專利名稱：一種基于3g 網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境污穢監(jiān)測及線路絕緣分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用多種方式進(jìn)行環(huán)境污穢與線路絕緣分析，特別涉及一種基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的，綜合數(shù)字化圖像監(jiān)控以及環(huán)境污穢監(jiān)控、線路絕緣分析等多種監(jiān)測方法于一體的超高壓輸電線路污穢絕緣監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)輸電線路環(huán)境污穢監(jiān)測系統(tǒng)以及線路絕緣分析系統(tǒng)是利用安裝在線路桿塔上的傳感器進(jìn)行泄露電流采集，然后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)上傳到變電工區(qū)或供電公司。只能對(duì)安裝有傳感器、并且擁有GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋的輸電線路絕緣子進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測。 但是超高壓輸電線路由于跨越區(qū)域大，地形復(fù)雜多變，輸電線路分布范圍廣且很多線路和設(shè)備位置偏僻，部分山區(qū)位置沒有GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。因此，必須利用人工巡檢方式進(jìn)行線路檢查，確保輸電線路安全運(yùn)行；另外由于GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身受帶寬的限制，傳輸數(shù)據(jù)量及速率都比較低，所以僅僅能夠針對(duì)單一傳感器或者是單一數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。而影響電力輸電線路安全運(yùn)行的數(shù)據(jù)量和環(huán)境參數(shù)有很多，如環(huán)境污穢與線路絕緣分析就是融合線路監(jiān)測物理量、桿塔線路地理位置信息、氣象環(huán)境信息為一體的綜合監(jiān)測結(jié)果為導(dǎo)向的研究成果。所以實(shí)現(xiàn)輸電線路多種數(shù)據(jù)監(jiān)測和傳輸模式，并利用先進(jìn)技術(shù)手段提高超高壓輸電線路巡檢工作效率等都成為當(dāng)前智能電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的新需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有超高壓輸電線路環(huán)境污穢與線路絕緣分析僅依靠單一傳感器采集、GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸及人工巡線的方式，無法同時(shí)監(jiān)測圖像信息與污穢程度與絕緣狀態(tài)綜合信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)采集和傳輸?shù)膯栴}。本發(fā)明綜合數(shù)字化圖像監(jiān)控、輸電線路設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、物聯(lián)網(wǎng)信息對(duì)接技術(shù)等多種監(jiān)測管理方法于一體，將圖像信號(hào)、傳感器采集的設(shè)備狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，通過3G 無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，通過無線對(duì)接抄表技術(shù)，即可遠(yuǎn)程測量全波形泄漏電流來判斷污穢絕緣子的運(yùn)行狀態(tài)、通過圖像視頻監(jiān)控絕緣子表面污層積聚過程來判斷污穢達(dá)到危險(xiǎn)值的時(shí)間，從而確定絕緣子要清掃的時(shí)間。部分無法進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測的偏遠(yuǎn)輸電線路可加裝具備無線對(duì)接傳輸技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳感器，巡線人員可定期對(duì)該類型傳感器進(jìn)行人工無線數(shù)據(jù)對(duì)接、下載。綜上所述，本發(fā)明通過多種手段對(duì)超高壓輸電線路環(huán)境污穢與線路絕緣進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境污穢監(jiān)測及線路絕緣分析系統(tǒng)，包括依順序連接的前端信息采集傳輸設(shè)備、后臺(tái)服務(wù)器以及客戶端；所述后臺(tái)服務(wù)器接入互聯(lián)網(wǎng)，與前端信息采集傳輸設(shè)備進(jìn)行數(shù)字通信，實(shí)時(shí)接收前端信息采集傳輸設(shè)備發(fā)送的圖像信息、環(huán)境污穢信息、 傳感器信息，并將接收到的信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)；同時(shí)后臺(tái)服務(wù)器響應(yīng)客戶端的請求將圖像信息、污穢信息、傳感器信息分發(fā)至各個(gè)客戶端。
所述前端信息采集傳輸設(shè)備實(shí)現(xiàn)音視頻采集編碼、多種泄漏電流、環(huán)境溫濕度、雨量信號(hào)的采集；并且前端信息采集傳輸設(shè)備實(shí)現(xiàn)3G無線網(wǎng)絡(luò)通信控制以及物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接傳感器的接入，將采集到的音視頻信息、環(huán)境污穢數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)字化，并通過3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器。所述前端信息采集傳輸設(shè)備包括由音視頻采集終端、設(shè)備信息采集終端、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接傳感器接入終端以及3G無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。所述音視頻采集終端用于采集攝像機(jī)以及音頻設(shè)備的模擬音視頻信號(hào)，并將模擬音視頻信號(hào)進(jìn)行編碼壓縮；所述設(shè)備信息采集終端實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境污穢信息、泄漏電流傳感器信息進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)輸電線路多種傳感器的接入；物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接傳感器接入終端用來在人工巡線模式下，提供用于手持式巡檢終端進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的下載，實(shí)時(shí)獲取環(huán)境污穢信息、泄漏電流傳感器的信息數(shù)據(jù)。3G無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備通過CDMA2000、WCDMA或 TD SCDMA等三種3G網(wǎng)絡(luò)為整個(gè)系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，前端信息采集傳輸設(shè)備通過3G無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備24與后臺(tái)服務(wù)器12連接。所述無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備通過軟件自動(dòng)切換三種網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)較好的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)以及根據(jù)多條鏈路的帶寬，自動(dòng)分配音視頻以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)帶寬。所述后臺(tái)服務(wù)器中駐留遠(yuǎn)程監(jiān)測遙視系統(tǒng)服務(wù)器軟件。所述后臺(tái)服務(wù)器同時(shí)處理多個(gè)前端信息采集傳輸設(shè)備及客戶端的接入。本發(fā)明綜合數(shù)字化圖像監(jiān)控、輸電線路設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、物聯(lián)網(wǎng)信息對(duì)接技術(shù)等多種監(jiān)測管理方法于一體，采用將CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA三種通信鏈路捆綁的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。支持無線智能傳感器的接入，其優(yōu)點(diǎn)和有益的效果在于第一，綜合數(shù)字化圖像監(jiān)控、輸電線路設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、物聯(lián)網(wǎng)信息對(duì)接技術(shù)等多種監(jiān)測管理方法于一體，更精確、全面反映輸電線路環(huán)境污穢及絕緣子線路絕緣狀態(tài)。第二，不受地域、時(shí)間限制，充分利用中國電信、中國聯(lián)通、中國移動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò)，只要有三種3G通訊方式中的一種信號(hào)，就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線監(jiān)測。第三，圖像傳輸穩(wěn)定、流暢，設(shè)備狀態(tài)信息監(jiān)測實(shí)時(shí)、可靠，無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備可以通過軟件自動(dòng)切換三種網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)較好的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)以及根據(jù)多條鏈路的帶寬，自動(dòng)分配音視頻以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)所占用的帶寬。第四，基于3G網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)接技術(shù)的環(huán)境污穢監(jiān)測與線路絕緣分析系統(tǒng)可以同時(shí)處理多個(gè)前端信息采集傳輸設(shè)備及客戶端的接入，具有良好的可擴(kuò)展性；第五，基于人工巡線方式開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接終端，有效補(bǔ)充了在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)覆蓋的盲區(qū)，采用數(shù)據(jù)對(duì)接方式，無線下載監(jiān)測數(shù)據(jù)，巡檢人員不用登塔，可顯著降低工作強(qiáng)度，提高人工巡線的工作效率。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明前端信息采集傳輸設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)示意圖；其中11-前端信息采集傳輸設(shè)備；12-后臺(tái)服務(wù)器；13-客戶端；21-音視頻采集終端；22-設(shè)備信息采集終端；23-物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接傳感器接入終端；24-3G無線數(shù)據(jù)傳輸
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本方案做進(jìn)一步描述結(jié)合附圖1-3，本方案所述的一種基于3G網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)接技術(shù)的環(huán)境污穢監(jiān)測與線路絕緣分析系統(tǒng)，由前端信息采集傳輸設(shè)備11、后臺(tái)服務(wù)器12以及客戶端13組成。前端信息采集傳輸設(shè)備11主要實(shí)現(xiàn)音視頻采集編碼；多種泄漏電流、環(huán)境溫濕度、雨量等信號(hào)的采集；3G無線網(wǎng)絡(luò)通信控制以及物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接傳感器的接入，將采集到的音視頻信息、環(huán)境污穢數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)字化，并通過3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器。后臺(tái)服務(wù)器12 接入互聯(lián)網(wǎng)，與前端信息采集傳輸設(shè)備11進(jìn)行數(shù)字通信，實(shí)時(shí)接收前端信息采集傳輸設(shè)備 11發(fā)送的圖像信息、環(huán)境污穢信息、傳感器信息，并將接收到的信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)。同時(shí)響應(yīng)客戶端13的請求，按照一定通訊協(xié)議將圖像信息、污穢信息、傳感器信息分發(fā)至各個(gè)客戶端。人工巡線模式下，利用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接傳感器以及手持式終端進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的下載和遠(yuǎn)傳。前端信息采集傳輸設(shè)備11主要由音視頻采集終端21、設(shè)備信息采集終端22 (環(huán)境污穢信息、泄漏電流傳感器信息)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接傳感器接入終端23以及3G無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備24組成。其中音視頻采集終端21用于采集攝像機(jī)以及音頻設(shè)備的模擬音視頻信號(hào)，并將模擬音視頻信號(hào)進(jìn)行編碼壓縮。設(shè)備信息采集終端22主要實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境污穢信息、泄漏電流傳感器信息進(jìn)行采集，可實(shí)現(xiàn)輸電線路多種傳感器的接入。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接傳感器接入終端23用來在人工巡線模式下，提供用于手持式巡檢終端進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的下載，實(shí)時(shí)獲取環(huán)境污穢信息、泄漏電流傳感器的信息數(shù)據(jù)。3G無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備24通過 CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA等三種3G網(wǎng)絡(luò)為整個(gè)系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，前端信息采集傳輸設(shè)備11通過3G無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備24與后臺(tái)服務(wù)器12連接。并且無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備 24可以通過軟件自動(dòng)切換三種網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)較好的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)以及根據(jù)多條鏈路的帶寬，自動(dòng)分配音視頻以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)帶寬。上述基于3G網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)接技術(shù)的環(huán)境污穢監(jiān)測與線路絕緣分析系統(tǒng)， 其中后臺(tái)服務(wù)器12中駐留遠(yuǎn)程監(jiān)測遙視系統(tǒng)服務(wù)器軟件；上述基于3G網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)接技術(shù)的環(huán)境污穢監(jiān)測與線路絕緣分析系統(tǒng)， 其中客戶端13駐留系統(tǒng)客戶端軟件；以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境污穢監(jiān)測及線路絕緣分析系統(tǒng)，包括依順序連接的前端信息采集傳輸設(shè)備、后臺(tái)服務(wù)器以及客戶端，其特征在于所述前端信息采集傳輸設(shè)備，用于音視頻采集編碼、多種泄漏電流、環(huán)境溫濕度、雨量信號(hào)的采集；用于3G無線網(wǎng)絡(luò)通信控制以及物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接傳感器的接入，將采集到的音視頻信息、環(huán)境污穢數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)字化，并通過3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器；所述后臺(tái)服務(wù)器，用于接入互聯(lián)網(wǎng)，與前端信息采集傳輸設(shè)備進(jìn)行數(shù)字通信，實(shí)時(shí)接收前端信息采集傳輸設(shè)備發(fā)送的圖像信息、環(huán)境污穢信息、傳感器信息，并將接收到的信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)；同時(shí)，后臺(tái)服務(wù)器響應(yīng)客戶端的請求將圖像信息、污穢信息、傳感器信息分發(fā)至各個(gè)客戶端；所述客戶端，代表了輸電線路巡檢人員手持式終端和監(jiān)測中心人員操作的電腦終端對(duì)環(huán)境污穢監(jiān)測、線路絕緣分析的遠(yuǎn)程請求，以及接收服務(wù)器發(fā)送的分析結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述環(huán)境污穢監(jiān)測及線路絕緣分析系統(tǒng)，其特征在于所述后臺(tái)服務(wù)器中駐留遠(yuǎn)程監(jiān)測遙視系統(tǒng)服務(wù)器軟件。
3.如權(quán)利要求1所述環(huán)境污穢監(jiān)測及線路絕緣分析系統(tǒng)，其特征在于所述后臺(tái)服務(wù)器同時(shí)處理多個(gè)前端信息采集傳輸設(shè)備及客戶端的接入。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境污穢監(jiān)測及線路絕緣分析系統(tǒng)，其特征在于，所述前端信息采集傳輸設(shè)備包括音視頻采集終端、設(shè)備信息采集終端、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接傳感器接入終端、3G無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。
5.如權(quán)利要求4所述的一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境污穢監(jiān)測及線路絕緣分析系統(tǒng)，其特征在于所述音視頻采集終端用于采集攝像機(jī)以及音頻設(shè)備的模擬音視頻信號(hào)，并將模擬音視頻信號(hào)進(jìn)行編碼壓縮；所述設(shè)備信息采集終端，用于對(duì)設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境污穢信息、泄漏電流傳感器信息進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)輸電線路多種傳感器的接入；所述物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)接傳感器接入終端，用于在人工巡線模式下，通過手持式巡檢終端進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的下載，實(shí)時(shí)獲取環(huán)境污穢信息、泄漏電流傳感器的信息數(shù)據(jù)；所述3G無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，通過CDMA2000、W⑶MA或TD-SCDMA等三種3G網(wǎng)絡(luò)為整個(gè)系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，前端信息采集傳輸設(shè)備通過3G無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備與后臺(tái)服務(wù)器連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于3G網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境污穢監(jiān)測及線路絕緣分析系統(tǒng)，包括依順序連接的前端信息采集傳輸設(shè)備、后臺(tái)服務(wù)器以及客戶端，所述后臺(tái)服務(wù)器接入互聯(lián)網(wǎng)，與前端信息采集傳輸設(shè)備進(jìn)行數(shù)字通信，實(shí)時(shí)接收前端信息采集傳輸設(shè)備發(fā)送的圖像信息、環(huán)境污穢信息、傳感器信息，并將接收到的信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)；同時(shí)后臺(tái)服務(wù)器響應(yīng)客戶端的請求將圖像信息、污穢信息、傳感器信息分發(fā)至各個(gè)客戶端。解決現(xiàn)有超高壓輸電線路環(huán)境污穢與線路絕緣分析僅依靠單一傳感器采集、GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸及人工巡線的方式，無法同時(shí)對(duì)圖像信息與污穢絕緣狀態(tài)綜合信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)采集和傳輸?shù)膯栴}。
文檔編號(hào)G01D21/02GK102435229SQ20111036771
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者劉小波, 張 杰, 權(quán)立, 李慶宇, 李建民, 李洋, 胡斌, 賈宏儒, 金清柱, 高峰 申請人:陜西省電力公司陜西電力超高壓運(yùn)行公司