專利名稱：高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中多頻mesh系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，電力產(chǎn)業(yè)的信息化建設(shè)變得越來(lái)越至關(guān)重要，及時(shí)了 解電力設(shè)備工作情況，保障電力設(shè)施安全、穩(wěn)定可靠的工作，已經(jīng)成為電力行業(yè)緊迫的需 求。輸電線路用電塔所在環(huán)境、位置很不相同，區(qū)域差異大，冰雪、強(qiáng)風(fēng)、地震等危害可 能發(fā)生，早期的沿線巡檢，困難很多。檢查一次周期長(zhǎng)，而且無(wú)法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)隱患。而由 于受到各類技術(shù)及條件的限制，電塔及線路上的實(shí)時(shí)信息也無(wú)法實(shí)時(shí)傳輸回監(jiān)控中心。通 常的方法是將各類信號(hào)用GPRS或類似方式截取成圖片、信息包形式定時(shí)傳輸回監(jiān)控中心， 但這樣卻存在著實(shí)時(shí)性不高、整體環(huán)境判斷性差、可疑問(wèn)題點(diǎn)特寫性不足、信道租賃費(fèi)用高 等缺點(diǎn)，電塔、線路的問(wèn)題判斷容易產(chǎn)生延時(shí)和誤判。在一定程度上降低了電網(wǎng)電塔、線路 的安全運(yùn)行指標(biāo)。為此，需要一套科學(xué)的、先進(jìn)的、完善的系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓輸電線路覆冰、小氣象 環(huán)境、線路污穢、路桿塔傾斜、桿塔振動(dòng)、風(fēng)偏、交叉跨越、線路結(jié)冰、動(dòng)植物生長(zhǎng)與活動(dòng)、人 類活動(dòng)等多種情況的監(jiān)測(cè)，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)快速、準(zhǔn)確的傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。在無(wú)線Mesh組網(wǎng)方案中，常用的有兩種模式。單模塊(頻)模式與雙模塊(頻) 模式。單模塊模式是無(wú)線Mesh最脆弱的方案。接入點(diǎn)僅使用一個(gè)信道，此信道由無(wú)線客戶 端和回程流量(在Mesh節(jié)點(diǎn)之間)轉(zhuǎn)發(fā)共享。當(dāng)更多的Mesh節(jié)點(diǎn)加入到網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)候， 用于回程流量的帶寬將會(huì)占據(jù)越來(lái)越高的比例，僅僅留很少一部分容量給無(wú)線客戶端。此 現(xiàn)象的原因是由于無(wú)線是一個(gè)共享的媒質(zhì)。單模塊方案的Mesh節(jié)點(diǎn)不能同時(shí)發(fā)送和接收 數(shù)據(jù)。而且在其覆蓋范圍內(nèi)另一個(gè)Mesh節(jié)點(diǎn)正在傳輸?shù)臅r(shí)候，該Mesh節(jié)點(diǎn)也不能發(fā)送數(shù) 據(jù)。這種對(duì)可用共享帶寬的競(jìng)爭(zhēng)是基于類似以太網(wǎng)的無(wú)線沖突避免原則(CSMA/CA)。簡(jiǎn)單 計(jì)算一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在單模塊Mesh方案中每個(gè)無(wú)線客戶端只能獲得很有限的吞吐量。舉例 來(lái)說(shuō)，假設(shè)有5個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有20個(gè)無(wú)線客戶端與之相連，所有的節(jié)點(diǎn)和客戶端共享同 一個(gè)802. Ilb信道(5Mbps)，這樣等價(jià)于每個(gè)用戶只能獲得少于50Kbps的吞吐量比撥號(hào)連 接還要慢。而且由于所有的無(wú)線客戶端和Mesh節(jié)點(diǎn)必須工作在同一個(gè)信道上，無(wú)線資源的 競(jìng)爭(zhēng)和RF干擾還會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)期的時(shí)延。在雙頻方案中，一個(gè)頻道專門用來(lái)連接無(wú)線客戶端，而另一個(gè)頻道專門用來(lái)進(jìn)行 無(wú)線回程傳輸回程信道同時(shí)由Mesh上行和Mesh下行流量共享。這意味著無(wú)線客戶端流量 將得到一些的改善，但是全網(wǎng)的性能仍然由于回程的瓶頸問(wèn)題而不理想。單頻和雙頻方案在網(wǎng)絡(luò)中使用同一個(gè)回程信道，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中任何部分受到了干擾的 影響，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能將會(huì)降低。而且，這些方案不能修改網(wǎng)絡(luò)中該部分的配置(比如調(diào)整 信道)來(lái)避免干擾。高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)雖采用Mesh技術(shù)，依靠多跳、遠(yuǎn)距離的無(wú)線傳輸將輸電線路傳感的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)回傳，但由于跨越的距離遠(yuǎn)，環(huán)境復(fù)雜，很難避免非期望的 信號(hào)干擾了無(wú)線通信設(shè)備的正常通訊，導(dǎo)致傳輸錯(cuò)誤。也就是說(shuō)在當(dāng)今的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中向用 戶提供無(wú)線覆蓋最常用的技術(shù)，而大部分無(wú)線Mesh部署都是使用802. Ilb作為無(wú)線回程的 基礎(chǔ)架構(gòu)，這些網(wǎng)絡(luò)回程帶寬很容易受到來(lái)自于相同頻段內(nèi)工作的鄰近設(shè)備無(wú)線干擾的影 響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)中無(wú)線Mesh多頻系統(tǒng)。一種高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中無(wú)線Mesh多頻系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)內(nèi)連有 多個(gè)節(jié)點(diǎn)；每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)分別包含有用戶端模塊1、上行回程流量模塊2、下行回程流量模塊 3 ；所述用戶端模塊1輸出無(wú)線信號(hào)到用戶端，上行回程流量模塊2輸出無(wú)線信號(hào)至另一節(jié) 點(diǎn)的下行回程流量模塊3，也可輸出有線信號(hào)至有線網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少3個(gè)模塊。本實(shí)用新型的有益效果在于，每個(gè)鏈路都工作在獨(dú)立的信道上，專用回程鏈路可 以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，降低信號(hào)衰減影響，信號(hào)失真小，提高了抗干擾能力，這種參數(shù)監(jiān) 測(cè)、信號(hào)采集、傳輸系統(tǒng)的好處還在于將每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)實(shí)時(shí)回傳，可以實(shí)現(xiàn)多跳、遠(yuǎn)距離的 無(wú)線傳輸，將輸電線路傳感器的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)回傳，即使有一個(gè)鐵塔、一段線路上的各傳感 器、模塊出現(xiàn)故障，不能正常工作，本多頻多模塊Mesh系統(tǒng)仍可以正常工作，不致丟失數(shù) 據(jù)，仍會(huì)將各現(xiàn)場(chǎng)即監(jiān)測(cè)的每臺(tái)鐵塔、線路數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給用戶，有益于維持大型供電網(wǎng)絡(luò) 的安全運(yùn)行、保證供電需求。

圖1為高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中多頻Mesh系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作出進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖所示，圖中有用于聯(lián)接客戶端的模塊1，用于上行無(wú)線回程模塊2，用于下行 無(wú)線回程模塊3。此三個(gè)模塊為設(shè)在節(jié)點(diǎn)4、5、6、7之內(nèi)，置于鐵塔之上，組成Mesh無(wú)線傳輸 網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)4、5、6、7發(fā)射范圍內(nèi)的接收客戶端8、9、10、11。其中節(jié)點(diǎn)4中模塊2接入有線 網(wǎng)絡(luò)12，將信號(hào)傳入監(jiān)測(cè)中心。圖中的細(xì)實(shí)線表示為無(wú)線傳輸，粗點(diǎn)劃線示意性表達(dá)，如節(jié)點(diǎn)4在節(jié)點(diǎn)7的發(fā)射接 收范圍內(nèi)，則節(jié)點(diǎn)4也能接收節(jié)點(diǎn)7的信號(hào)。采用Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、節(jié)點(diǎn)間采用無(wú)線級(jí)聯(lián)方式通訊，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以與其它節(jié)點(diǎn) 使用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式聯(lián)接，沒有傳輸跳數(shù)的限制，可以滿足各類地理氣候條件下的遠(yuǎn)距離、 大規(guī)模的無(wú)線數(shù)據(jù)信息的傳輸。本系統(tǒng)在高壓輸電線路的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中處于關(guān)鍵地位。它將現(xiàn)場(chǎng)各高壓輸電線 鐵塔每個(gè)鐵塔上的各類傳感器發(fā)出的檢測(cè)參數(shù)信號(hào)進(jìn)行采集并用無(wú)線的方式發(fā)生給用戶 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如現(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)、視頻信號(hào)、鐵塔傾斜和振動(dòng)參數(shù)、絕緣子泄露電流參數(shù)、線路覆 冰信號(hào)、線路導(dǎo)線狀態(tài)信號(hào)等，現(xiàn)場(chǎng)裝置采用風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電互補(bǔ)裝置進(jìn)行供電。[0018] 本系統(tǒng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)有至少三個(gè)模塊，一個(gè)用于客戶端聯(lián)接流量，第二個(gè)模塊用于 上行無(wú)線回程流量，第三個(gè)模塊用于下行無(wú)線回程流量，每個(gè)鏈路都工作在獨(dú)立的信道上， 專用回程鏈路可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，降低信號(hào)衰減影響，信號(hào)失真小，提供了抗干擾能 力，這種參數(shù)監(jiān)測(cè)、信號(hào)采集、傳輸系統(tǒng)的好處還在于將個(gè)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)實(shí)際回傳，可以實(shí)現(xiàn)多 跳、遠(yuǎn)距離的無(wú)線傳輸，將輸電線路傳感器的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)回傳，即使有一個(gè)鐵塔、一段線 路上的各傳感器、模塊出現(xiàn)故障，不能正常工作，本多頻多模塊Mesh系統(tǒng)仍可以正常工作， 將各現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)監(jiān)測(cè)的各鐵塔、線路數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳回給用戶，有益于大型供電網(wǎng)路的安全運(yùn)行、 保證安全供電。
權(quán)利要求一種高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中多頻Mesh系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)內(nèi)連有多個(gè)節(jié)點(diǎn)；每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)分別包含有用戶端模塊(1)、上行回程流量模塊(2)、下行回程流量模塊(3)；所述用戶端模塊(1)輸出無(wú)線信號(hào)到用戶端，上行回程流量模塊(2)，輸出無(wú)線信號(hào)至另一節(jié)點(diǎn)的下行回程流量模塊(3)，也可輸出有線信號(hào)至有線用網(wǎng)絡(luò)。
2.按照權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中多頻Mesh系統(tǒng)，其特征在于， 每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少設(shè)有3個(gè)模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種信號(hào)傳輸系統(tǒng)，高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中多頻MESH系統(tǒng)。一種高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中無(wú)線Mesh多頻系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)內(nèi)連有節(jié)點(diǎn)；每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)分別包含有用戶端模塊1、上行回程流量模塊2、下行回程流量模塊3；所述用戶端模塊1輸出無(wú)線信號(hào)到用戶端，上行回程流量模塊2輸出無(wú)線信號(hào)至另一節(jié)點(diǎn)的下行回程流量模塊3，也可輸出有線信號(hào)至有線網(wǎng)絡(luò)每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少3個(gè)模塊；本實(shí)用新型的好處在于，每個(gè)鏈路都工作在獨(dú)立的信道上，專用回程鏈路可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，降低信號(hào)衰減影響，信號(hào)失真小，提供了抗干擾能力。
文檔編號(hào)H04W24/00GK201766715SQ201020190178
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者孟慶豐, 尹維葳, 李輝, 謝蓓敏, 金珈成, 韓冬 申請(qǐng)人:東北電網(wǎng)有限公司長(zhǎng)春超高壓局