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CN112218258A - 一种基于5g的电力计量在线监测方法 - Google Patents

一种基于5g的电力计量在线监测方法 Download PDF

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CN112218258A
CN112218258A CN202010894466.6A CN202010894466A CN112218258A CN 112218258 A CN112218258 A CN 112218258A CN 202010894466 A CN202010894466 A CN 202010894466A CN 112218258 A CN112218258 A CN 112218258A
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CN
China
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data
fault
line
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monitoring method
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Application number
CN202010894466.6A
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李鑫垚
梅华威
刘迪
姜铁民
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North China Electric Power University
Original Assignee
North China Electric Power University
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Publication date
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Abstract

本发明涉及一种基于5G的电力计量在线监测方法，包括如下步骤：基于5G无线通信技术，建立5G数据传输模块进行大数据传输；建立由信号发送装置和信号接收终端组成的系统，得到整个台区的拓扑图；在线路上安装故障诊断器，采集线路的电流数据，故障诊断器将实时数据通过大数据传输模块传输给数据后台，数据后台结合网络拓扑结构定位故障位置，并对故障进行报警；本发明在5G环境的基础上，利用线路拓扑结构图，实现在线监控秒级数据传输。使得线路故障能够及时发现，精确定位，同时瞬时电流突变数据得以获取。

Description

一种基于5G的电力计量在线监测方法
技术领域
本发明涉及一种基于5G的电力计量在线监测方法。
背景技术
目前国内终端用户的数据采集集中装置大多采用基于4G技术传输采集到的用电数据，基于4G的集中器与专变终端无法承载泛在电力物联网所要求的的海量传感器数据，更无法实时传输海量视频数据。这就造成了属于采集的时效性不强，数据单一，无法提供及时准确的数据等问题。
目前我国在电力系统输电线路的管理工作中目前仍主要采用了人工定期检修的方式来进行，通过配置现场检修人员对输电线路进行固定时间间隔的例行监测，来确保输电线路能够正常稳定运行。人工管理方式具有管理质量与效率低、成本高等劣势，同时也无法对输电线路的运行状态进行实时把握，整体管理工作的质量与效率不高，无法满足现代社会中对于电力系统智能化与自动化的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于5G的电力计量在线监测方法，在5G环境的基础上，实现在线监控秒级数据传输，使得线路故障能够及时发现，精确定位。
本发明所采用的技术方案是：一种基于5G的电力计量在线监测方法，其包括如下步骤：
基于5G无线通信技术，建立5G数据传输模块进行大数据传输；
建立由信号发送装置和信号接收终端组成的低压配电网拓扑识别系统，得到整个台区的拓扑图；
在线路上安装故障诊断器，采集线路的电流数据，故障诊断器将实时数据通过大数据传输模块传输给数据后台，数据后台结合网络拓扑结构定位故障位置，并对故障进行报警。
进一步的，所述5G数据传输模块包括主控模块、MCU控制模块、485通信模块、USB模块、红外通信模块、计量模块、存储模块、液晶显示模块、电源模块以及5G通信模块。
进一步的，所述主控模块采用STM32芯片。
进一步的，通过485通信模块将下行电表或采集器的数据进行抄读，然后将数据进行解析、处理、打包，通过5G通信模块将数据发送给绑定有固定IP地址和端口的远端信号接收终端，进而传给主站，实现5G数据传输。
进一步的，信号发送装置设置在变压器根部，且内置电力线宽带载波通信模块；信号接收终端安装在分支箱和电表箱的进线端或出线端，且内置有陷波器，用于阻断50Hz信号，通过特定频率信号，具有全网唯一的ID码。
进一步的，信号发送装置首先获得所有信号接收终端的ID码，发送电压信号，控制信号接收终端的状态，自动识别各分支箱和电表箱的父节点，从而得到整个台区的拓扑图。
进一步的，所述故障诊断器通过无线网络方式进行近距离数据传输。
本发明的积极效果为：
1. 在5G环境的基础上，利用线路拓扑结构图，实现在线监控秒级数据传输。使得线路故障能够及时发现，精确定位，同时瞬时电流突变数据得以获取。
2．采用5G技术，对监测视频、图像和查窃数据经由移动终端进行实时上传，实现用电智能检查。同时基于5G技术将执法记录视频实时上传，保证执法行为的顺利开展，也在一定程度上保证执法人员与设备的安全。
3. 在线路未发生故障时,对线路的电流进行秒级信号采集，并将信号实时传给后台监控平台，从而实现线路的在线负荷监测。一旦发生故障，上传故障前后5秒实时采集数据波形（128点每秒），保证瞬时电流突变数据都已获得。
4. 根据线路中所检测数据的特点来判断故障的区域，并在线路图谱涂上报警显示，从而实现故障的初步定位，进而能够更快的发现和排除故障。
附图说明
图1为本发明原理框图；
图2为本发明5G数据传输模块原理框图。
具体实施方式
如附图1、2所示，本发明包括如下步骤：
1.基于5G无线通信技术，搭建一台测试5G数据传输基站进行数据中转。设计即插即用的5G数据传输模块进行大数据高速传输。5G数据传输模块主控芯片选型性能稳定可靠的STM32芯片,满足对复杂环境下传输速率的要求，主要模块包括MCU控制模块、485通信模块、USB模块，红外通信模块，计量模块，存储模块，液晶显示模块，电源模块和5G通信模块。通过485通信模块将下行电表或采集器的数据抄读回来，然后将数据进行处理打包通过5G模块电路将数据发送给绑定有固定IP地址和端口的远端5G数据接收模块，进而传给主站，从而实现5G数据传输。同时5G数据传输模块依照现有GPRS数据传输模块结构与数据抄读方式，实现模块的即插即用。
2. 设计由信号发送装置和信号接收终端组成的低压配电网拓扑识别系统，信号发送装置内置电力线宽带载波（HPLC）通信模块，安装在变压器根部；信号接收终端内置陷波器，阻断50Hz信号，通过特定频率信号，具有全网唯一的ID码，安装在分支箱和电表箱的进线或出线端。信号发送装置首先获得所有信号接收终端的ID码，发送电压信号，控制信号接收终端的状态，自动识别各分支箱和电表箱的父节点，从而得到整个台区的拓扑图。
3. 在线路上安装故障诊断器，采集线路的电流数据。故障诊断器通过无线网络方式如ZigBee或者WLAN方式进行近距离数据传输。在线路节点接入5G数据集中器，电表集中器采集的数据经5G数据数据传输模块对数据进行解码处理，转换成在公网数据传送的格式，通过中国移动的5G无线数据网络，将实时数据传输至监控中心的数据后台，数据后台结合网络拓扑结构精确定位故障位置，并对故障进行报警。
本发明在5G环境的基础上，采用5G技术，利用线路拓扑结构图，实现在线监控秒级数据传输。使得线路故障能够及时发现，精确定位，同时瞬时电流突变数据得以获取，对监测视频、图像和查窃数据经由移动终端进行实时上传，实现用电智能检查。同时基于5G技术将执法记录视频实时上传，保证执法行为的顺利开展，也在一定程度上保证执法人员与设备的安全。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于5G的电力计量在线监测方法，其特征在于其包括如下步骤：
基于5G无线通信技术，建立5G数据传输模块进行大数据传输；
建立由信号发送装置和信号接收终端组成的低压配电网拓扑识别系统，得到整个台区的拓扑图；
在线路上安装故障诊断器，采集线路的电流数据，故障诊断器将实时数据通过大数据传输模块传输给数据后台，数据后台结合网络拓扑结构定位故障位置，并对故障进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G的电力计量在线监测方法，其特征在于所述5G数据传输模块包括主控模块、MCU控制模块、485通信模块、USB模块、红外通信模块、计量模块、存储模块、液晶显示模块、电源模块以及5G通信模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于5G的电力计量在线监测方法，其特征在于所述主控模块采用STM32芯片。
4.根据权利要求2或3所述的一种基于5G的电力计量在线监测方法，其特征在于通过485通信模块将下行电表或采集器的数据进行抄读，然后将数据进行解析、处理、打包，通过5G通信模块将数据发送给绑定有固定IP地址和端口的远端信号接收终端，进而传给主站，实现5G数据传输。
5.根据权利要求1所述的一种基于5G的电力计量在线监测方法，其特征在于信号发送装置设置在变压器根部，且内置电力线宽带载波通信模块；
信号接收终端安装在分支箱和电表箱的进线端或出线端，且内置有陷波器，用于阻断50Hz信号，通过特定频率信号，具有全网唯一的ID码。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于5G的电力计量在线监测方法，其特征在于信号发送装置首先获得所有信号接收终端的ID码，发送电压信号，控制信号接收终端的状态，自动识别各分支箱和电表箱的父节点，从而得到整个台区的拓扑图。
7.根据权利要求1所述的一种基于5G的电力计量在线监测方法，其特征在于所述故障诊断器通过无线网络方式进行近距离数据传输。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113625031A (zh) * 2021-08-23 2021-11-09 中国联合网络通信集团有限公司 智能电表终端、mr数据上报系统及方法
CN114236257A (zh) * 2021-10-26 2022-03-25 保定天威保变电气股份有限公司 一种采用5g通信方式的柔直变压器信号监测系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109256856A (zh) * 2018-09-06 2019-01-22 石家庄科林电气股份有限公司 基于电力线宽带载波(hplc)实现的台区拓扑识别系统及方法
CN109949559A (zh) * 2019-01-21 2019-06-28 河南工程学院 基于无线传感网络的微功率抄表系统及设备
CN110988601A (zh) * 2019-12-24 2020-04-10 云南电力技术有限责任公司 一种配网分支线路故障定位方法及装置
CN111564902A (zh) * 2020-05-08 2020-08-21 南方电网科学研究院有限责任公司 一种用于电力物联网的智能量测终端

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109256856A (zh) * 2018-09-06 2019-01-22 石家庄科林电气股份有限公司 基于电力线宽带载波(hplc)实现的台区拓扑识别系统及方法
CN109949559A (zh) * 2019-01-21 2019-06-28 河南工程学院 基于无线传感网络的微功率抄表系统及设备
CN110988601A (zh) * 2019-12-24 2020-04-10 云南电力技术有限责任公司 一种配网分支线路故障定位方法及装置
CN111564902A (zh) * 2020-05-08 2020-08-21 南方电网科学研究院有限责任公司 一种用于电力物联网的智能量测终端

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
章泽煜: "基于嵌入式智能电网电能信息采集系统的设计与研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113625031A (zh) * 2021-08-23 2021-11-09 中国联合网络通信集团有限公司 智能电表终端、mr数据上报系统及方法
CN113625031B (zh) * 2021-08-23 2023-06-16 中国联合网络通信集团有限公司 智能电表终端、mr数据上报系统及方法
CN114236257A (zh) * 2021-10-26 2022-03-25 保定天威保变电气股份有限公司 一种采用5g通信方式的柔直变压器信号监测系统

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