线GPRS/CDMA DTU，通过移动通信网建立与监测支持系统中心站107的无线链路，只要收到所说的数据采集与控制模块302传输的数据，就把该数据准确可靠地发送到监测支持系统中心站107，反之亦然。
所说的太阳能或交流电源的供电系统(304、305、306)是系统提供的两种供电方式，可根据线路现场的实际情况进行有针对性地选择。所说的太阳能的供电系统主要包括太阳电池板、充放电控制器和蓄电池。在阳光充足时，在对基站供电的同时，对电池充电，完成电能的储存；在夜晚无法供给太阳能或因阴天等气候情况太阳能供给不足时由蓄电池继续给基站供电。所说的交流电源的供电系统(304、305、306)主要包括UPS不间断电源和蓄电池。在交流电源正常时，由UPS不间断电源直接给基站供电，蓄电池处于浮充状态；当交流电源故障或检修时，由蓄电池继续给基站供电。
图4所示的是本发明监测系统的中心站107的具体结构。所说的中心站107主要包含与互联网连接的网络通信模块401、监测系统平台402、服务管理工具403、远程同步工具404、网站发布模块405。
所说的与互联网连接的网络通信模块401内含有数据报收发处理模块。所以本发明的监测支持系统的中心站能够迅速地接收到由基站处理过的通过移动通信网络以数据报方式发出的报文信息，进行处理分析，然后存入所说的监测系统平台数据库系统。
所说的监测系统平台402是在计算机操作系统的平台上，建立的实时操作系统、数据库系统和用户应用系统。数据库管理系统含有对用户权限管理、用户基本信息维护、检测数据的统计与计算、预警功能等。本发明的数据库管理系统可以查询每条特定架空送电线路的周、月或年的报警次数、类型、最大振幅、最大线温、最大风速等。为架空送电线路的安全运行提供了分析的数据。
所说的服务管理工具403是在监测系统平台402上建立的数据库管理模块及系统管理工具，用于对系统设备的管理、诊断、分析等。
所说的远程同步工具404用于与远程备份和故障诊断中心109的数据通信，该远程备份和故障诊断中心109的作用在于数据备份、系统状态监测和故障诊断，为用户提供技术分析与咨询。
图5是本发明监测系统具体实施时，监测支持系统的中心站107内的监测界面示意图。监测支持系统的中心站107上的网络通信模块401与移动通信网络连接。因此，当数据监测装置正常运行时，微风振动监测装置会监测到架空送电线路的微风振动，线温监测装置会监测到架空送电线路的实际运行温度，气象环境监测装置会监测到架空送电线路附近的微气象环境，这些监测到的信息通过短距离无线传感器网络以数据报的形式及时传送到基站，基站对数据报进行解析、数据处理、数据存储、并通过数据转发，利用移动通信网络以数据报的方式法发出线路运行相关报文信息。并将报文按数据报的不同类型存入数据库，由监测支持系统的中心站107主动读取报文信息，并按要求完成报警、数据记录、数据加工、疲劳寿命计算、累加、采集数据的统计计算等相关工作。
图6是本发明的数据监测装置的一个具体实施例，其是一种利用太阳能供电的送电线路微风振动监测装置，主要包括本体，太阳能供电装置，固定块14、15，卡具16，振动测量装置13。
其中，太阳能供电装置置于本体上；卡具16通过固定块14、15与本体连接，所述振动测量装置13固定于固定块14、15上。
此外，本体包括壳体2、端盖1和天线盖7，天线盖7形成该装置的另一个端盖；本实施例采用电池板压板3和螺丝将太阳能电池板4固定在壳体2上。壳体2的方孔内表面贴装有屏蔽筒5，与太阳能电池板4上的屏蔽金属网一起完成对高压电力线周围电磁场的屏蔽功能。于屏蔽筒5内设置支撑块6，其外表面与屏蔽筒5的内表面紧密相接在一起。在支撑块6的方孔底部贴装有压板10，压板10上开有螺栓孔，固定块14，15分别通过螺栓接入压板10上的螺栓孔从而与本体连接在一起。
另外，在本例中片状天线8用螺栓固定于天线盖靠近本体的一侧，另一侧用非屏蔽材料9将天线密封起来，既不影响信号的有效传输，又能对天线起到防雨防风的作用。
本例中的振动测量装置13是监测装置的传感器，为一条扁平的悬臂梁式弹性体，其末端装有可转动的小轮12，在小轮12与弹性体之间采用绝缘材料11连接。该弹性体的根部固定在固定块14，15的上下两部分之间，在根部附近粘贴有振动传感元件。
本发明监测系统主要技术特点是架空送电线路微风振动监测技术；架空送电线路线路温度监测技术；架空送电线路线路风偏角监测技术；数据监测装置的供电系统(无供电条件下)；数据监测装置采集到的数据及时快速上到基站(利用短距离无线传感器网络)；数据监测装置硬设备的安全可靠性(适应户外应用)；基站对数据监测装置发送的数据进行加工处理和快捷地上传监测支持系统；监测支持系统的中心站所应用运行控制管理系统(运行分析、预报警、管理、维护、信息发布等)；监测支持系统的中心站接入网络，让在线监测随时随地。
1)本发明的微风振动测量单元在原理上遵循IEEE提出的“弯曲振幅法”。当导线微风振动时，悬臂梁传感器用于拾取微风振动信号，然后进行信号调理、A/D转换、数据采集、信号处理等。
2)本发明的线路温度测量单元选用热电阻，采用接触式测温。
3)本发明的线路风偏角测量单元选用角度传感器。
4)本发明数据监测装置的供电单元采用如下二种方式之一(1)如果数据监测装置安装在交流线路上，采用高压抽能方式供电。(2)如果数据监测装置安装在直流线路、地线、OPGW或交流线路上，采用太阳能供电。由于数据监测装置是安装在野外现场，这就要求一个完全靠自己供电来完成采集和数据收发的供电系统，而且用电部分的功耗越小越好。本发明使用高压抽能或太阳能供电，可让数据监测装置长期在户外运行(无日照二个月以上)。
5)本发明的数据监测装置与基站之间的通信是通过短距离无线传感器网络，采用数据报方式。该网络具有自主性强，实现方便，灵活性高，并能做到快速、准确地收发数据。
6)基站与监测支持系统的中心站的通信部分。本发明的基站与中心站之间的联系是通过移动通信网络。由于在某些现场移动通信网络信号不太良好，故本发明采用中心站与基站进行带有数据校验功能的数据报方式，而且有数据重发功能，做到快速、准确地收发数据。
7)本发明监测支持系统的中心站提供了良好的用户操作、使用界面，可帮助用户完成系统配置，报警信息处理，数据查询，系统维护等。
8)本发明的中心站已开发了一套完整的设备通信规约(GPRS方式下)，经过实施应用，已经证明通信规约能够安全准确和可靠地运行。
9)本发明监测支持系统的中心站接入Intranet/Internet，让在线监测随时随地，便于用户使用。
以上具体实施方式
仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。
权利要求
1.一种架空送电线路在线监测系统，其特征在于包括至少一个数据监测装置，所述数据监测装置与所述的送电线相耦合，用于从所述的送电线上采集监测数据，并将采集到的监测数据无线输出；至少一个基站，所述的基站与所述的数据监测装置无线连接，用于接收和处理所述数据监测装置输出的监测数据，并将接收和处理后的监测数据无线输出；监测中心站，所述的监测中心站与所述的基站无线连接，用于接收和处理所述基站输出的监测数据，并得到监测结果。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的数据监测装置是指振动监测装置，所述的振动监测装置包括振动传感器，与所述的送电线相耦合，用于从所述的送电线上采集振动信号；信号调理单元，与所述的振动传感器相耦合，用于从所述的振动传感器上接收振动信号，并对接收到的振动信号进行过滤、放大和调理，生成标准信号；信号控制与无线收发单元，与所述的信号调理单元相耦合，用于从所述的信号调理单元上接收所述的标准信号，并对接收到的标准信号进行存储和无线发射；供电单元，所述的供电单元是指太阳能供电单元或高压抽能供电单元，用于为所述的振动监测装置提供电能。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的振动监测装置包括一振动监测悬臂，该振动监测悬臂的一端与所述的送电线相接触。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的数据监测装置是指温度监测装置，所述的温度监测装置包括温度传感器，与所述的送电线相耦合，用于从所述的送电线上采集温度信号；信号调理单元，与所述的温度传感器相耦合，用于从所述的温度传感器上接收温度信号，并对接收到的温度信号进行过滤、放大和调理，生成标准信号；信号控制与无线收发单元，与所述的信号调理单元相耦合，用于从所述的信号调理单元上接收所述的标准信号，并对接收到的标准信号进行存储和无线发射；供电单元，所述的供电单元是指太阳能供电单元或高压抽能供电单元，用于为所述的振动监测装置提供电能。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的温度监测装置是指热电阻，该热电阻与所述的送电线相接触。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的数据监测装置是指风偏角监测装置，所述的风偏角监测装置包括风偏角传感器，与所述的送电线相耦合，用于从所述的送电线上采集风偏角信号；信号调理单元，与所述的风偏角传感器相耦合，用于从所述的风偏角传感器上接收风偏角信号，并对接收到的风偏角信号进行过滤、放大和调理，生成标准信号；信号控制与无线收发单元，与所述的信号调理单元相耦合，用于从所述的信号调理单元上接收所述的标准信号，并对接收到的标准信号进行存储和无线发射；供电单元，所述的供电单元是指太阳能供电单元或高压抽能供电单元，用于为所述的风偏角监测装置提供电能。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的数据监测装置是指气象环境监测装置，所述的气象环境监测装置包括气象环境传感器，与所述的送电线路相耦合，用于从所述的送电线路采集气象环境信号；信号调理单元，与所述的气象环境传感器相耦合，用于从所述的气象环境传感器上接收气象环境信号，并对接收到的气象环境信号进行过滤、放大和调理，生成标准信号；信号控制与无线收发单元，与所述的信号调理单元相耦合，用于从所述的信号调理单元上接收所述的标准信号，并对接收到的标准信号进行存储和无线发射；供电单元，所述的供电单元是指太阳能供电单元，用于为所述的气象环境监测装置提供电能。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的数据监测装置包括振动监测装置和温度监测装置。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的数据监测装置包括振动监测装置、温度监测装置、风偏角监测装置和气象环境监测装置。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的基站包括短距无线通信单元，用于建立与所述数据监测装置的无线通信链路，实时采集所述数据监测装置发送的数据，并将采集的数据输出；数据采集与控制单元，与所述的短距无线通信单元相耦合，接收所述短距无线通信单元输出的数据；对接收到的数据进行解析和处理，然后存入存储器，对数据进行管理和输出；远距无线传输单元，与所述的数据采集与控制单元相耦合，接收所述数据采集与控制单元输出的数据，通过移动通信网建立与所述监测中心站的无线链路并把数据发送到所述的监测中心站；供电单元，所述的供电单元是指太阳能供电单元或交流电源供电单元，用于为所述的基站提供电能。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的监测中心站包括网络通信单元，与互联网连接，接收由所述基站通过移动通信网络以数据报方式发出的报文信息并进行处理；监测系统平台，是在计算机操作系统的平台上建立的实时操作系统、数据库系统和用户应用系统，用于用户权限管理、用户基本信息维护、监测数据的统计与计算、预警处理等；服务管理工具，是在所述监测系统平台上建立的数据库管理模块及系统管理工具，用于对系统设备的管理、诊断、分析等；远程同步工具，用于数据备份、系统状态监测和故障诊断；网站发布单元，用于发布监测结果。
12.一种架空送电线路在线监测方法，其特征在于包括数据监测步骤，用于从所述的送电线上采集监测数据，并将采集到的监测数据无线输出；中继传输步骤，用于接收和处理所述数据监测步骤无线输出的监测数据，并将接收和处理后的监测数据无线输出；监测中心处理步骤，用于接收和处理所述中继传输步骤输出的监测数据，并得到监测结果。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的数据监测步骤进一步包括振动传感步骤，用于从所述的送电线上采集振动信号；信号调理步骤，用于对接收到的振动信号进行过滤、放大和调理，生成标准信号；信号控制与无线收发步骤，用于对接收到的所述标准信号进行存储和无线发射；供电步骤，采用太阳能供电或高压抽能供电来提供工作电能。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的数据监测步骤进一步包括温度传感步骤，用于从所述的送电线上采集温度信号；信号调理步骤，用于对接收到的温度信号进行过滤、放大和调理，生成标准信号；信号控制与无线收发步骤，用于对接收到的标准信号进行存储和无线发射；供电步骤，采用太阳能供电或高压抽能供电来提供工作电能。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的数据监测步骤进一步包括风偏角传感步骤，用于从所述的送电线上采集风偏角信号；信号调理步骤，用于对接收到的风偏角信号进行过滤、放大和调理，生成标准信号；信号控制与无线收发步骤，用于对接收到的所述标准信号进行存储和无线发射；供电步骤，采用太阳能供电或高压抽能供电来提供工作电能。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的数据监测步骤进一步包括气象环境传感步骤，用于从所述的送电线路采集气象环境信号；信号调理步骤，用于对接收到的气象环境信号进行过滤、放大和调理，生成标准信号；信号控制与无线收发步骤，用于对接收到的标准信号进行存储和无线发射；供电步骤，采用太阳能供电或高压抽能供电来提供工作电能。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的数据监测步骤进一步包括振动传感步骤，用于从所述的送电线上采集振动信号；温度传感步骤，用于从所述的送电线上采集温度信号；信号调理步骤，用于对接收到的振动信号和温度信号进行过滤、放大和调理，生成标准信号；信号控制与无线收发步骤，用于对接收到的所述标准信号进行存储和无线发射；供电步骤，采用太阳能供电或高压抽能供电来提供工作电能。
18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的数据监测步骤进一步包括振动传感步骤，用于从所述的送电线上采集振动信号；温度传感步骤，用于从所述的送电线上采集温度信号；风偏角传感步骤，用于从所述的送电线上采集风偏角信号；气象环境传感步骤，用于从所述的送电线路采集气象环境信号；信号调理步骤，用于对接收到的振动信号、温度信号和气象环境信号进行过滤、放大和调理，生成标准信号；信号控制与无线收发步骤，用于对接收到的所述标准信号进行存储和无线发射；供电步骤，采用太阳能供电或高压抽能供电来提供工作电能。
19.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的中继传输步骤进一步包括短距无线通信步骤，用于实时采集所述数据监测步骤中发送的数据，并将采集的数据输出；数据采集与控制步骤，用于对接收到的数据进行解析和处理，然后存入存储器，对数据进行管理和输出；远距无线传输步骤，通过移动通信网建立与所述监测中心的无线链路并把数据发送到所述的监测中心；供电步骤，采用太阳能供电或交流电源供电来提供工作电能。
20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述的监测中心处理步骤进一步包括通信网络步骤，接收移动通信网络以数据报方式发出的报文信息并进行处理；监测步骤，用于用户权限管理、用户基本信息维护、检测数据的统计与计算、预警处理等；服务管理步骤，用于对系统设备的管理、诊断、分析等；远程同步步骤，用于数据备份、系统状态监测和故障诊断；网站发布步骤，用于发布监测结果。
全文摘要
一种架空送电线路在线监测系统及方法，对电力系统中架空送电线路微风振动及导线温度、风偏进行在线监测。主要包括数据监测装置、基站和监测支持系统。数据监测装置置于架空送电线路上，其采集的数据通过短距离无线传感器网络以广播方式发送到基站；基站接收该数据，通过移动通信网络以数据报方式发送至监测支持系统的中心站，中心站接收该网络传送的信息，完成对架空送电线路微风振动、导线温度、风偏角、气象环境的分析、预警、显示、诊断、维护、查询、数据传送及打印等工作。实现在线监测和故障诊断；对现场设备进行监测、诊断、管理、预警和报告；促进状态维修；为生产和安全运行服务；预测疲劳寿命，保障安全，延长线路使用期限。
文档编号G01D21/02GK1963879SQ200510115588
公开日2007年5月16日 申请日期2005年11月7日 优先权日2005年11月7日
发明者于钦刚, 郭志广, 何红太, 李红云, 于长海, 裴志伟, 桂亚骁 申请人:国网北京电力建设研究院