应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统及其远控方法技术方案

本发明专利技术公开应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统及其远控方法，在送变电牵张放线过程中，沿着线路利用高带宽和低带宽两个独立网络，高带宽局域网传输音频和视频数据，窄带网络用于传输小数据；通过组建窄带网络使管理人员可以远程开关电源，启动或关闭系统；有效解决避免了频繁的高空进行电源检查和开关操作问题；智能开关还用于实时监控电源状态并通过窄带网络向控制中心反馈，工作人员能够通过窄带网络及时获取电源电量状态，及时补给电能或更换电源。或更换电源。或更换电源。

【技术实现步骤摘要】
应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统及其远控方法


[0001]本专利技术涉及架架空电线施工
，具体涉及应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统及其远控方法。

技术介绍

[0002]在架空电线进行张力放线施工过程中，特殊塔位，特别是转角塔需要安装摄像头和网络传输设备，以便张力放线的现场管控人员可以监视张力放线过程走板的行走安全。
[0003]目前，在国内张力放线可视化系统中，通常由太阳能板结合蓄电池给摄像头和网络设备供电，太阳能板尺寸大，不方便高空作业。早上上班时，相关铁塔的高空作业人员检查电池电量，开启电源，整个系统启动，到了下午下班时刻，高空工作人员检查电量，或者关闭电源，或者根据剩余电量情况确定第二天是否更换新充满的电池。
[0004]整个过程中，张力放线的管理人员不知道每级铁塔上面电源的剩余电量多少，可能引发忽然停电，系统瘫痪的风险。另外，要求铁塔高空作业人员每天早上和下午要在高空进行电源检查和开关操作，费时费力。如果高空工作人员稍微疏忽，可能导致铁塔网络设备和摄像头处于缺电状态，整个系统无法有效工作。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：传统的张力放线可视化系统中，摄像头和网络设备灯大功率设备的供电电源管理和操作不便，各个电源的剩余电量无法及时获取、需要高空作业人员在高空进行电源检查和开关操作；本专利技术目的在于提供应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统及其远控方法，在送变电牵张放线过程中，沿着线路利用高带宽和低带宽两个独立网络，高带宽局域网传输音频和视频数据，窄带网络用于传输小数据；通过组建窄带网络使管理人员可以远程开关电源，启动或关闭系统；有效解决避免了频繁的高空进行电源检查和开关操作问题。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]本专利技术提供应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统，包括：电源、智能开关、控制中心、装设在送变电铁塔上的大功率设备、沿送变电线路设置的宽带网络和窄带网络；每个送变电铁塔对应装设一组大功率设备、电源和智能开关，所述智能开关连接在电源与大功率设备之间；
[0008]所述大功率设备用于采集张力放线的走板过程数据并通过宽带网络发送至控制中心；
[0009]所述控制中心用于对张力放线的走板过程数据进行分析得到电源状态命令，并通过窄带网络将电源状态命令向各智能开关发送，智能开关用于对电源状态命令进行响应；
[0010]所述智能开关还用于实时监控电源状态并通过窄带网络向控制中心反馈。
[0011]本方案工作原理：传统的张力放线可视化系统中，摄像头和网络设备灯大功率设备的供电电源管理和操作不便，各个电源的剩余电量无法及时获取、需要高空作业人员在
高空进行电源检查和开关操作；本专利技术目的在于提供应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统及远控方法，在送变电牵张放线过程中，沿着线路利用高带宽和低带宽两个独立网络，高带宽局域网传输音频和视频数据，窄带网络用于传输小数据；通过组建窄带网络使管理人员可以远程开关电源，启动或关闭系统；有效解决避免了频繁的高空进行电源检查和开关操作问题；智能开关还用于实时监控电源状态并通过低带宽网络向控制中心反馈，工作人员能够通过低带宽网络及时获取电源电量状态，及时补给电能或更换电源。
[0012]进一步优化方案为，宽带网络为无线MESH骨干网络、公网4G或公网5G网络，宽带网络用于传输音视频数据；
[0013]所述低带宽网络为Lora自组网，窄带网络用于传输电源状态命令和电源状态数据。
[0014]进一步优化方案为，Lora自组网中，以各个智能开关为入网节点，同时每个智能开关也是中继节点，各个智能开关收到电源状态或电源状态命令后，自动中继报文到相邻的入网节点。
[0015]进一步优化方案为，所述智能开关包括功率MOS管和ADC引脚；
[0016]所述智能开关使用GPIO控制功率MOS管的通断以响应电源的通断，所述智能开关还用于通过ADC引脚测量电源电压以获得电源状态。
[0017]智能开关以极低的功耗运行，各个智能开关之间通过lora通信组网形成窄带网络，常规的LORAWAN开关控制采用星形网络，控制距离短，不能适应架空电线张力放线区段远距离电源开关控制；本专利技术窄带网络通过去中心化的链式组网，每个开关既是电源开关控制节点也是中继节点，智能开关在接收到开关命令的情况下使用GPIO控制功率MOS管的通断从而达到远距离控制电源开关的效果。
[0018]管理人员还能实时查看各个塔位电源的剩余电量，确定换电时间。特别是当碰上天气或其他原因不得不暂时停工时，可以远程关闭电源，节省用电，从而减小电池的尺寸和重量，甚至省掉笨重的太阳能板。
[0019]进一步优化方案为，所述电源状态命令包括电源动作命令及其对应的铁塔地址，所述电源动作命令包括关机命令和开机命令。
[0020]进一步优化方案为，智能开关对电源状态命令进行响应的过程包括：
[0021]S1，控制中心将电源状态命令向各个智能开关发送；
[0022]S2，各个智能开关判断收到的电源状态命令是否是所有铁塔地址的同一电源动作命令，若是则响应相应的电源动作命令，并标记本地地址后将该电源状态命令转发至相邻智能开关，进入S4；否则进入S3；
[0023]S3，判断电源状态命令的铁塔地址是否与智能开关的本地地址一致，若是，则响应相应的电源动作命令进入S3，否则标记本地地址后将该电源状态命令转发至相邻智能开关；
[0024]S4，返回执行结果结束响应。
[0025]进一步优化方案为，所述大功率设备包括摄像装置和网络传输设备。
[0026]本专利技术主要是应用于送变电施工过程中铁塔大功率设备的电源管理，因此大功率设备主要是摄像装置和网络传输设备，对于智能开关通常是一直处于待机状态，因为其消耗的功率较低，保证大功率设备需要工作时能够及时开关。
[0027]进一步优化方案为，智能开关在向相邻智能开关转发电源状态命令时，按照感应信号强度顺序进行转发。
[0028]本方案还提供应用于送变电铁塔上大功率设备的电源远控方法，依赖于上述方案的应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统实现，包括：
[0029]采集张力放线的走板过程数据并通过宽带网络发送至控制中心，智能开关实时监控电源状态并通过窄带网络向控制中心反馈；
[0030]控制中心基于电源状态和张力放线的走板过程数据分析得到电源状态命令，并通过窄带网络将电源状态命令向各智能开关发送；
[0031]智能开关对电源状态命令进行响应。
[0032]进一步优化方案为，所述电源状态命令包括电源动作命令及其对应的铁塔地址，所述电源动作命令包括关机命令和开机命令；
[0033]智能开关对电源状态命令进行响应的过程包括：
[0034]S1，控制中心将电源状态命令向各个智能开关发送；
[0035]S2，各个智能开关判断收到的电源状态命令是否是所有铁塔地址的同一电源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统，其特征在于，包括：电源、智能开关、控制中心、装设在送变电铁塔上的大功率设备、沿送变电线路设置的宽带网络和窄带网络；每个送变电铁塔对应装设一组大功率设备、电源和智能开关，所述智能开关连接在电源与大功率设备之间；所述大功率设备用于采集张力放线的走板过程数据并通过宽带网络发送至控制中心；所述控制中心用于对张力放线的走板过程数据进行分析得到电源状态命令，并通过窄带网络将电源状态命令向各智能开关发送，智能开关用于对电源状态命令进行响应；所述智能开关还用于实时监控电源状态并通过窄带网络向控制中心反馈。2.根据权利要求1所述的应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统，其特征在于，宽带网络为无线MESH骨干网络、公网4G或公网5G网络，宽带网络用于传输音视频数据；所述窄带网络为Lora自组网，窄带网络用于传输电源状态命令和电源状态数据。3.根据权利要求2所述的应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统，其特征在于，Lora自组网中，以各个智能开关为入网节点，同时每个智能开关也是中继节点，各个智能开关收到电源状态或电源状态命令后，自动中继报文到相邻的入网节点。4.根据权利要求3所述的应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统，其特征在于，所述智能开关包括功率MOS管和ADC引脚；所述智能开关使用GPIO控制功率MOS管的通断以响应电源的通断，所述智能开关还用于通过ADC引脚测量电源电压以获得电源状态。5.根据权利要求2所述的应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统，其特征在于，所述电源状态命令包括电源动作命令及其对应的铁塔地址，所述电源动作命令包括关机命令和开机命令。6.根据权利要求4所述的应用于送变电铁塔上大功率设备的电源系统，其特征在于，智能开关对电源状态命令进行响应的过程包括：S1，控制中心将电源状态命令向各个智能开关发送；S2，各个智能开关判断收到的电源状态命令是否是所有铁塔地址...

【专利技术属性】
技术研发人员：景文川，王涛，阳建，李刚，王泽贵，余游，易实，叶宏飞，
申请(专利权)人：国网四川电力送变电建设有限公司，
类型：发明
国别省市：