一种电网输电线路智能监测系统的制作方法

本发明涉及输电线路监测技术领域，具体涉及一种电网输电线路智能监测系统。

背景技术：

随着工业化、城镇化进程不断加快，电力需求持续增长，一个坚强、可靠的现代化大电网对于保障国家能源安全，在更大范围内优化能源配置，具有不可替代的作用。建设具有数据化、数字化、自动化、互动化特征的坚强智能电网是安全、可靠、高效输电的保障，是电力科学发展的方向，对电网的监测也尤其重要。作为电力输送纽带的输电线路具有分散性大、距离长、难以巡视及维护等特点，因此对输电线路本体及周边环境以及气象参数进行远程监测成为一项迫切工作。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种电网输电线路智能监测系统。

本发明的目的采集以下技术方案来实现：

提供了一种电网输电线路智能监测系统，包括无线传感器网络电网监测模块、输电线路分析处理平台和智能终端，所述无线传感器网络电网监测模块基于无线传感器网络采集输电线路参数，并将采集到的输电线路参数发送到所述输电线路分析处理平台，所述输电线路分析处理平台用于接收、存储、显示输电线路参数，并将输电线路参数与正常阈值进行比较，若超过正常阈值，则输出报警信号；所述的智能终端通过通信网络与输电线路分析处理平台连接，用于实时访问输电线路分析处理平台中的输电线路参数。

本发明的有益效果为：利用无线传感器网络技术实现了电网输电线路监测，并在输电线路参数异常时进行报警，便于相关人员进行远程监控。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1本发明的结构框图；

图2是本发明输电线路分析处理平台的连接框图。

附图标记：

无线传感器网络电网监测模块1、输电线路分析处理平台2、智能终端3、数据接收模块10、数据分析模块20、异常报警模块30。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本实施例提供的一种电网输电线路智能监测系统，包括无线传感器网络电网监测模块1、输电线路分析处理平台2和智能终端3，所述无线传感器网络电网监测模块1基于无线传感器网络采集输电线路参数，并将采集到的输电线路参数发送到所述输电线路分析处理平台2，所述输电线路分析处理平台2用于接收、存储、显示输电线路参数，并将输电线路参数与正常阈值进行比较，若超过正常阈值，则输出报警信号；所述的智能终端3通过通信网络与输电线路分析处理平台2连接，用于实时访问输电线路分析处理平台2中的输电线路参数。

优选地，所述输电线路分析处理平台2包括数据接收模块10、数据分析模块20、异常报警模块30，所述数据接收模块10与所述数据分析模块20连接，所述数据分析模块20与所述异常报警模块30连接。

优选地，优选地，所述无线传感器网络电网监测模块1包括基站和部署在设定的电网输电线路监测区域内的多个电网输电线路监测节点，其中输电线路监测节点包括处理器单元、无线通信单元、数据采集单元、能量供应单元和智能开关，无线通信单元、数据采集单元和智能开关皆与处理器单元连接。

优选地，所述的输电线路参数包括输电线路的张力、温度、电压和电流。

本发明上述实施例利用无线传感器网络技术实现了输电线路监测，并在输电线路参数异常时进行报警，便于相关人员进行远程监控。

优选地，所述的电网输电线路监测节点分为源节点、簇头节点和中继转发节点，其中源节点为采集输电线路参数的电网输电线路监测节点，源节点采集输电线路参数后，通过中继转发节点将输电线路参数转发至对应的簇头节点；簇头节点用于收集电网输电线路监测节点的输电线路参数，并将输电线路参数融合后发送至基站；所述基站与智能家居管控平台1通信，其收集输电线路参数并将输电线路参数传送至智能家居管控平台1。

优选地，簇头节点在多个电网输电线路监测节点中选择，并按照设定的周期定期更新，具体为：

(1)确定初始的簇头节点，对每个电网输电线路监测节点分配一个由0到1的随机数，设电网输电线路监测节点ka被分配的随机数为h(ka)，若h(ka)小于设定的阈值，则该电网输电线路监测节点ka成为簇头节点；

(2)每到达一个设定的周期，计算各簇头节点的更新概率，设s(kb)表示簇头节点kb的更新概率，若s(kb)>st，st为设定的概率阈值，则在簇头节点kb的邻居节点集合中选择距离基站最近的邻居节点作为新的簇头节点，从而更新簇头节点kb，设定s(kb)的计算公式为：

式中，表示簇头节点kb具有的邻居节点的数目，分别为kb的剩余能量值、初始能量值，分别为kb的剩余内存、初始内存，表示kb连续作为簇头节点的周期数目，lt为设定的周期数目阈值，λ(·)为取值函数，当时，当时，

本优选实施例按照上述方式选取和更新簇头节点，简单便捷，不需要在每一周期重新建立簇头节点，节省了簇头节点的建立开销，有利于节省无线传感器网络电网监测模块1的网络传输能耗。

优选地，源节点选择距离最近的簇头节点进行输电线路参数的发送，源节点通过中继转发节点将输电线路参数转发至对应的簇头节点，具体执行：

(1)设源节点到簇头节点之间的最短跳数为h，获取源节点到簇头节点的跳数为h的所有路径，选取获取的路径上的所有电网输电线路监测节点作为中继转发节点；

(2)确定每跳上中继转发节点的优选值，对每跳上的中继转发节点按照优选值由大到小的顺序进行排序，在每一跳输电线路参数传输的过程中，同一跳内的中继转发节点按照排列的顺序轮回地转发输电线路参数，其中设ia,b表示源节点到簇头节点的第a跳上的第b个中继转发节点，表示ia,b的优选值，设定的计算公式为：

式中，d(ia,b,ia-1)表示ia,b与上一跳中继转发节点的最小欧式距离，na表示源节点到簇头节点的第a跳上具有的中继转发节点数目，ga,b表示ia,b与同路径上的前一跳中继转发节点之间的链路失包率。

本优选实施例按照上述方式选取中继转发节点，并且设定了中继转发节点转发输电线路参数的次序，能够约束数据传输的路径宽度的同时实现编织多路径的数据传输，并且能够减缓输电线路参数碰撞的现象，平衡同跳上中继转发节点的能量，提高输电线路参数传输的可靠度。

优选地，中继转发节点在收到上一跳的输电线路参数后，延迟一定时间后转发该输电线路参数至下一跳，其中设kfv表示源节点至簇头节点中第f跳上的第v个中继转发节点，bt(kfv)表示kfv在收到上一跳的输电线路参数后再转发该输电线路参数的延迟时间，按照下列公式计算bt(kfv)：

式中，tθ为设定的时间窗口，nfv表示kfv当前收到的输电线路参数数目，表示第f跳与f-1跳之间的最大链路失包率，表示第f跳与f-1跳之间的最小链路失包率，为从0到中随机选择的整数。

本优选实施例中，中继转发节点按照上述设定延迟转发输电线路参数，能够节省输电线路参数转发的通信开销，避免两跳通信范围内的信道干扰或碰撞，提高输电线路参数传输的可靠度，从而确保电网输电线路智能监测系统有效运行。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。