本發(fā)明涉及輸電線路監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電網(wǎng)輸電線路智能監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，電力需求持續(xù)增長，一個堅強(qiáng)、可靠的現(xiàn)代化大電網(wǎng)對于保障國家能源安全，在更大范圍內(nèi)優(yōu)化能源配置，具有不可替代的作用。建設(shè)具有數(shù)據(jù)化、數(shù)字化、自動化、互動化特征的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)是安全、可靠、高效輸電的保障，是電力科學(xué)發(fā)展的方向，對電網(wǎng)的監(jiān)測也尤其重要。作為電力輸送紐帶的輸電線路具有分散性大、距離長、難以巡視及維護(hù)等特點(diǎn)，因此對輸電線路本體及周邊環(huán)境以及氣象參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測成為一項(xiàng)迫切工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種電網(wǎng)輸電線路智能監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采集以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

提供了一種電網(wǎng)輸電線路智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)監(jiān)測模塊、輸電線路分析處理平臺和智能終端，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)監(jiān)測模塊基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集輸電線路參數(shù)，并將采集到的輸電線路參數(shù)發(fā)送到所述輸電線路分析處理平臺，所述輸電線路分析處理平臺用于接收、存儲、顯示輸電線路參數(shù)，并將輸電線路參數(shù)與正常閾值進(jìn)行比較，若超過正常閾值，則輸出報警信號；所述的智能終端通過通信網(wǎng)絡(luò)與輸電線路分析處理平臺連接，用于實(shí)時訪問輸電線路分析處理平臺中的輸電線路參數(shù)。

本發(fā)明的有益效果為：利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測，并在輸電線路參數(shù)異常時進(jìn)行報警，便于相關(guān)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明輸電線路分析處理平臺的連接框圖。

附圖標(biāo)記：

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)監(jiān)測模塊1、輸電線路分析處理平臺2、智能終端3、數(shù)據(jù)接收模塊10、數(shù)據(jù)分析模塊20、異常報警模塊30。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1、圖2，本實(shí)施例提供的一種電網(wǎng)輸電線路智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)監(jiān)測模塊1、輸電線路分析處理平臺2和智能終端3，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)監(jiān)測模塊1基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集輸電線路參數(shù)，并將采集到的輸電線路參數(shù)發(fā)送到所述輸電線路分析處理平臺2，所述輸電線路分析處理平臺2用于接收、存儲、顯示輸電線路參數(shù)，并將輸電線路參數(shù)與正常閾值進(jìn)行比較，若超過正常閾值，則輸出報警信號；所述的智能終端3通過通信網(wǎng)絡(luò)與輸電線路分析處理平臺2連接，用于實(shí)時訪問輸電線路分析處理平臺2中的輸電線路參數(shù)。

優(yōu)選地，所述輸電線路分析處理平臺2包括數(shù)據(jù)接收模塊10、數(shù)據(jù)分析模塊20、異常報警模塊30，所述數(shù)據(jù)接收模塊10與所述數(shù)據(jù)分析模塊20連接，所述數(shù)據(jù)分析模塊20與所述異常報警模塊30連接。

優(yōu)選地，優(yōu)選地，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)監(jiān)測模塊1包括基站和部署在設(shè)定的電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的多個電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，其中輸電線路監(jiān)測節(jié)點(diǎn)包括處理器單元、無線通信單元、數(shù)據(jù)采集單元、能量供應(yīng)單元和智能開關(guān)，無線通信單元、數(shù)據(jù)采集單元和智能開關(guān)皆與處理器單元連接。

優(yōu)選地，所述的輸電線路參數(shù)包括輸電線路的張力、溫度、電壓和電流。

本發(fā)明上述實(shí)施例利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了輸電線路監(jiān)測，并在輸電線路參數(shù)異常時進(jìn)行報警，便于相關(guān)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

優(yōu)選地，所述的電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測節(jié)點(diǎn)分為源節(jié)點(diǎn)、簇頭節(jié)點(diǎn)和中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，其中源節(jié)點(diǎn)為采集輸電線路參數(shù)的電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)采集輸電線路參數(shù)后，通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)將輸電線路參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至對應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)；簇頭節(jié)點(diǎn)用于收集電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的輸電線路參數(shù)，并將輸電線路參數(shù)融合后發(fā)送至基站；所述基站與智能家居管控平臺1通信，其收集輸電線路參數(shù)并將輸電線路參數(shù)傳送至智能家居管控平臺1。

優(yōu)選地，簇頭節(jié)點(diǎn)在多個電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測節(jié)點(diǎn)中選擇，并按照設(shè)定的周期定期更新，具體為：

(1)確定初始的簇頭節(jié)點(diǎn)，對每個電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測節(jié)點(diǎn)分配一個由0到1的隨機(jī)數(shù)，設(shè)電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測節(jié)點(diǎn)ka被分配的隨機(jī)數(shù)為h(ka)，若h(ka)小于設(shè)定的閾值，則該電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測節(jié)點(diǎn)ka成為簇頭節(jié)點(diǎn)；

(2)每到達(dá)一個設(shè)定的周期，計算各簇頭節(jié)點(diǎn)的更新概率，設(shè)s(kb)表示簇頭節(jié)點(diǎn)kb的更新概率，若s(kb)>st，st為設(shè)定的概率閾值，則在簇頭節(jié)點(diǎn)kb的鄰居節(jié)點(diǎn)集合中選擇距離基站最近的鄰居節(jié)點(diǎn)作為新的簇頭節(jié)點(diǎn)，從而更新簇頭節(jié)點(diǎn)kb，設(shè)定s(kb)的計算公式為：

式中，表示簇頭節(jié)點(diǎn)kb具有的鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)目，分別為kb的剩余能量值、初始能量值，分別為kb的剩余內(nèi)存、初始內(nèi)存，表示kb連續(xù)作為簇頭節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)目，lt為設(shè)定的周期數(shù)目閾值，λ(·)為取值函數(shù)，當(dāng)時，當(dāng)時，

本優(yōu)選實(shí)施例按照上述方式選取和更新簇頭節(jié)點(diǎn)，簡單便捷，不需要在每一周期重新建立簇頭節(jié)點(diǎn)，節(jié)省了簇頭節(jié)點(diǎn)的建立開銷，有利于節(jié)省無線傳感器網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)監(jiān)測模塊1的網(wǎng)絡(luò)傳輸能耗。

優(yōu)選地，源節(jié)點(diǎn)選擇距離最近的簇頭節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輸電線路參數(shù)的發(fā)送，源節(jié)點(diǎn)通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)將輸電線路參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至對應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)，具體執(zhí)行：

(1)設(shè)源節(jié)點(diǎn)到簇頭節(jié)點(diǎn)之間的最短跳數(shù)為h，獲取源節(jié)點(diǎn)到簇頭節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)為h的所有路徑，選取獲取的路徑上的所有電網(wǎng)輸電線路監(jiān)測節(jié)點(diǎn)作為中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；

(2)確定每跳上中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)選值，對每跳上的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)按照優(yōu)選值由大到小的順序進(jìn)行排序，在每一跳輸電線路參數(shù)傳輸?shù)倪^程中，同一跳內(nèi)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)按照排列的順序輪回地轉(zhuǎn)發(fā)輸電線路參數(shù)，其中設(shè)ia,b表示源節(jié)點(diǎn)到簇頭節(jié)點(diǎn)的第a跳上的第b個中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，表示ia,b的優(yōu)選值，設(shè)定的計算公式為：

式中，d(ia,b,ia-1)表示ia,b與上一跳中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的最小歐式距離，na表示源節(jié)點(diǎn)到簇頭節(jié)點(diǎn)的第a跳上具有的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)數(shù)目，ga,b表示ia,b與同路徑上的前一跳中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)之間的鏈路失包率。

本優(yōu)選實(shí)施例按照上述方式選取中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，并且設(shè)定了中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)輸電線路參數(shù)的次序，能夠約束數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂綄挾鹊耐瑫r實(shí)現(xiàn)編織多路徑的數(shù)據(jù)傳輸，并且能夠減緩輸電線路參數(shù)碰撞的現(xiàn)象，平衡同跳上中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的能量，提高輸電線路參數(shù)傳輸?shù)目煽慷取?/p>

優(yōu)選地，中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)在收到上一跳的輸電線路參數(shù)后，延遲一定時間后轉(zhuǎn)發(fā)該輸電線路參數(shù)至下一跳，其中設(shè)kfv表示源節(jié)點(diǎn)至簇頭節(jié)點(diǎn)中第f跳上的第v個中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，bt(kfv)表示kfv在收到上一跳的輸電線路參數(shù)后再轉(zhuǎn)發(fā)該輸電線路參數(shù)的延遲時間，按照下列公式計算bt(kfv)：

式中，tθ為設(shè)定的時間窗口，nfv表示kfv當(dāng)前收到的輸電線路參數(shù)數(shù)目，表示第f跳與f-1跳之間的最大鏈路失包率，表示第f跳與f-1跳之間的最小鏈路失包率，為從0到中隨機(jī)選擇的整數(shù)。

本優(yōu)選實(shí)施例中，中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)按照上述設(shè)定延遲轉(zhuǎn)發(fā)輸電線路參數(shù)，能夠節(jié)省輸電線路參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)的通信開銷，避免兩跳通信范圍內(nèi)的信道干擾或碰撞，提高輸電線路參數(shù)傳輸?shù)目煽慷?，從而確保電網(wǎng)輸電線路智能監(jiān)測系統(tǒng)有效運(yùn)行。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。