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LoRa无线技术在输电监测中的应用
迅速增长的输电线路对线路运行人员的巡视维护工作,及周边环境情况信息实时性要求越来越高。LoRa超远距离、低功耗特性,解决了数据在复杂环境中的超远距传输问题,通过在输电线上安装各种控测器,采集设备等,对输电线的各类信息进行数字化采集,以保障输电线路的运行状态实时掌握,确保电网安全运行。通过对输电线在线监控,能够及时准备掌握线路的实时运行情况,有效降低巡视维护成本,缩短运维周期,从而大幅度降低输电线路故障造成的影响,有效保障电网安全稳定运行。
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系统需求:
1.安装在输电线上的各种传感器和监测器中内嵌LoRa无线模块,能够通过LoRa网关经由运营商2G/3G网络和Internet网络将数据传到数据中心监控站;
2.能够在远端中心监控站的监控室内,实时查看每个区域的电力线是否有异常情况,若有异常,能够立马通知相关维修人员赶赴现场进行抢修,做到“快准狠”解决好问题的宗旨;
3.管理人员尽管不在监控室,也能够通过APP对输电线上的各指标进行实时检测和维护,既省时省力,操作又简单便捷。
解决方案:
系统拓扑图
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1.系统组成:
整个系统由输电线上的各类传感器和检测设备(如导线温度传感器、风偏监测器、杆塔倾斜传感器和覆冰探测器等等)、四信无线设备(LoRa无线模块F8L10D和LoRa网关F8114L)和后台服务器。
2. 通信原理:
所有同一区域无线覆盖的LoRa模块与其网关组成星型网络,电力线上的各类传感器和检测设备将采集到的数据通过TTL串口传到F8L10D模块上,然后通过LoRa无线网络将数据汇总到中心节点F8114L网关,最终由网关封装成tcp数据包传送到远端中心监控站,服务端自会存储和解析此数据,直观呈现在管理人员面前。
 
传输线上的传感器和检测设备:
路风偏监测器:用于风偏放电的直线塔悬垂串或耐张塔跳线、常年基本与主导风向(大风条件下)垂直的档距或常年风速过大的地区的线路,实时探测导地线振幅、频率、振动时间、振动波形等参数,将监测到的实时数据通过LoRa/GPRS无线网络传送致中心监控站。
路杆塔倾斜传感器:用于监测输电线路采空区、沉降区和不良地质区段的杆塔倾斜状况,实时监测线路杆塔横向倾斜、纵向倾斜等数据,并通过 LoRa/GPRS无线网络传送致中心监控站。
导线温度传感器:依据输电线路动态增容理论模型,对导线温度实时监测,将监测到的导线温度数据通过 LoRa/GPRS无线网络传送致中心监控站。广泛应用于输电线路动态增容实时监测、线路温度、线路覆冰直流融冰导线温度监测、关键汇流板温度监测等。
覆冰探测器:用于监测恶劣大气环境中运行的高压输电线路覆冰(雪)状态,实时监测综合悬挂载荷、不均衡张力差、绝缘子串风偏角、绝缘子串偏斜角等数据、并通过LoRa/GPRS无线网络传送致中心监控站。
 
四信方案优势:
1. LoRa无线模块接收灵敏度高
其接收灵敏度高达-140dBm,且链路预算为160dBm,达到行业领先水平,可穿透好几堵墙,绕射能力强。
2. 通信稳定可靠
工业级模块内置看门狗,保证系统长时间稳定运行;采用源自军用战术通信系统的LoRa调制解调技术,抗干扰能力强;其中LoRa+GPRS网关具备掉线自检测、自动恢复,确保永久在线。
3. 数据高精度
模块采取高效的循环交织FEC前向纠错编码,最大纠错64bit,双256 环形FIFO,保障数据高准度传输。
4. 功率可调
模块可灵活调整功率等级,适配数据传输过程中对于距离和速率的需求。
5. 超低功耗
模块采取低功耗设计,支持休眠和唤醒模式,最低不到2uA。
6. 多中心传输
LoRa+GPRS网关支持多数据中心同步传输(5个数据中心),方便各级管理部门获取数据,实现高效管理。

关键字: lora无线技术,输电监测

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