基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法
【專利摘要】基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法，將電力電纜外護(hù)套狀態(tài)信息采集和DigiMesh通信技術(shù)相結(jié)合，以多跳的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回傳。本發(fā)明通過(guò)數(shù)據(jù)采集器將電纜狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，具有高效，高可靠性和超低功耗的特點(diǎn)，同時(shí)具備較強(qiáng)的抵御災(zāi)害應(yīng)急通信的能力，能夠及時(shí)的將監(jiān)測(cè)狀況傳送到中心服務(wù)器，中心服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)判定電纜外護(hù)套的狀態(tài)。這對(duì)實(shí)現(xiàn)電力電纜的及時(shí)檢修，減少線路中存在的安全隱患有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
【專利說(shuō)明】基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)配電網(wǎng)管理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]智能電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)發(fā)展建設(shè)的方向，要求對(duì)系統(tǒng)中所有設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)檢修。電力電纜是電力系統(tǒng)中最重要的組成部分之一，用于傳輸和分配電能，實(shí)踐證明，很多電纜故障都是由電纜外護(hù)套發(fā)生故障引起，而電纜一旦發(fā)生故障，可能會(huì)產(chǎn)生重大損失。目前，電力電纜狀態(tài)數(shù)據(jù)采集技術(shù)部分已實(shí)現(xiàn)，并在一定程度上進(jìn)行了應(yīng)用，但如何有效地解決實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力電纜外護(hù)套狀態(tài)和狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸一直沒(méi)有得到真正解決。這個(gè)問(wèn)題集中體現(xiàn)在如何建立高可靠性，低功耗，低成本，靈活度高的輸電線路通信系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的無(wú)線傳輸。
[0003]目前電力電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸主要有兩種方式，即通用無(wú)線分組服務(wù)(GPRS，general packet rad1 service)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN, wireless sensor network)。GPRS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要長(zhǎng)期租用電信部門(mén)的通信服務(wù)，費(fèi)用較高，數(shù)據(jù)傳輸帶寬受限，且存在潛在的數(shù)據(jù)信息安全問(wèn)題。WSN技術(shù)是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)研究的熱門(mén)領(lǐng)域，近年來(lái)，WSN得到實(shí)際應(yīng)用的主要是以IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)是一種低復(fù)雜度，低功耗，低成本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，但ZigBee網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的傳輸距離有限，當(dāng)傳輸距離擴(kuò)展到幾百米時(shí)需要增加功率放大器，通信設(shè)備的功耗也會(huì)相應(yīng)增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它可以提高通信系統(tǒng)的靈活性、及時(shí)性和可靠性，降低成本，降低盲目性。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括有傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和中心服務(wù)器；傳感器節(jié)點(diǎn)分別設(shè)置在待測(cè)電纜的各位段點(diǎn)上，匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)置在待測(cè)電纜鄰近中心服務(wù)器的一端，中心服務(wù)器位于遠(yuǎn)端監(jiān)控中心；中心服務(wù)器、匯聚節(jié)點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn)呈長(zhǎng)鏈樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；傳感器節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，傳感器節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，匯聚節(jié)點(diǎn)與中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0006]進(jìn)一步，所述傳感器節(jié)點(diǎn)均包括有數(shù)據(jù)采集器、電池模塊和無(wú)線通信器，電池模塊為數(shù)據(jù)采集器和無(wú)線通信器提供工作電源；數(shù)據(jù)采集器通過(guò)電纜向同一支路上的傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集器發(fā)送并接收監(jiān)測(cè)脈沖，再將接收到的監(jiān)測(cè)脈沖信息發(fā)送至無(wú)線通信器；無(wú)線通信器包括有主處理單元和xtend無(wú)線通信單元，主處理單元控制數(shù)據(jù)采集器、電池模塊和xtend無(wú)線通信單元工作，接收并處理數(shù)據(jù)采集器發(fā)送的監(jiān)測(cè)脈沖信息，并將處理后的監(jiān)測(cè)脈沖信息至該傳感器節(jié)點(diǎn)的xtend無(wú)線通信單元，該xtend無(wú)線通信單元將處理后的監(jiān)測(cè)脈沖信息發(fā)送至目標(biāo)傳感器節(jié)點(diǎn)的xtend無(wú)線通信單元或匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)再將匯聚的信息發(fā)送至中心服務(wù)器。
[0007]進(jìn)一步，數(shù)據(jù)采集器通過(guò)UART接口單元將數(shù)據(jù)發(fā)送至主處理單元。
[0008]進(jìn)一步，主處理單元采用16位RISC混合信號(hào)處理Msp430F169單片機(jī)。
[0009]進(jìn)一步，所述電池模塊包括有充電控制單元、太陽(yáng)能電池和鉛酸蓄電池，太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電能通過(guò)充電控制單元為鉛酸電池蓄電，充電控制單元接收主處理單元發(fā)送的控制指令。
[0010]本發(fā)明的另一個(gè)目的就是提供一種基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它可以有效地解決實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力電纜外護(hù)套狀態(tài)和狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾y題。
[0011]本發(fā)明的該目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，具體步驟如下:
[0012]1)為每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行唯一編號(hào)；
[0013]2)根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)的地理位置，對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分簇；
[0014]3)傳感器節(jié)點(diǎn)向同一簇的相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)電纜并行發(fā)送和接收監(jiān)測(cè)脈沖；
[0015]4)傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的監(jiān)測(cè)脈沖進(jìn)行處理，并通過(guò)無(wú)線通信的方式將處理后的監(jiān)測(cè)脈沖信號(hào)發(fā)送至下一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)或匯聚節(jié)點(diǎn)；
[0016]5)若下一個(gè)節(jié)點(diǎn)為傳感器節(jié)點(diǎn)，則轉(zhuǎn)入步驟4);若下一個(gè)節(jié)點(diǎn)為匯聚節(jié)點(diǎn)，則轉(zhuǎn)入步驟6)；
[0017]6)匯聚節(jié)點(diǎn)將匯聚到的信息通過(guò)無(wú)線通信的方式，將匯聚的信息發(fā)送至中心服務(wù)器；
[0018]7)中心服務(wù)器根據(jù)接收到的信息，監(jiān)測(cè)電纜外護(hù)套的狀態(tài)。
[0019]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0020]本發(fā)明將電力電纜外護(hù)套狀態(tài)信息采集和DigiMesh通信技術(shù)相結(jié)合，以多跳的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回傳。本發(fā)明通過(guò)數(shù)據(jù)采集器將電纜狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，具有高效，高可靠性和超低功耗的特點(diǎn)，同時(shí)具備較強(qiáng)的抵御災(zāi)害應(yīng)急通信的能力，能夠及時(shí)的將監(jiān)測(cè)狀況傳送到中心服務(wù)器，中心服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)判定電纜外護(hù)套的狀態(tài)。這對(duì)實(shí)現(xiàn)電力電纜的及時(shí)檢修，減少線路中存在的安全隱患有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0021]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]本發(fā)明的【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】如下。
[0023]圖1為長(zhǎng)鏈樹(shù)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)；
[0024]圖2為通信節(jié)點(diǎn)分簇示意圖；
[0025]圖3為傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖4為數(shù)據(jù)采集原理圖；
[0027]圖5為圖像信息發(fā)送接收示意圖；
[0028]圖6為供電系統(tǒng)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)電纜線路的分布特點(diǎn)，提出一種長(zhǎng)鏈樹(shù)型的傳感器節(jié)點(diǎn)分布模型。傳感器節(jié)點(diǎn)由數(shù)據(jù)采集器、電源模塊和無(wú)線通信器組成，均部署在長(zhǎng)鏈狀電纜線路的各位段點(diǎn)上。在每條電纜線路鄰近中心服務(wù)器的一端設(shè)置一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)，用于收集該條線路上所有監(jiān)測(cè)脈沖信息，并與線路終端的監(jiān)控站點(diǎn)中心服務(wù)器相連。多條長(zhǎng)鏈以匯聚節(jié)點(diǎn)為根形呈長(zhǎng)鏈樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中每條長(zhǎng)鏈表示一條輸電線路，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0031]該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
[0032](I)長(zhǎng)鏈樹(shù)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的WMNs中，鏈路上的數(shù)據(jù)信息以多跳的方式傳輸?shù)絽R聚節(jié)占.
[0033](2)每個(gè)位段點(diǎn)上的數(shù)據(jù)采集器和通信節(jié)點(diǎn)都有唯一的ID號(hào)，以便于對(duì)傳回的信息進(jìn)行標(biāo)記和定位，節(jié)點(diǎn)部署后均不再發(fā)生位置移動(dòng)；
[0034](3)數(shù)據(jù)采集器定時(shí)采樣，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中需要對(duì)Msp430F169單片機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送速率和XTend模塊的發(fā)射速率進(jìn)行設(shè)置，使前者不大于后者，以防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出和丟失；
[0035](4)傳感器節(jié)點(diǎn)采用太陽(yáng)能與蓄電池相結(jié)合的供電方式。為降低功耗，線路上的傳感器節(jié)點(diǎn)在沒(méi)有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)處于休眠狀態(tài)，在傳輸數(shù)據(jù)前定時(shí)喚醒并完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
[0036]針對(duì)長(zhǎng)鏈樹(shù)狀WMNs，本發(fā)明采用多數(shù)據(jù)源多信道并行傳輸方案，可以減少數(shù)據(jù)的路由跳數(shù)，降低處理時(shí)延和信道干擾，提高網(wǎng)絡(luò)的利用率?；?02.15.4標(biāo)準(zhǔn)的DigiMesh網(wǎng)絡(luò)在915MHz頻段提供了 10個(gè)40bit/s獨(dú)立信道。根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)地理位置的分布特點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分簇，簇內(nèi)不選定簇頭，以防單跳距離過(guò)遠(yuǎn)或同一節(jié)點(diǎn)承擔(dān)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)過(guò)多導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)提前失效。以雙信道通信為例對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分簇，分簇效果如圖2所示，圖中單號(hào)方格為一簇，雙號(hào)方格為另一簇，米用同一信道通信。
[0037]針對(duì)電力線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性及功耗的要求，提出一種傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案，節(jié)點(diǎn)功能由數(shù)據(jù)采集器、電源模塊和無(wú)線通信器三部分構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。
[0038]無(wú)線通信器由主處理單元和xtend無(wú)線通信單元組成。其中，主處理單元采用16位RISC混合信號(hào)處理器Msp430F169單片機(jī)，功耗低，能夠處理圖像級(jí)數(shù)據(jù)的接收、處理、存儲(chǔ)和發(fā)送。無(wú)線通信器由基于DigiMesh協(xié)議的9Xtend無(wú)線射頻模塊，即XTend模塊構(gòu)成，該模塊發(fā)射功率為500mW的穩(wěn)定工作狀態(tài)下，可使用戶在20公里可視距離接收900MHz信號(hào)，同時(shí)支持節(jié)點(diǎn)的同步休眠和喚醒，能夠降低監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信過(guò)程中的能耗，滿足設(shè)備野外長(zhǎng)時(shí)間工作的要求。
[0039]電力電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作過(guò)程中，數(shù)據(jù)采集器將采集到的外護(hù)套狀態(tài)信息數(shù)據(jù)通過(guò)RS232/485總線和UART接口單元發(fā)送給主處理單元，經(jīng)過(guò)主處理單元的處理和分析，把相關(guān)信息經(jīng)XTend模塊傳送至同一信道中距離中心服務(wù)器點(diǎn)較近的節(jié)點(diǎn)。
[0040]電纜在正常工作時(shí)，電纜金屬套中會(huì)產(chǎn)生工頻感應(yīng)電流或者環(huán)形感應(yīng)電流，此時(shí)數(shù)據(jù)采集器會(huì)測(cè)出外護(hù)套中的工頻感應(yīng)電壓、工頻感應(yīng)電流或者環(huán)形感應(yīng)電流，一旦電纜出現(xiàn)短路故障、雷電過(guò)電壓或內(nèi)部過(guò)電壓時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致金屬套中出現(xiàn)很高的工頻過(guò)電壓或沖擊過(guò)電壓。該數(shù)據(jù)采集器在安裝完成后通過(guò)電纜向同一簇的相鄰的傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送脈沖信號(hào)，臨近傳感器節(jié)點(diǎn)接收到脈沖信號(hào)后產(chǎn)生應(yīng)答響應(yīng)，發(fā)送方在接收到應(yīng)答信號(hào)后根據(jù)應(yīng)答信號(hào)對(duì)電路的信息進(jìn)行記錄，并將問(wèn)答信息和應(yīng)答信息通過(guò)無(wú)線通信器發(fā)送至傳感器節(jié)點(diǎn)。由中心服務(wù)器對(duì)信息進(jìn)行分析和處理，根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)對(duì)電纜外護(hù)套的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。
[0041]圖像信息在XTend模塊間的無(wú)線發(fā)送接收過(guò)程如圖5所示，其中XTend模塊A與XTend模塊B均工作在900MHz的頻段上。編碼碼流接收過(guò)程中，進(jìn)入XTend模塊A數(shù)據(jù)接收緩沖器的第一個(gè)字節(jié)作為數(shù)據(jù)序列的起始，直到XTend模塊A的數(shù)據(jù)接收緩沖器不能再接收數(shù)據(jù)，緩沖器中的數(shù)據(jù)將打包并通過(guò)無(wú)線發(fā)送給XTend模塊B。
[0042]傳感器節(jié)點(diǎn)供電選擇蓄電池組供電、太陽(yáng)能電池浮充方式。系統(tǒng)的供電示意圖如圖6所示。蓄電池通常采用免維護(hù)鉛酸蓄電池。XTend模塊與攝像頭的的功率均為500mW，主控芯片最大功率為30mW。上行數(shù)據(jù)采集器至監(jiān)控站點(diǎn)方向的大部分業(yè)務(wù)為周期性采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集間隔30min。以十級(jí)鏈路為例，在需要傳輸狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的周期內(nèi)，無(wú)線通信器可以被及時(shí)、快速喚醒并完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，該工作周期約為5min。在沒(méi)有狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹芷趦?nèi)，通信設(shè)備能夠自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。給設(shè)備供電的太陽(yáng)能蓄電池容量為lOOAh,電壓為5V，在不考慮給太陽(yáng)能蓄電池充電以及電池?fù)p耗導(dǎo)致電壓下降等因素的情況下，監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作時(shí)間約為120天。
[0043]采用太陽(yáng)能電池作為充電電源，不受人為因素和外界干擾，長(zhǎng)期運(yùn)行成本低且易于維護(hù)，能夠長(zhǎng)期自動(dòng)維持檢測(cè)設(shè)備的供電。出于安全考慮，桿塔上不能懸掛較長(zhǎng)的導(dǎo)線，因此太陽(yáng)能供電系統(tǒng)要和監(jiān)測(cè)設(shè)備一起安裝在桿塔上，所以供電系統(tǒng)的體積和重量要滿足桿塔設(shè)計(jì)的承重和抗風(fēng)要求。同時(shí)機(jī)殼采用防磁金屬材料，并通過(guò)桿塔與大地連接，該措施可以起到屏蔽電磁干擾、防塵、防水和抗雷擊的作用，保障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
[0044]本發(fā)明提供的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的，將電力電纜外護(hù)套狀態(tài)信息采集和DigiMesh通信技術(shù)相結(jié)合，以多跳的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回傳。該設(shè)計(jì)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器將電纜狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，通過(guò)無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，具有高效，高可靠性和超低功耗的特點(diǎn)，同時(shí)具備較強(qiáng)的抵御災(zāi)害應(yīng)急通信的能力，能夠及時(shí)的將監(jiān)測(cè)狀況傳送到附近的監(jiān)控站點(diǎn)，監(jiān)控站點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)判定電纜外護(hù)套的狀態(tài)。最終解決實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力電纜外護(hù)套狀態(tài)和狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾y題，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)電力電纜的及時(shí)檢修，對(duì)減少線路中存在的安全隱患有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0045]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括有--傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和中心服務(wù)器；傳感器節(jié)點(diǎn)分別設(shè)置在待測(cè)電纜的各位段點(diǎn)上，匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)置在待測(cè)電纜鄰近中心服務(wù)器的一端，中心服務(wù)器位于遠(yuǎn)端監(jiān)控中心；中心服務(wù)器、匯聚節(jié)點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn)呈長(zhǎng)鏈樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；傳感器節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，傳感器節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，匯聚節(jié)點(diǎn)與中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
2.如權(quán)利要求1所述的基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器節(jié)點(diǎn)均包括有數(shù)據(jù)采集器、電池模塊和無(wú)線通信器，電池模塊為數(shù)據(jù)采集器和無(wú)線通信器提供工作電源；數(shù)據(jù)采集器通過(guò)電纜向同一支路上的傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集器發(fā)送并接收監(jiān)測(cè)脈沖，再將接收到的監(jiān)測(cè)脈沖信息發(fā)送至無(wú)線通信器；無(wú)線通信器包括有主處理單元和xtend無(wú)線通信單元，主處理單元控制數(shù)據(jù)采集器、電池模塊和xtend無(wú)線通信單元工作，接收并處理數(shù)據(jù)采集器發(fā)送的監(jiān)測(cè)脈沖信息，并將處理后的監(jiān)測(cè)脈沖信息至該傳感器節(jié)點(diǎn)的xtend無(wú)線通信單元，該xtend無(wú)線通信單元將處理后的監(jiān)測(cè)脈沖信息發(fā)送至目標(biāo)傳感器節(jié)點(diǎn)的xtend無(wú)線通信單元或匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)再將匯聚的信息發(fā)送至中心服務(wù)器。
3.如權(quán)利要求2所述的基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)采集器通過(guò)UART接口單元將數(shù)據(jù)發(fā)送至主處理單元。
4.如權(quán)利要求2所述的基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:主處理單元采用16位RISC混合信號(hào)處理Msp430F169單片機(jī)。
5.如權(quán)利要求2所述的基于DigiMesh網(wǎng)絡(luò)的電纜外護(hù)套狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述電池模塊包括有充電控制單元、太陽(yáng)能電池和鉛酸蓄電池，太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電能通過(guò)充電控制單元為鉛酸電池蓄電，充電控制單元接收主處理單元發(fā)送的控制指令。
6.如權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，其特征在于，具體步驟如下: 1)為每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行唯一編號(hào)； 2)根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)的地理位置，對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分簇； 3)傳感器節(jié)點(diǎn)向同一簇的相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)電纜并行發(fā)送和接收監(jiān)測(cè)脈沖； 4)傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的監(jiān)測(cè)脈沖進(jìn)行處理，并通過(guò)無(wú)線通信的方式將處理后的監(jiān)測(cè)脈沖信號(hào)發(fā)送至下一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)或匯聚節(jié)點(diǎn)； 5)若下一個(gè)節(jié)點(diǎn)為傳感器節(jié)點(diǎn)，則轉(zhuǎn)入步驟4);若下一個(gè)節(jié)點(diǎn)為匯聚節(jié)點(diǎn)，則轉(zhuǎn)入步驟6)； 6)匯聚節(jié)點(diǎn)將匯聚到的信息通過(guò)無(wú)線通信的方式，將匯聚的信息發(fā)送至中心服務(wù)器； 7)中心服務(wù)器根據(jù)接收到的信息，監(jiān)測(cè)電纜外護(hù)套的狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK104410713SQ201410782198
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】王謙, 唐超, 彭華東, 吳高林, 伏進(jìn), 李嬌, 王學(xué)佳, 熊必鳳, 李雪, 張松, 李旭 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 西南大學(xué)