專利名稱：一種基于3g網絡的環境污穢監測及線路絕緣分析系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種采用多種方式進行環境污穢與線路絕緣分析，特別涉及ー種基于移動物聯網技術的，綜合數字化圖像監控以及環境污穢監控、線路絕緣分析等多種監測方法于一體的超高壓輸電線路污穢絕緣監測系統。
技術背景傳統輸電線路環境污穢監測系統以及線路絕緣分析系統是利用安裝在線路桿塔上的傳感器進行泄露電流采集，然后通過GPRS網絡將采集到的數據上傳到變電エ區或供電公司。只能對安裝有傳感器、并且擁有GPRS網絡覆蓋的輸電線路絕緣子進行遠程監測。但是超高壓輸電線路由于跨越區域大，地形復雜多變，輸電線路分布范圍廣且很多線路和設備位置偏僻，部分山區位置沒有GPRS網絡覆蓋，無法進行數據傳輸。因此，必須利用人工巡檢方式進行線路檢查，確保輸電線路安全運行；另外由于GPRS網絡技木本身受帶寬的限制，傳輸數據量及速率都比較低，所以僅僅能夠針對単一傳感器或者是單ー數據進行網絡傳輸。而影響電カ輸電線路安全運行的數據量和環境參數有很多，如環境污穢與線路絕緣分析就是融合線路監測物理量、桿塔線路地理位置信息、氣象環境信息為一體的綜合監測結果為導向的研究成果。所以實現輸電線路多種數據監測和傳輸模式，并利用先進技術手段提高超高壓輸電線路巡檢工作效率等都成為當前智能電網監測系統的新需求
實用新型內容
本實用新型的目的是為了解決現有超高壓輸電線路環境污穢與線路絕緣分析僅依靠單ー傳感器采集、GPRS網絡傳輸及人工巡線的方式，無法同時監測圖像信息與污穢程度與絕緣狀態綜合信息進行網絡采集和傳輸的問題。本實用新型綜合數字化圖像監控、輸電線路設備運行狀態參數、物聯網信息對接技術等多種監測管理方法于一體，將圖像信號、傳感器采集的設備狀態信號進行數字化，通過3G無線通信網絡進行實時傳輸，通過無線對接抄表技術，即可遠程測量全波形泄漏電流來判斷污穢絕緣子的運行狀態、通過圖像視頻監控絕緣子表面污層積聚過程來判斷污穢達到危險值的時間，從而確定絕緣子要清掃的時間。部分無法進行遠程監測的偏遠輸電線路可加裝具備無線對接傳輸技術的物聯網數據傳感器，巡線人員可定期對該類型傳感器進行人工無線數據對接、下載。綜上所述，本實用新型通過多種手段對超高壓輸電線路環境污穢與線路絕緣進行數據采集和分析。本實用新型通過以下技術方案來實現一種基于3G網絡的環境污穢監測及線路絕緣分析系統，包括依順序連接的前端信息采集傳輸設備、后臺服務器以及客戶端；所述前端信息采集傳輸設備將采集到的音視頻信息、環境污穢數據信息進行數字化，并通過3G無線網絡傳輸至服務器；所述后臺服務器接入互聯網，與前端信息采集傳輸設備進行數字通信，實時接收前端信息采集傳輸設備發送的圖像信息、環境污穢信息、傳感器信息，并將接收到的信息進行處理、存儲；同時，后臺服務器響應客戶端的請求將圖像信息、污穢信息、傳感器信息分發至各個客戶端；所述客戶端接收服務器發送的分析結果。所述后臺服務器中駐留遠程監測遙視系統服務器軟件。所述后臺服務器同時處理多個前端信息采集傳輸設備及客戶端的接入。所述前端信息采集傳輸設備包括音視頻采集終端、設備信息采集終端、物聯網數據對接傳感器接入終端、3G無線數據傳輸設備。所述音視頻采集終端用于采集攝像機以及音頻設備的模擬音視頻信號，并將模擬音視頻信號進行編碼壓縮；所述設備信息采集終端，用于對設備運行的環境污穢信息、泄漏電流傳感器信息進行采集，實現輸電線路多種傳感器的接入；所述物聯網數據對接傳感器接入終端，用于在人工巡線模式下，通過手持式巡檢終端進行監測數據的下載，實時獲取環境污穢信息、泄漏電流傳感器的信息數據；所述3G無線數據傳輸設備，通過CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA等三種3G網絡為整個系統提供網絡傳輸通道，前端信息采集傳輸設備通過3G無線數據傳輸設備與后臺服務器連接。本實用新型綜合數字化圖像監控、輸電線路設備運行狀態參數、物聯網信息對接技術等多種監測管理方法于一體，采用將CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA三種通信鏈路捆綁的方式進行數據傳輸。支持無線智能傳感器的接入，其優點和有益的效果在于第一，綜合數字化圖像監控、輸電線路設備運行狀態參數、物聯網信息對接技術等多種監測管理方法于一體，更精確、全面反映輸電線路環境污穢及絕緣子線路絕緣狀態。 第二，不受地域、時間限制，充分利用中國電信、中國聯通、中國移動3G網絡，只要有三種3G通訊方式中的ー種信號，就可以實現遠程無線監測。第三，圖像傳輸穩定、流暢，設備狀態信息監測實時、可靠，無線數據傳輸設備可以通過軟件自動切換三種網絡中信號較好的一個網絡以及根據多條鏈路的帶寬，自動分配音視頻以及設備運行狀態數據所占用的帶寬。第四，基于3G網絡及移動物聯網對接技術的環境污穢監測與線路絕緣分析系統可以同時處理多個前端信息采集傳輸設備及客戶端的接入，具有良好的可擴展性；第五，基于人工巡線方式開發的物聯網數據對接終端，有效補充了在線監測網絡覆蓋的盲區，采用數據對接方式，無線下載監測數據，巡檢人員不用登塔，可顯著降低工作強度，提高人工巡線的工作效率。
圖I為本實用新型的系統結構框圖；圖2為本實用新型前端信息采集傳輸設備結構框圖；圖3為本實用新型在線監測系統安裝結構示意圖；其中11_前端信息采集傳輸設備；12_后臺服務器；13_客戶端；21_音視頻采集終端；22_設備信息采集終端；23_物聯網數據對接傳感器接入終端；24-3G無線數據傳輸設備。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本方案做進ー步描述結合附圖1-3，本方案所述的ー種基于3G網絡及移動物聯網對接技術的環境污穢監測與線路絕緣分析系統，由前端信息采集傳輸設備11、后臺服務器12以及客戶端13組成。前端信息采集傳輸設備11主要實現音視頻采集編碼；多種泄漏電流、環境溫濕度、雨量等信號的采集；3G無線網絡通信控制以及物聯網數據對接傳感器的接入，將采集到的音視頻信息、環境污穢數據信息進行數字化，并通過3G無線網絡傳輸至服務器。后臺服務器12接入互聯網，與前端信息采集傳輸設備11進行數字通信，實時接收前端信息采集傳輸設備11發送的圖像信息、環境污穢信息、傳感器信息，并將接收到的信息進行處理、存儲。同時響應客戶端13的請求，按照一定通訊協議將圖像信息、污穢信息、傳感器信息分發至各個客戶端。人工巡線模式下，利用物聯網數據對接傳感器以及手持式終端進行監測數據的下載和遠傳。前端信息采集傳輸設備11主要由音視頻采集終端21、設備信息采集終端22 (環境污穢信息、泄漏電流傳感器信息)、物聯網數據對接傳感器接入終端23以及3G無線數據傳輸設備24組成。其中音視頻采集終端21用于采集攝像機以及音頻設備的模擬音視頻信號，并將模擬音視頻信號進行編碼壓縮。設備信息采集終端22主要實現對設備運行的環境污穢信息、泄漏電流傳感器信息進行采集，可實現輸電線路多種傳感器的接入。物聯網數據對接傳感器接入終端23用來在人工巡線模式下，提供用于手持式巡檢終端進行監測數據的下載，實時獲取環境污穢信息、泄漏電流傳感器的信息數據。3G無線數據傳輸設備24通過CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA等三種3G網絡為整個系統提供網絡傳輸通道，前端信息采集傳輸設備11通過3G無線數據傳輸設備24與后臺服務器12連接。并且無線數據傳輸設備24可以通過軟件自動切換三種網絡中信號較好的一個網絡以及根據多條鏈路的帶寬，自動分配音視頻以及設備運行狀態數據帶寬。上述基于3G網絡及移動物聯網對接技術的環境污穢監測與線路絕緣分析系統，其中后臺服務器12中駐留遠程監測遙視系統服務器軟件；上述基于3G網絡及移動物聯網對接技術的環境污穢監測與線路絕緣分析系統，其中客戶端13駐留系統客戶端軟件； 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述掲示的方法及技術內容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種基于3G網絡的環境污穢監測及線路絕緣分析系統，包括依順序連接的前端信息采集傳輸設備、后臺服務器以及客戶端，其特征在于 所述前端信息采集傳輸設備將采集到的音視頻信息、環境污穢數據信息進行數字化，并通過3G無線網絡傳輸至服務器； 所述后臺服務器接入互聯網，與前端信息采集傳輸設備進行數字通信，實時接收前端信息采集傳輸設備發送的圖像信息、環境污穢信息、傳感器信息，并將接收到的信息進行處理、存儲；同時，后臺服務器響應客戶端的請求將圖像信息、污穢信息、傳感器信息分發至各個客戶端； 所述客戶端接收服務器發送的分析結果。
2.如權利要求I所述的一種基于3G網絡的環境污穢監測及線路絕緣分析系統，其特征在于，所述前端信息采集傳輸設備包括音視頻采集終端、設備信息采集終端、物聯網數據對接傳感器接入終端、3G無線數據傳輸設備。
3.如權利要求2所述的一種基于3G網絡的環境污穢監測及線路絕緣分析系統，其特征在于 所述音視頻采集終端用于采集攝像機以及音頻設備的模擬音視頻信號，并將模擬音視頻信號進行編碼壓縮； 所述設備信息采集終端，用于對設備運行的環境污穢信息、泄漏電流傳感器信息進行采集，實現輸電線路多種傳感器的接入； 所述物聯網數據對接傳感器接入終端，用于在人工巡線模式下，通過手持式巡檢終端進行監測數據的下載，實時獲取環境污穢信息、泄漏電流傳感器的信息數據； 所述3G無線數據傳輸設備，通過CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA等三種3G網絡為整個系統提供網絡傳輸通道，前端信息采集傳輸設備通過3G無線數據傳輸設備與后臺服務器連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基于3G網絡的環境污穢監測及線路絕緣分析系統，包括依順序連接的前端信息采集傳輸設備、后臺服務器以及客戶端，所述后臺服務器接入互聯網，與前端信息采集傳輸設備進行數字通信，實時接收前端信息采集傳輸設備發送的圖像信息、環境污穢信息、傳感器信息，并將接收到的信息進行處理、存儲；同時后臺服務器響應客戶端的請求將圖像信息、污穢信息、傳感器信息分發至各個客戶端。解決現有超高壓輸電線路環境污穢與線路絕緣分析僅依靠單一傳感器采集、GPRS網絡傳輸及人工巡線的方式，無法同時對圖像信息與污穢絕緣狀態綜合信息進行網絡采集和傳輸的問題。
文檔編號G01R31/02GK202393418SQ201120459268
公開日2012年8月22日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者劉劍, 劉小波, 張新剛, 李慶宇, 李建民, 李耕戰, 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行公司