基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制系统及方法，该系统包括公网前置机、数据集中器和安装在架空线路上的无线故障指示器，安装在架空线路上的无线故障指示器采用无线级联的方式连接到数据集中器上，该数据集中器通过无线方式与公网前置机相连接，该公网前置机通过物理隔离装置与配电网主站相连接；该方法包括无线故障指示器检测线路中的遥信变位和遥测信息并上送给公网前置机；该公网前置机与配电网主站配合实现架空线路故障信息分布和遥测信息的实时监测功能步骤。本发明设计合理，通过无线信道传输方式实现了架空配电线路故障信息分布和遥测信息的实时监测功能，满足了无线故障指示器业务应用需求。
【专利说明】基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于配电自动化【技术领域】，尤其是一种基于架空线路无线故障指示器的信 息传输控制系统及方法。
【背景技术】
[0002] 配电网作为输配电系统的最后一个环节，其实现自动化的程度与供用电的质量及 可靠性密切相关，配电网的稳定性和可靠性将直接影响到供电质量和百姓对供电企业的评 价。目前，我国在未实施配电网自动化的区域，调度员还是对着线路图盲调。当配电网线路 发生故障后，主要依靠人工巡线查找故障点，由于架空线路结构复杂、线路长、巡线路况不 佳等原因，需要花费大量时间在故障定位上。在配电网自动化建设时，如果采用传统的光缆 信道直采方式，建设及维护成本高昂，并且不易在山区架空线路上搭设。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、故障检测速度快且 建设及维护成本低的基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制系统及方法。
[0004] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0005] -种基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制系统，包括公网前置机、数据 集中器和安装在架空线路上的无线故障指示器，安装在架空线路上的无线故障指示器采用 无线级联的方式连接到数据集中器上，该数据集中器通过无线方式与公网前置机相连接， 该公网前置机通过物理隔离装置与配电网主站相连接。
[0006] 而且，所述数据集中器与无线故障指示器通过433M无线网络相连接。
[0007] 而且，所述数据集中器与公网前置机通过GPRS无线公网和电力无线专网相结合 的方式相连接。
[0008] -种基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制方法，包括以下步骤：
[0009] 步骤1、无线故障指示器检测线路中的遥信变位和遥测信息，经433M无线网络发 送至数据集中器，数据集中器通过GPRS无线网络和电力无线专网将汇总后的数据上送给 公网前置机；公网前置机将其处理后的数据传送至配电网主站；
[0010] 步骤2、配电网主站解析文件形成实时数据并进行分析处理，从而实现架空线路故 障信息分布和遥测信息的实时监测功能。
[0011] 而且，公网前置机与数据集中器的通信过程包括以下步骤：
[0012] (1)链路建立过程：当物理层建立后，公网前置机发起链路请求、复位过程，然后 数据集中器发起链路请求、维持系统的功率平衡：
[0013] (2)总召、对时过程：链路建立成功后，公网前置机执行总召，然后每30分钟执行 一次总召，每隔60分钟执行对时报文，当总召或对时过程失败后，则重新进入链路建立过 程；
[0014] ⑶心跳报文：链路建立成功之后，公网前置机超过5分钟未收到被控站的任何报 文，则发送心跳报文，数据集中器需回复确认；当公网前置机在5秒内未收到确认报文，则 重发心跳报文，如果重发3次后仍未收到确认报文，则重新进入链路建立过程；
[0015] (4)遥信变位：数据集中器在检测到遥信变位时，将遥信变位信息上送到公网前 置机；
[0016] (5)遥测处理：数据集中器检测到故障信息时，将故障信息中的遥测数据上送到 公网前置机；公网前置机收到遥测报文后回应确认报文。
[0017] 而且，所述公网前置机采用主备方式并以平衡101规约接收数据集中器的数据， 并以文本文件的格式通过反向物理隔离装置传入配电网主站。
[0018] 本发明的优点和积极效果是：
[0019] 1、本发明设计合理，通过无线信道传输方式实现了架空配电线路故障信息分布和 遥测信息的实时监测功能，满足了无线故障指示器业务应用需求，解决了调度员对10kv架 空线路的盲调问题，对推进架空线路配电自动化应用具有现实意义。
[0020] 2、本发明采用无线信道传输方式，不仅保障了用户的供电可靠性，而且能够有效 地节约建设及维护成本，且易在山区架空线路上搭设。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是本发明的系统连接示意图；
[0022] 图2是本发明的传输控制过程示意图。
【具体实施方式】
[0023] 以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
[0024] -种基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制系统，如图1所示，包括公网 前置机、GPRS无线公网、电力无线专网、数据集中器、433M无线网络和安装在架空线路上的 无线故障指示器。本实施例以10KV架空线路为例进行说明。安装在10KV架空线路上的无 线故障指示器采用无线级联的方式通过433M无线网络连接到数据集中器上，数据集中器 通过无线GPRS无线公网、电力无线专网相连接与公网前置机相连接，该公网前置机通过物 理隔离装置与配电网主站相连接。
[0025] 无线故障指示器负责检测线路中的大电流故障和线路中偶次谐波分量，并在发生 大电流故障时，主动将线路中的故障数据传送给站外的数据集中器。数据集中器负责线路 中某一区段的无线故障指示器数据收取工作，数据集中器定位故障后主动向公网前置机发 送数据。公网前置机与配电网主站、WEB服务器构成配电自动化平台，公网前置机通过正反 向隔离装置接入到配电自动化平台中；公网前置机采用主备方式，其接收数据集中器汇总 的无线故障指示器数据并解析后，由公网前置机将处理后的数据发送到配电网主站进行处 理。
[0026] -种基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制方法，采用无线通讯控制方式 将公网前置前置机与无线故障指示器结合在一起，使得配电网主站与远程无线故障指示器 能够安全通信，通过遥信、遥测方式实现架空配电线路故障信息分布和遥测信息的实时监 测功能。本传输控制方法包括以下步骤：
[0027] 步骤1、安装架空线路中的无线故障指示器检测线路中的遥信变位和遥测信息，经 433M无线网络发送至数据集中器，数据集中器通过GPRS无线网络和电力无线专网将汇总 后的数据上送给公网前置机；公网前置机将其处理后的数据传送至配电网主站进行处理。
[0028] 如图2所示，在本步骤中，公网前置机与数据集中器的通信过程包括以下步骤：
[0029] (1)链路建立过程
[0030] 当物理层建立后，公网前置机发起链路请求、复位过程，然后数据集中器发起链路 请求、维持系统的功率平衡。
[0031] (2)总召、对时过程
[0032] 每次链路建立成功后，公网前置机执行总召，之后每30分钟执行一次总召。并且 每隔60分钟执行对时报文。总召（对时）过程失败后，则重新进入链路建立过程。
[0033] (3)心跳报文
[0034] 链路建立成功之后，公网前置机超过5分钟未收到被控站的任何报文，则发送心 跳报文，数据集中器需回复确认。当公网前置机在5秒内未收到确认报文，则重发心跳报 文，如果重发3次后仍未收到确认报文，则重新进入链路建立过程。
[0035] (4)遥信变位
[0036] 数据集中器在检测到遥信变位时，及时将遥信变位信息上送到公网前置机。数据 集中器在收到公网前置机的确认报文之前不能清除此记录，除非溢出。
[0037] (5)遥测处理
[0038] 数据集中器检测到故障信息时，实时的将故障信息中的遥测数据上送到公网前置 机。公网前置机收到遥测报文后回应确认报文。
[0039] 在本步骤中，公网前置机采用主备方式实现公网数据接收处理，通讯规约平衡101 规约，并以文本文件的格式通过反向物理隔离装置传入配电网主站。
[0040] 步骤2、配电网主站解析文件形成实时数据，并采取了特定的数据处理措施，保证 数据在通过反向物理隔离装置情况下的实时性要求，实现10KV架空配电线路故障信息分 布和遥测信息的实时监测功能。
[0041] 需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包 括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案 得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1. 一种基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制系统，其特征在于：包括公网前 置机、数据集中器和安装在架空线路上的无线故障指示器，安装在架空线路上的无线故障 指示器采用无线级联的方式连接到数据集中器上，该数据集中器通过无线方式与公网前置 机相连接，该公网前置机通过物理隔离装置与配电网主站相连接。
2. 根据权利要求1所述的基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制系统，其特征 在于：所述数据集中器与无线故障指示器通过433M无线网络相连接。
3. 根据权利要求1所述的基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制系统，其特征 在于：所述数据集中器与公网前置机通过GPRS无线公网和电力无线专网相结合的方式相 连接。
4. 一种如权利要求1至3任一项所述系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1、无线故障指示器检测线路中的遥信变位和遥测信息，经433M无线网络发送至 数据集中器，数据集中器通过GPRS无线网络和电力无线专网将汇总后的数据上送给公网 前置机；公网前置机将其处理后的数据传送至配电网主站； 步骤2、配电网主站解析文件形成实时数据并进行分析处理，从而实现架空线路故障信 息分布和遥测信息的实时监测功能。
5. 根据权利要求4所述的基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制方法，其特征 在于：公网前置机与数据集中器的通信过程包括以下步骤： (1) 链路建立过程：当物理层建立后，公网前置机发起链路请求、复位过程，然后数据 集中器发起链路请求、维持系统的功率平衡： (2) 总召、对时过程：链路建立成功后，公网前置机执行总召，然后每30分钟执行一次 总召，每隔60分钟执行对时报文，当总召或对时过程失败后，则重新进入链路建立过程； (3) 心跳报文：链路建立成功之后，公网前置机超过5分钟未收到被控站的任何报文， 则发送心跳报文，数据集中器需回复确认；当公网前置机在5秒内未收到确认报文，则重发 心跳报文，如果重发3次后仍未收到确认报文，则重新进入链路建立过程； (4) 遥信变位：数据集中器在检测到遥信变位时，将遥信变位信息上送到公网前置机； (5) 遥测处理：数据集中器检测到故障信息时，将故障信息中的遥测数据上送到公网 前置机；公网前置机收到遥测报文后回应确认报文。
6. 根据权利要求4所述的基于架空线路无线故障指示器的信息传输控制方法，其特征 在于：所述公网前置机采用主备方式并以平衡101规约接收数据集中器的数据，并以文本 文件的格式通过反向物理隔离装置传入配电网主站。
【文档编号】G01R31/08GK104155577SQ201410391964
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】张磐, 于建成, 葛荣刚 申请人:国家电网公司, 国网天津市电力公司