专利名称：一种基于3g 网络的环境污秽监测及线路绝缘分析系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用多种方式进行环境污秽与线路绝缘分析，特别涉及一种基于移动物联网技术的，综合数字化图像监控以及环境污秽监控、线路绝缘分析等多种监测方法于一体的超高压输电线路污秽绝缘监测系统。
背景技术：
传统输电线路环境污秽监测系统以及线路绝缘分析系统是利用安装在线路杆塔上的传感器进行泄露电流采集，然后通过GPRS网络将采集到的数据上传到变电工区或供电公司。只能对安装有传感器、并且拥有GPRS网络覆盖的输电线路绝缘子进行远程监测。 但是超高压输电线路由于跨越区域大，地形复杂多变，输电线路分布范围广且很多线路和设备位置偏僻，部分山区位置没有GPRS网络覆盖，无法进行数据传输。因此，必须利用人工巡检方式进行线路检查，确保输电线路安全运行；另外由于GPRS网络技术本身受带宽的限制，传输数据量及速率都比较低，所以仅仅能够针对单一传感器或者是单一数据进行网络传输。而影响电力输电线路安全运行的数据量和环境参数有很多，如环境污秽与线路绝缘分析就是融合线路监测物理量、杆塔线路地理位置信息、气象环境信息为一体的综合监测结果为导向的研究成果。所以实现输电线路多种数据监测和传输模式，并利用先进技术手段提高超高压输电线路巡检工作效率等都成为当前智能电网监测系统的新需求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有超高压输电线路环境污秽与线路绝缘分析仅依靠单一传感器采集、GPRS网络传输及人工巡线的方式，无法同时监测图像信息与污秽程度与绝缘状态综合信息进行网络采集和传输的问题。本发明综合数字化图像监控、输电线路设备运行状态参数、物联网信息对接技术等多种监测管理方法于一体，将图像信号、传感器采集的设备状态信号进行数字化，通过3G 无线通信网络进行实时传输，通过无线对接抄表技术，即可远程测量全波形泄漏电流来判断污秽绝缘子的运行状态、通过图像视频监控绝缘子表面污层积聚过程来判断污秽达到危险值的时间，从而确定绝缘子要清扫的时间。部分无法进行远程监测的偏远输电线路可加装具备无线对接传输技术的物联网数据传感器，巡线人员可定期对该类型传感器进行人工无线数据对接、下载。综上所述，本发明通过多种手段对超高压输电线路环境污秽与线路绝缘进行数据采集和分析。本发明通过以下技术方案来实现一种基于3G网络的环境污秽监测及线路绝缘分析系统，包括依顺序连接的前端信息采集传输设备、后台服务器以及客户端；所述后台服务器接入互联网，与前端信息采集传输设备进行数字通信，实时接收前端信息采集传输设备发送的图像信息、环境污秽信息、 传感器信息，并将接收到的信息进行处理、存储；同时后台服务器响应客户端的请求将图像信息、污秽信息、传感器信息分发至各个客户端。
所述前端信息采集传输设备实现音视频采集编码、多种泄漏电流、环境温湿度、雨量信号的采集；并且前端信息采集传输设备实现3G无线网络通信控制以及物联网数据对接传感器的接入，将采集到的音视频信息、环境污秽数据信息进行数字化，并通过3G无线网络传输至服务器。所述前端信息采集传输设备包括由音视频采集终端、设备信息采集终端、物联网数据对接传感器接入终端以及3G无线数据传输设备。所述音视频采集终端用于采集摄像机以及音频设备的模拟音视频信号，并将模拟音视频信号进行编码压缩；所述设备信息采集终端实现对设备运行的环境污秽信息、泄漏电流传感器信息进行采集，实现输电线路多种传感器的接入；物联网数据对接传感器接入终端用来在人工巡线模式下，提供用于手持式巡检终端进行监测数据的下载，实时获取环境污秽信息、泄漏电流传感器的信息数据。3G无线数据传输设备通过CDMA2000、WCDMA或 TD SCDMA等三种3G网络为整个系统提供网络传输通道，前端信息采集传输设备通过3G无线数据传输设备24与后台服务器12连接。所述无线数据传输设备通过软件自动切换三种网络中信号较好的一个网络以及根据多条链路的带宽，自动分配音视频以及设备运行状态数据带宽。所述后台服务器中驻留远程监测遥视系统服务器软件。所述后台服务器同时处理多个前端信息采集传输设备及客户端的接入。本发明综合数字化图像监控、输电线路设备运行状态参数、物联网信息对接技术等多种监测管理方法于一体，采用将CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA三种通信链路捆绑的方式进行数据传输。支持无线智能传感器的接入，其优点和有益的效果在于第一，综合数字化图像监控、输电线路设备运行状态参数、物联网信息对接技术等多种监测管理方法于一体，更精确、全面反映输电线路环境污秽及绝缘子线路绝缘状态。第二，不受地域、时间限制，充分利用中国电信、中国联通、中国移动3G网络，只要有三种3G通讯方式中的一种信号，就可以实现远程无线监测。第三，图像传输稳定、流畅，设备状态信息监测实时、可靠，无线数据传输设备可以通过软件自动切换三种网络中信号较好的一个网络以及根据多条链路的带宽，自动分配音视频以及设备运行状态数据所占用的带宽。第四，基于3G网络及移动物联网对接技术的环境污秽监测与线路绝缘分析系统可以同时处理多个前端信息采集传输设备及客户端的接入，具有良好的可扩展性；第五，基于人工巡线方式开发的物联网数据对接终端，有效补充了在线监测网络覆盖的盲区，采用数据对接方式，无线下载监测数据，巡检人员不用登塔，可显著降低工作强度，提高人工巡线的工作效率。
图1为本发明的系统结构框图；图2为本发明前端信息采集传输设备结构框图；图3为本发明在线监测系统安装结构示意图；其中11-前端信息采集传输设备；12-后台服务器；13-客户端；21-音视频采集终端；22-设备信息采集终端；23-物联网数据对接传感器接入终端；24-3G无线数据传输
具体实施例方式以下结合具体实施例对本方案做进一步描述结合附图1-3，本方案所述的一种基于3G网络及移动物联网对接技术的环境污秽监测与线路绝缘分析系统，由前端信息采集传输设备11、后台服务器12以及客户端13组成。前端信息采集传输设备11主要实现音视频采集编码；多种泄漏电流、环境温湿度、雨量等信号的采集；3G无线网络通信控制以及物联网数据对接传感器的接入，将采集到的音视频信息、环境污秽数据信息进行数字化，并通过3G无线网络传输至服务器。后台服务器12 接入互联网，与前端信息采集传输设备11进行数字通信，实时接收前端信息采集传输设备 11发送的图像信息、环境污秽信息、传感器信息，并将接收到的信息进行处理、存储。同时响应客户端13的请求，按照一定通讯协议将图像信息、污秽信息、传感器信息分发至各个客户端。人工巡线模式下，利用物联网数据对接传感器以及手持式终端进行监测数据的下载和远传。前端信息采集传输设备11主要由音视频采集终端21、设备信息采集终端22 (环境污秽信息、泄漏电流传感器信息)、物联网数据对接传感器接入终端23以及3G无线数据传输设备24组成。其中音视频采集终端21用于采集摄像机以及音频设备的模拟音视频信号，并将模拟音视频信号进行编码压缩。设备信息采集终端22主要实现对设备运行的环境污秽信息、泄漏电流传感器信息进行采集，可实现输电线路多种传感器的接入。物联网数据对接传感器接入终端23用来在人工巡线模式下，提供用于手持式巡检终端进行监测数据的下载，实时获取环境污秽信息、泄漏电流传感器的信息数据。3G无线数据传输设备24通过 CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA等三种3G网络为整个系统提供网络传输通道，前端信息采集传输设备11通过3G无线数据传输设备24与后台服务器12连接。并且无线数据传输设备 24可以通过软件自动切换三种网络中信号较好的一个网络以及根据多条链路的带宽，自动分配音视频以及设备运行状态数据带宽。上述基于3G网络及移动物联网对接技术的环境污秽监测与线路绝缘分析系统， 其中后台服务器12中驻留远程监测遥视系统服务器软件；上述基于3G网络及移动物联网对接技术的环境污秽监测与线路绝缘分析系统， 其中客户端13驻留系统客户端软件；以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种基于3G网络的环境污秽监测及线路绝缘分析系统，包括依顺序连接的前端信息采集传输设备、后台服务器以及客户端，其特征在于所述前端信息采集传输设备，用于音视频采集编码、多种泄漏电流、环境温湿度、雨量信号的采集；用于3G无线网络通信控制以及物联网数据对接传感器的接入，将采集到的音视频信息、环境污秽数据信息进行数字化，并通过3G无线网络传输至服务器；所述后台服务器，用于接入互联网，与前端信息采集传输设备进行数字通信，实时接收前端信息采集传输设备发送的图像信息、环境污秽信息、传感器信息，并将接收到的信息进行处理、存储；同时，后台服务器响应客户端的请求将图像信息、污秽信息、传感器信息分发至各个客户端；所述客户端，代表了输电线路巡检人员手持式终端和监测中心人员操作的电脑终端对环境污秽监测、线路绝缘分析的远程请求，以及接收服务器发送的分析结果。
2.如权利要求1所述环境污秽监测及线路绝缘分析系统，其特征在于所述后台服务器中驻留远程监测遥视系统服务器软件。
3.如权利要求1所述环境污秽监测及线路绝缘分析系统，其特征在于所述后台服务器同时处理多个前端信息采集传输设备及客户端的接入。
4.如权利要求1所述的一种基于3G网络的环境污秽监测及线路绝缘分析系统，其特征在于，所述前端信息采集传输设备包括音视频采集终端、设备信息采集终端、物联网数据对接传感器接入终端、3G无线数据传输设备。
5.如权利要求4所述的一种基于3G网络的环境污秽监测及线路绝缘分析系统，其特征在于所述音视频采集终端用于采集摄像机以及音频设备的模拟音视频信号，并将模拟音视频信号进行编码压缩；所述设备信息采集终端，用于对设备运行的环境污秽信息、泄漏电流传感器信息进行采集，实现输电线路多种传感器的接入；所述物联网数据对接传感器接入终端，用于在人工巡线模式下，通过手持式巡检终端进行监测数据的下载，实时获取环境污秽信息、泄漏电流传感器的信息数据；所述3G无线数据传输设备，通过CDMA2000、W⑶MA或TD-SCDMA等三种3G网络为整个系统提供网络传输通道，前端信息采集传输设备通过3G无线数据传输设备与后台服务器连接。
全文摘要
本发明公开了一种基于3G网络的环境污秽监测及线路绝缘分析系统，包括依顺序连接的前端信息采集传输设备、后台服务器以及客户端，所述后台服务器接入互联网，与前端信息采集传输设备进行数字通信，实时接收前端信息采集传输设备发送的图像信息、环境污秽信息、传感器信息，并将接收到的信息进行处理、存储；同时后台服务器响应客户端的请求将图像信息、污秽信息、传感器信息分发至各个客户端。解决现有超高压输电线路环境污秽与线路绝缘分析仅依靠单一传感器采集、GPRS网络传输及人工巡线的方式，无法同时对图像信息与污秽绝缘状态综合信息进行网络采集和传输的问题。
文档编号G01D21/02GK102435229SQ20111036771
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者刘小波, 张 杰, 权立, 李庆宇, 李建民, 李洋, 胡斌, 贾宏儒, 金清柱, 高峰 申请人:陕西省电力公司陕西电力超高压运行公司
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