基于物联网技术的配电线路在线监测系统研究与实现

基于物联网技术的配电线路在线监测系统研究与实现

配电线路是高压输电网和电力用户之间的桥梁,起着分配电能和短距离输送电能的作用。配电线路在运行过程中,会受到诸多因素的影响,而出现安全隐患,如果不能及时发现和排除隐患,很可能会引起安全问题,甚至会导致大面积停电事故,所以对配电线路的在线监测就显得尤为重要。目前,对配电线路在线监测和巡检主要采用人工巡线和无人机巡线相结合的方式,该方式具有很大的局限性,会存在监测盲区,针对这一问题,本文设计了一套基于物联网技术的配电线路在线监测系统。首先,本文对目前国内外在线监测系统的研究现状进行分析,明确了监测系统的功能和设计要求,并有针对性的对目前几种常见无线通信技术进行比较,确定系统通信方式的选择,并完成了系统的整体设计。硬件设计中以物联网技术、ZigBee技术和GPRS通信等无线通信技术为核心,根据在线监测系统功能需要,通过分析对比选取合适的硬件模块或芯片对终端节点、路由器节点和协调器节点进行设计,同时根据它们的功能和能耗的不同,对供电方式进行选择,并设计了供电电源模块。软件设计中根据系统功能需要,在IAR Embedded Workbench开发环境中,利用Z-Stack-CC2530-2.3.0-1.4.0协议栈,完成对系统中终端节点、路由器节点和协调器节点以及传感器组的软件设计,同时利用USR-GM3-V1.1.3.61完成对GPRS通信模块USR-GM3的指令设置和网络配置,以及利用VB6.0完成系统登录界面和监测界面的软件设计。然后,最后对不同数据采集周期的终端节点进行能耗估算,结合不同数据采集周期和不同光照地区终端节点需要

自给供电天数对联合供电系统的蓄电池容量进行估算。最后搭建实验平台对系统进行验证。测试表明:系统供电电源稳定性高,电压偏差小,杆塔倾斜角采集误差小于1°,湿度监测误差小于1.5%rh,温度监测误差小于0.5℃,光照强度误差小于2lx,符合《输电线路状态监测装置通用技术规范》等企业标准以及在线监测的实际要求。