CN107658979A - 一种架空输电线路的监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种架空输电线路的监测装置，包括传感模块、架空输电线路监测中心和智能终端，所述传感模块采集架空输电线路信息，并将采集到的架空输电线路信息发送到所述架空输电线路监测中心，所述架空输电线路监测中心用于接收、存储、显示架空输电线路信息，并将架空输电线路信息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架空输电线路监测中心连接，用于实时访问架空输电线路监测中心中的架空输电线路信息。本发明利用无线传感器网络技术实现了架空输电线路监测。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路监测技术领域，具体涉及一种架空输电线路的监测装置。
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。建设具有信息化、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。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种架空输电线路的监测装置。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
提供了一种架空输电线路的监测装置，包括传感模块、架空输电线路监测中心和智能终端，所述传感模块采集架空输电线路信息，并将采集到的架空输电线路信息发送到所述架空输电线路监测中心，所述架空输电线路监测中心用于接收、存储、显示架空输电线路信息，并将架空输电线路信息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架空输电线路监测中心连接，用于实时访问架空输电线路监测中心中的架空输电线路信息。
本发明的有益效果为：利用无线传感器网络技术实现了架空输电线路监测，并在架空输电线路信息异常时进行报警，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是本发明架空输电线路监测中心的连接框图。
附图标记：
传感模块1、架空输电线路监测中心2、智能终端3、信息接收模块10、信息分析比较模块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架空输电线路的监测装置，包括传感模块1、架空输电线路监测中心2和智能终端3，所述传感模块1采集架空输电线路信息，并将采集到的架空输电线路信息发送到所述架空输电线路监测中心2，所述架空输电线路监测中心2用于接收、存储、显示架空输电线路信息，并将架空输电线路信息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通过通信网络与架空输电线路监测中心2连接，用于实时访问架空输电线路监测中心2中的架空输电线路信息。
优选地，所述架空输电线路监测中心2包括信息接收模块10、信息分析比较模块20、异常报警模块30，所述信息接收模块10与所述信息分析比较模块20连接，所述信息分析比较模块20与所述异常报警模块30连接。
优选地，所述的传感模块1为对架空输电线路信息进行收发的无线传感器网络，包括传感器节点和汇聚节点，传感器节点包括架空输电线路信息采集节点和簇首，所述的汇聚节点用于收集各个簇首传来的融合后的架空输电线路信息，并协调管理整个网络中的所有架空输电线路信息采集节点；簇首用于收集簇内架空输电线路信息采集节点采集到的架空输电线路信息，并将自己采集到的架空输电线路信息一起进行融合操作；各架空输电线路信息采集节点感知并采集架空输电线路信息，将架空输电线路信息按照数据传输链路向下一跳的架空输电线路信息采集节点传递。
本发明上述实施例利用无线传感器网络技术实现了架空输电线路监测，并在架空输电线路信息异常时进行报警，便于相关人员进行远程监控。
在一个实施例中，当簇首与汇聚节点为多跳距离时，簇首在其到汇聚节点方向的链路路径中选择链路可靠度最大的链路路径进行融合后的架空输电线路信息的传输，具体包括：
(1)簇首将与其相邻且距离汇聚节点更近的其他簇首视为备选转发节点，并加入到备选转发节点集合；
(2)计算自身与备选转发节点集合中各备选转发节点之间的链路可靠度，并从中选取最大链路可靠度对应的备选转发节点作为下一跳节点，将融合后的架空输电线路信息发送至该备选转发节点，设r表示簇首v的第r个备选转发节点，Wvr表示r的链路可靠度，Wvr的计算公式为：
式中，r表示簇首v的第r个备选转发节点，Wvr表示r的链路可靠度，Pr、Pr0分别为r的当前剩余能量、初始能量，PT为设定的r转发融合后的架空输电线路信息所需要的最小能量，D(v,r)表示v,r之间的距离，nv表示簇首的备选转发节点的数目，XT为设定的初始信任值，Lvr、Evr分别为到目前为止v监测到r成功发送融合后的架空输电线路信息的次数、丢弃融合后的架空输电线路信息的次数，f(Pr-PT)为设定的取值函数，当Pr-PT≥0时，f(Pr-PT)取值为1，当Pr-PT<0时，f(Pr-PT)取值为0。
本实施例通过计算簇首和与其相邻且距离汇聚节点更近的其他簇首之间的链路可靠度，选取节点间信任以及节点能量对节点间链路可靠性的影响最小的对应的簇首节点作为下一跳节点，能够使得融合后的架空输电线路信息在链路传输时更加安全可靠，计算过程简单，能够避免过多的能量消耗。
在一个实施例中，簇内的架空输电线路信息采集节点定期监测簇首的信任度，设监测簇首i的架空输电线路信息采集节点为j，j的邻居架空输电线路信息采集节点集合为M，表示j在第c次监测到的簇首i的信任度，定义的计算公式为：
式中，表示j在第c-1次监测到的簇首i的信任度，初始时簇首的信任度等于设定的信任度阈值，表示j在第c次监测到的簇首i成功发送融合后的架空输电线路信息的次数，表示j在第c次监测到的簇首i丢弃融合后的架空输电线路信息的次数，表示j的第γ个邻居架空输电线路信息采集节点在第c次监测到的簇首i成功发送融合后的架空输电线路信息的次数，示j的第γ个邻居架空输电线路信息采集节点在第c次监测到的簇首i丢弃融合后的架空输电线路信息的次数，a为设定的权重系数，a的设定范围为(0,0.5)；
设该簇首所在簇包含的架空输电线路信息采集节点的数目为N，当超过的架空输电线路信息采集节点监测到簇首的信任度低于设定的信任度阈值时，开始新一轮的簇首竞选。
本实施例根据簇内多个架空输电线路信息采集节点来定期监测簇首的信任度，对不为一定数目的簇内架空输电线路信息采集节点信任的簇首，进行新一轮的簇首竞选，有益于保障架空输电线路信息融合的精度，有效地从无线传感器网络的内部提高架空输电线路信息融合的安全性能，延长无线传感器网络的生命周期。
在一个实施例中，簇首每隔一个固定的周期检测簇内架空输电线路信息采集节点的传输可靠性，对不满足下列传输可靠性条件的架空输电线路信息采集节点发送休眠指令，架空输电线路信息采集节点接收到休眠指令后进入休眠：
Pz-Pt>0
式中，z表示簇首所在簇内的第z个架空输电线路信息采集节点，Pz、Pz0分别表示z的当前剩余能量、初始能量，Pk表示z所在的数据链路传输路径上的第k个架空输电线路信息采集节点的当前剩余能量， 表示z所在的数据链路传输路径上的其余架空输电线路信息采集节点的数量，Lz到目前为止z成功发送架空输电线路信息的次数，Ez为到目前为止z丢弃架空输电线路信息的次数，Φt为设定的节点可靠度阈值，Pt、Xt为设定架空输电线路信息采集节点能接受的最小能量、最小信任值。
本实施例考虑了架空输电线路信息采集节点的信任值和当前剩余能量对传输可靠性的影响，设计了传输可靠性条件，当架空输电线路信息采集节点不满足该传输可靠性条件时进入休眠，能够有效地阻止不可靠的架空输电线路信息采集节点在无线传感器网络中发送恶意信息的行为，提高无线传感器网络的安全性，延长无线传感器网络的运行时间，其中创造性地将数据采集点所在数据链路传输路径上的其余架空输电线路信息采集节点的能量考虑到传输可靠性条件中，有益于准确地评价架空输电线路信息采集节点传输架空输电线路信息的可靠性。
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。
Claims (6)
1.一种架空输电线路的监测装置，其特征是，包括传感模块、架空输电线路监测中心和智能终端，所述传感模块采集架空输电线路信息，并将采集到的架空输电线路信息发送到所述架空输电线路监测中心，所述架空输电线路监测中心用于接收、存储、显示架空输电线路信息，并将架空输电线路信息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架空输电线路监测中心连接，用于实时访问架空输电线路监测中心中的架空输电线路信息。
2.根据权利要求1所述的一种架空输电线路的监测装置，其特征是，所述架空输电线路监测中心包括信息接收模块、信息分析比较模块、异常报警模块，所述信息接收模块与所述信息分析比较模块连接，所述信息分析比较模块与所述异常报警模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种架空输电线路的监测装置，其特征是，所述的传感模块为对架空输电线路信息进行收发的无线传感器网络，包括传感器节点和汇聚节点，传感器节点包括架空输电线路信息采集节点和簇首，所述的汇聚节点用于收集各个簇首传来的融合后的架空输电线路信息，并协调管理整个网络中的所有架空输电线路信息采集节点；簇首用于收集簇内架空输电线路信息采集节点采集到的架空输电线路信息，并将自己采集到的架空输电线路信息一起进行融合操作；各架空输电线路信息采集节点感知并采集架空输电线路信息，将架空输电线路信息按照数据传输链路向下一跳的架空输电线路信息采集节点传递。
4.根据权利要求3所述的一种架空输电线路的监测装置，其特征是，当簇首与汇聚节点为多跳距离时，簇首在其到汇聚节点方向的链路路径中选择链路可靠度最大的链路路径进行融合后的架空输电线路信息的传输，具体包括：
(1)簇首将与其相邻且距离汇聚节点更近的其他簇首视为备选转发节点，并加入到备选转发节点集合；
(2)计算自身与备选转发节点集合中各备选转发节点之间的链路可靠度，并从中选取最大链路可靠度对应的备选转发节点作为下一跳节点，将融合后的架空输电线路信息发送至该备选转发节点，设r表示簇首v的第r个备选转发节点，Wvr表示r的链路可靠度，Wvr的计算公式为：
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式中，r表示簇首v的第r个备选转发节点，Wvr表示r的链路可靠度，Pr、Pr0分别为r的当前剩余能量、初始能量，PT为设定的r转发融合后的架空输电线路信息所需要的最小能量，D(v,r)表示v,r之间的距离，nv表示簇首的备选转发节点的数目，XT为设定的初始信任值，Lvr、Evr分别为到目前为止v监测到r成功发送融合后的架空输电线路信息的次数、丢弃融合后的架空输电线路信息的次数，f(Pr-PT)为设定的取值函数，当Pr-PT≥0时，f(Pr-PT)取值为1，当Pr-PT<0时，f(Pr-PT)取值为0。
5.根据权利要求4所述的一种架空输电线路的监测装置，其特征是，簇内的架空输电线路信息采集节点定期监测簇首的信任度，设监测簇首i的架空输电线路信息采集节点为j，j的邻居架空输电线路信息采集节点集合为M，表示j在第c次监测到的簇首i的信任度，定义的计算公式为：
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式中，表示j在第c-1次监测到的簇首i的信任度，初始时簇首的信任度等于设定的信任度阈值，表示j在第c次监测到的簇首i成功发送融合后的架空输电线路信息的次数，表示j在第c次监测到的簇首i丢弃融合后的架空输电线路信息的次数，表示j的第γ个邻居架空输电线路信息采集节点在第c次监测到的簇首i成功发送融合后的架空输电线路信息的次数，示j的第3个邻居架空输电线路信息采集节点在第c次监测到的簇首i丢弃融合后的架空输电线路信息的次数，a为设定的权重系数。
6.根据权利要求5所述的一种架空输电线路的监测装置，其特征是，设簇首所在簇包含的架空输电线路信息采集节点的数目为N，当超过的架空输电线路信息采集节点监测到簇首的信任度低于设定的信任度阈值时，开始新一轮的簇首竞选。
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|---|---|---|---|---|
| CN109341888A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-15 | 广州源贸易有限公司 | 电机温度智能监测装置 |
| CN111490597A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-08-04 | 广州路昌科技有限公司 | 一种预警准确的电网输电线路安全预警*** |
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2017
- 2017-09-21 CN CN201710862298.0A patent/CN107658979A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109341888A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-15 | 广州源贸易有限公司 | 电机温度智能监测装置 |
| CN111490597A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-08-04 | 广州路昌科技有限公司 | 一种预警准确的电网输电线路安全预警*** |
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