基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台的制作方法

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1.本发明涉及输电线路分布式光传感在线监测平台技术领域，具体是一种基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台。

背景技术：

2.分布式光纤传感器是采用独特的分布式光纤探测技术，对沿光纤传输路径上的空间分布和随时间变化信息进行测量或监控的传感器，它将传感光纤沿场排布，可以同时获得被测场的空间分布和随时间的变化信息，输电线路是电网中电能传输的主要部件，其安全运行是避免电网事故的重要保障覆冰、台风等自然灾害是输电线路常见的安全隐患之一，目前对风、冰自然条件与电网倒塌、断线等安全事故间的演化规律还不完全清楚，因此，对输电线路结构的振动时间历程、动应力/应变进行监测，获得灾害全过程数据具有重要的意义。
3.现有的在线监测只对杆塔进行监测，且数据经预处理提取特征值后才回传到或中控室，不能反映输电杆塔一线体系风振舞动形成到可能破坏的全过程信息，数据收发延时，且预警信息太过粗糙，无法快速对故障点进行定位和故障类型识别，无法及时发出报警信号、督促及时修复、保证输电线安全，导致维修成本提升。

技术实现要素：

4.为此，本发明提供基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台，以解决在线监测只对杆塔进行监测，且数据经预处理提取特征值后才回传到或中控室，不能反映输电杆塔一线体系风振舞动形成到可能破坏的全过程信息，数据收发延时，且预警信息太过粗糙，无法快速对故障点进行定位和故障类型识别，无法及时发出报警信号、督促及时修复、保证输电线安全，导致维修成本提升的问题。
5.本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
6.包括检测平台模块，所述检测平台模块连接端设有无线通信模块，所述无线通信模块连接端设有无线数据采集模块，所述无线数据采集模块包括无线采集芯片模块和通信接口模块，所述无线采集芯片模块连接端设有数据处理转换模块，所述数据处理转换模块连接端设有监测数据采集模块，所述监测数据采集模块连接端设有光纤收发模块，所述光纤收发模块连接端设有传感器模块，所述传感器模块的连接端设有舞动监测模块。
7.优选的，所述传感器模块包括光纤温度传感器模块、光纤光栅加速度传感器模块、下拉力传感器模块。
8.优选的，所述监测平台模块与无线通信模块数据连接，所述无线通信模块与无线数据采集模块数据连接，所述无线数据采集模块分别与无线采集芯片模块和通信接口模块电性连接，所述无线采集芯片模块与数据处理转换模块数据连接，所述数据处理转换模块与监测数据采集模块数据连接，所述监测数据采集模块与光纤收发模块数据连接，所述光纤收发模块与传感器模块数据连接，所述传感器模块与舞动监测模块数据连接，所述通信
接口模块输出端与无线采集芯片模块输入端电性连接。
9.优选的，所述通信接口模块连接端设有上位机模块，所述上位机模块输出端与无线通信模块输入端电性连接，所述通信接口模块与上位机模块电性连接。
10.优选的，所述监测平台模块连接端设有智能预测模块，所述智能预测模块连接端设有隐患预警模块，所述隐患预警模块包括故障定位模块、故障类型识别模块和运行状态评估模块，所述监测平台模块与智能预测模块数据连接，所述智能预测模块与隐患预警模块数据连接，所述隐患预警模块分别与故障定位模块、故障类型识别模块和运行状态评估模块数据连接。
11.优选的，所述监测平台模块连接端设有用户管理模块，所述监测平台模块与用户管理模块数据连接。
12.优选的，所述监测平台模块连接端设有声光报警模块，所述监测平台模块与声光报警模块电性连接。
13.优选的，所述监测平台模块连接端设有数据显示模块，所述数据显示模块包括统计模块和数据查询模块，所述监测平台模块与数据显示模块数据连接，所述数据显示模块分别与统计模块和数据查询模块数据连接。
14.优选的，所述舞动监测模块包括光点发射模块、声光调制模块、偏振控制模块和光探测模块，所述光探测模块输出端与无线数据采集模块输入端电性连接，所述舞动监测模块分别与光点发射模块、声光调制模块、偏振控制模块和光探测模块数据连接，所述光点发射模块输出端与声光调制模块输入端电性连接，所述声光调制模块输出端与偏振控制模块输入端电性连接，所述偏振控制模块输出端与光探测模块输入端电性连接，所述偏振控制模块输出端与光纤收发模块输入端电性连接。
15.对比现有技术，本发明的有益效果在于：
16.对多个区域进行监测，可完成特定监测，并通过监测平台对多个区域的数据进行整理收纳，可实现对输电线沿线温度、应变、舞动振幅进行同步在线监测，数据收发快，且预警信息较为准确，能够快速对故障点进行定位和故障类型识别，通过运行状态评估模块对输电线状态进行智能评估，可及时发出报警信号、督促及时修复、保证输电线安全，降低维修成本提升，方便进行实时的隐患预警，提高信息管理化水平，使得输电线的运行更加可靠。
附图说明
17.图1是本发明的系统结构示意图。
18.图2是本发明的舞动检测模块系统结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所限定的范围。
20.实施例：一种基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台
21.如图1-2所示，包括监测平台模块，所述监测平台模块连接端设有无线通信模块，
所述无线通信模块连接端设有无线数据采集模块，所述无线数据采集模块包括无线采集芯片模块和通信接口模块，所述无线采集芯片模块连接端设有数据处理转换模块，所述数据处理转换模块连接端设有监测数据采集模块，所述监测数据采集模块连接端设有光纤收发模块，所述光纤收发模块包括光纤温度传感器模块、光纤光栅加速度传感器模块、下拉力传感器模块和舞动监测模块，所述检测平台模块与无线呢通信模块数据连接，所述无线通信模块与无线数据采集模块数据连接，所述无线数据采集模块分别与无线采集芯片模块和通信接口模块电性连接，所述无线采集芯片模块与数据处理转换模块数据连接，所述处理转换模块与检测数据采集模块数据连接，所述数据采集模块与光纤收发模块数据连接，所述光纤收发模块分别与光纤温度传感器模块、光纤光栅加速度传感器模块、下拉力传感器模块和舞动监测模块数据连接，所述通信接口模块输出端与无线采集芯片模块输入端电性连接。
22.其中，所述光纤温度传感器模块的型号设置为af28-optic3000，通过光纤温度传感器模块捕获瞬间异常升温点，模拟雷击电位置，线路过载同样会引发温度的异常升温，从而对线路过载现象做出及时预警，通过舞动监测模块进行舞动监测，舞动监测输电线的幅度摆动，监测风载产生的摆动情况，避免舞动幅度过大导致线路破损、断裂和跳闸，从而不能及时进行维护，利用光纤光栅加速度传感器模块安装在输电线中段，所述光纤光栅加速度传感器模块型号设置为zx-fbg-a01a，下拉力传感器模块监测竖向拉力，进而测算竖向幅度数值，通过光点发射模块发射光电，进而进行光波变化，通过声光调制模块进行声光调制，选取一段时间监测相应的加速度变化数值，从而计算舞动幅度，当强风载产生大幅度舞动数值后，舞动区域的偏振态值受到偏振控制模块的调制，偏振态值的变化可以测得线缆舞动频率，通过光纤收发模块进行数值收发，同时光探测模块接收光波长度变化并将数值发送给无线数据采集模块，数值通过监测数据采集模块进行采集，监测数据采集模块收集振动速度和加速度、应力/应变、温度、风速等在内的多变量信号，利用数据处理转换模块对数值进行转换，从而使无线采集芯片模块将所有数据进行整理采集，并将数据传输给通信接口模块，通过通信接口模块传输给上位机模块，利用无线通信模块的无线通信使平台接收数据，无线通信模块提供了多频段多信道以及网络id来降低传输过程中的干扰以提高传输性能，并可以通过监测平台模块或在线修改设置串口以及rf的相关参数。
23.其中，为了实现无线通信的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述通信接口模块连接端设有上位机模块，所述上位机模块输出端与无线通信模块输入端电性连接，所述通信接口模块与上位机模块电性连接，使无线采集芯片模块将所有数据进行整理采集，并将数据传输给通信接口模块，通过通信接口模块传输给上位机模块，利用无线通信模块的无线通信使平台接收数据，无线通信模块提供了多频段多信道以及网络id来降低传输过程中的干扰以提高传输性能，并可以通过监测平台模块或在线修改设置串口以及rf的相关参数。
24.其中，为了实现隐患预警的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述监测平台模块连接端设有智能预测模块，所述智能预测模块连接端设有隐患预警模块，所述隐患预警模块包括故障定位模块、故障类型识别模块和运行状态评估模块，所述监测平台模块与智能预测模块数据连接，所述智能预测模块与隐患预警模块数据连接，所述隐患预警模块分别与故障定位模块、故障类型识别模块和运行状态评估模块数据连接，智能预测模块对
隐患解决方案进行智能策划并上传给监测平台模块，通过监测平台模块对维护人员发出指令。
25.其中，为了实现用户管理的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述监测平台模块连接端设有用户管理模块，所述监测平台模块与用户管理模块数据连接，用户管理模块主要目的是为了实现用户的身份信息识别和权限管理，用户登录到监测平台模块需要具备基本的用户个人信息，如登录名和密码等，普通用户通过登录名和密码进行登录，管理员用户则需要通过管理员用户名和管理员密码进行登录，从而使系统根据不同的身份验证来授予不同的管理权限，用户权限是软件系统当中的重要管理手段，系统通过身份和权限将用户区分为普通用户和管理用户，在管理用户当中又可以根据具体的身份信息区分普通管理和高级管理，从而在一定程度上防止了操作失误。
26.其中，为了实现声光报警的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述监测平台模块连接端设有声光报警模块，所述监测平台模块连接端设有声光报警模块，通过声光报警模块进行声光报警，提醒工作人员。
27.其中，为了实现数据查询的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述监测平台模块连接端设有数据显示模块，所述数据显示模块包括统计模块和数据查询模块，所述监测平台模块与数据显示模块数据连接，所述数据显示模块分别与统计模块和数据查询模块数据连接，通过数据显示模块进行数据的显示，利用数据查询模块进行传感器数据进行查询，通过统计模块对传感器一段时间的数据进行统计，查看数据波动。
28.其中，为了实现偏振控制的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述舞动监测模块包括光点发射模块、声光调制模块、偏振控制模块和光探测模块，所述舞动监测模块分别与光点发射模块、声光调制模块、偏振控制模块和光探测模块数据连接，所述光点发射模块输出端与声光调制模块输入端电性连接，所述声光调制模块输出端与偏振控制模块输入端电性连接，所述偏振控制模块输出端与光探测模块输入端电性连接，所述光探测模块输出端与无线数据采集模块输入端电性连接，所述偏振控制模块输出端与光纤收发模块输入端电性连接，通过光点发射模块发射光电，进而进行光波变化，通过声光调制模块进行声光调制，选取一段时间监测相应的加速度变化数值，从而计算舞动幅度，当强风载产生大幅度舞动数值后，舞动区域的偏振态值受到偏振控制模块的调制，偏振态值的变化可以测得线缆舞动频率，通过光纤收发模块进行数值收发。
29.光纤温度传感器模块的型号设置为af28-optic3000，通过光纤温度传感器模块捕获瞬间异常升温点，模拟雷击电位置，线路过载同样会引发温度的异常升温，从而对线路过载现象做出及时预警，通过舞动监测模块进行舞动监测，舞动监测输电线的幅度摆动，监测风载产生的摆动情况，避免舞动幅度过大导致线路破损、断裂和跳闸，从而不能及时进行维护，利用光纤光栅加速度传感器模块安装在输电线中段，光纤光栅加速度传感器模块型号设置为zx-fbg-a01a，下拉力传感器模块监测竖向拉力，进而测算竖向幅度数值，通过光点发射模块发射光电，进而进行光波变化，通过声光调制模块进行声光调制，选取一段时间监测相应的加速度变化数值，从而计算舞动幅度，当强风载产生大幅度舞动数值后，舞动区域的偏振态值受到偏振控制模块的调制，偏振态值的变化可以测得线缆舞动频率，通过光纤收发模块进行数值收发，同时光探测模块接收光波长度变化并将数值发送给无线数据采集模块，数值通过监测数据采集模块进行采集，监测数据采集模块收集振动速度和加速度、应
力/应变、温度、风速等在内的多变量信号，利用数据处理转换模块对数值进行转换，从而使无线采集芯片模块将所有数据进行整理采集，并将数据传输给通信接口模块，通过通信接口模块传输给上位机模块，利用无线通信模块的无线通信使平台接收数据，无线通信模块提供了多频段多信道以及网络id来降低传输过程中的干扰以提高传输性能，并可以通过监测平台模块或在线修改设置串口以及rf的相关参数，通过用户管理模块对故障位置进行定位，通过故障类型识别模块对故障类型进行识别，通过运行状态评估模块对输电线状态进行智能评估，方便进行实时的隐患预警，智能预测模块对隐患解决方案进行智能策划并上传给监测平台模块，通过监测平台模块对维护人员发出指令。用户管理模块主要目的是为了实现用户的身份信息识别和权限管理，用户登录到监测平台模块需要具备基本的用户个人信息，如登录名和密码等，普通用户通过登录名和密码进行登录，管理员用户则需要通过管理员用户名和管理员密码进行登录，从而使系统根据不同的身份验证来授予不同的管理权限，用户权限是软件系统当中的重要管理手段，系统通过身份和权限将用户区分为普通用户和管理用户，在管理用户当中又可以根据具体的身份信息区分普通管理和高级管理，从而在一定程度上防止了操作失误，当隐患过大，通过声光报警模块进行声光报警，提醒工作人员，通过数据显示模块进行数据的显示，利用数据查询模块进行传感器数据进行查询，通过统计模块对传感器一段时间的数据进行统计，查看数据波动。
30.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

技术特征：

1.基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台，其特征在于，包括检测平台模块，所述检测平台模块连接端设有无线通信模块，所述无线通信模块连接端设有无线数据采集模块，所述无线数据采集模块包括无线采集芯片模块和通信接口模块，所述无线采集芯片模块连接端设有数据处理转换模块，所述数据处理转换模块连接端设有监测数据采集模块，所述监测数据采集模块连接端设有光纤收发模块，所述光纤收发模块连接端设有传感器模块，所述传感器模块的连接端设有舞动监测模块。2.根据权利要求1所述基于人工智能的输电线路分布式光传感器在线监测平台，其特征在于，所述传感器模块包括光纤温度传感器模块、光纤光栅加速度传感器模块、下拉力传感器模块。3.根据权利要求1和2所述基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台，其特征在于，所述监测平台模块与无线通信模块数据连接，所述无线通信模块与无线数据采集模块数据连接，所述无线数据采集模块分别与无线采集芯片模块和通信接口模块电性连接，所述无线采集芯片模块与数据处理转换模块数据连接，所述数据处理转换模块与监测数据采集模块数据连接，所述监测数据采集模块与光纤收发模块数据连接，所述光纤收发模块与传感器模块数据连接，所述传感器模块与舞动监测模块数据连接，所述通信接口模块输出端与无线采集芯片模块输入端电性连接。4.根据权利要求1所述基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台，其特征在于，所述通信接口模块连接端设有上位机模块，所述上位机模块输出端与无线通信模块输入端电性连接，所述通信接口模块与上位机模块电性连接。5.根据权利要求1所述基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台，其特征在于，所述监测平台模块连接端设有智能预测模块，所述智能预测模块连接端设有隐患预警模块，所述隐患预警模块包括故障定位模块、故障类型识别模块和运行状态评估模块，所述监测平台模块与智能预测模块数据连接，所述智能预测模块与隐患预警模块数据连接，所述隐患预警模块分别与故障定位模块、故障类型识别模块和运行状态评估模块数据连接。6.根据权利要求1所述基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台，其特征在于：所述监测平台模块连接端设有用户管理模块，所述监测平台模块与用户管理模块数据连接。7.根据权利要求1所述基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台，其特征在于：所述监测平台模块连接端设有声光报警模块，所述监测平台模块与声光报警模块电性连接。8.根据权利要求1所述基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台，其特征在于：所述监测平台模块连接端设有数据显示模块，所述数据显示模块包括统计模块和数据查询模块，所述监测平台模块与数据显示模块数据连接，所述数据显示模块分别与统计模块和数据查询模块数据连接。9.根据权利要求1所述基于人工智能的输电线路分布式光传感在线监测平台，其特征在于：所述舞动监测模块包括光点发射模块、声光调制模块、偏振控制模块和光探测模块，所述光探测模块输出端与无线数据采集模块输入端电性连接，所述舞动监测模块分别与光点发射模块、声光调制模块、偏振控制模块和光探测模块数据连接，所述光点发射模块输出
端与声光调制模块输入端电性连接，所述声光调制模块输出端与偏振控制模块输入端电性连接，所述偏振控制模块输出端与光探测模块输入端电性连接，所述偏振控制模块输出端与光纤收发模块输入端电性连接。

技术总结

本发明公开了一种基于人工智能的输电线路光传感分布式光传感在线监测平台，主要涉及输电线路光传感分布式光传感在线监测平台技术领域。包括检测平台模块连接端设有无线通信模块，所述无线通信模块连接端设有无线数据采集模块包括无线采集芯片模块和通信接口模块，所述无线采集芯片模块连接端设有数据处理转换模块，所述数据处理转换模块连接端设有监测数据采集模块，所述监测数据采集模块连接端设有光纤收发模块，所述光纤收发模块包括光纤温度传感器模块、光纤光栅加速度传感器模块、下拉力传感器模块和舞动监测模块。本发明的有益效果在于：可实现快速对故障点进行定位和故障类型识别，及时发出报警信号、督促及时修复、保证输电线安全。证输电线安全。证输电线安全。