[发明专利]一种实现不对称无线传感节点数据收发的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统架空输电线路铁塔在线监测领域，尤其涉及 一种实现不对称无线传感节点数据收发的装置及方法。

背景技术

随着输电线路电压等级的不断提高，对输电线路特别是输电铁塔 的安全运行进行在线监测显得尤为重要。但是，对于无线传感节点数 据的接收、处理和发送还存在较多问题，成为制约输电线路铁塔在线 监测发展的瓶颈，如何高效、准确和及时获得监测数据成为研究的重 点。

目前对于输电线路铁塔在线监测的研究还处于起步阶段，主要有 两种方法实现传感节点数据接收和发送。一是：采用的传感器不具备 无线传送数据能力，只能通过有线形式进行发送，一旦线路短线或者 遇到恶劣天气，不能保证数据的稳定性传送。二是：采用无线传感器 进行数据发送，使用GPRS或者Zigbee等无线方式来传送数据给后端 数据平台，数据通讯速率低，当传感器节点比较多时，数据量较大， 无法及时处理发送。

无线传感器网络的发展为输电线路铁塔监测提供新的解决方法， 但是也遇到了一些数据发送方面的问题，如何快速、准确、有效的实 现发送数据成为在线监测必须解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：提供一种实现不对称无线传感节 点数据收发的装置及方法，适用于输电线路铁塔在线监测。

本发明解决上述技术问题是通过以下技术方案得以解决：

一方面，本发明提供了一种实现不对称无线传感节点数据收发的 装置，包括：

无线传感器节点，设置在输电铁塔相应部位，用于采集并按照设 定的数据长度大小和时间分割模式以无线网络传输的方式向主机平 台间隔式发送所述输电铁塔数据信息；

主机平台，用于将接收的输电铁塔数据信息进行分类、排序和缓 存处理后按照顺序将缓存的输电铁塔数据信息通过远距离通信方式 传送至后端数据平台；

后端数据平台，用于接收所述输电铁塔数据信息，供用户使用。

进一步地，所述的主机平台包括：

无线传感节点数据汇总模块，用于通过无线网络传输的方式按预 设的时间分割模式接收各无线传感器节点采集的输电铁塔数据信息， 实现间隔式数据汇集；

数据处理模块，用于对于已经接收到的输电铁塔数据信息进行分 类的处理和缓存，每个无线传感器节点拥有自己独立的数据处理和缓 存区域，相互之间没有影响，同时将输电铁塔数据信息按队列顺序排 好，方便后续数据的发送；

数据发送模块，通过远距离通信方式按数据的先后顺序来发送已 经处理过的输电铁塔数据信息数据。

进一步地，所述的远距离通信方式采用4G通信公网。

进一步地，所述的时间分割模式具体为：根据无线传感器节点布 置数量n，将1秒时间分成n部分，每一部分的时间可以相同或不同， 所述主机平台通过无线网络按对应的时间依次接收每个传感器节点 发送的数据，1秒时间内n个传感器节点分别获得相应的时间发送数 据，实现间隔式数据汇集，这种方式既不会出现传感器节点发送数据 的冲突，也可以有效的减少传感节点功耗，同时还提高无线传感节点 数据汇总模块的效率。

进一步地，所述的数据长度大小设定具体为：根据传感器节点的 类型设置发送数据的长度大小，即按照监测需求规划不同的数据发送 字节数。

另一方面，本发明提供了一种基于所述装置实现不对称无线传感 节点数据收发的方法，包括步骤：

1)无线传感器节点采集并按照设定的数据长度大小和时间分割 模式以无线网络传输的方式向主机平台间隔式发送所述输电铁塔数 据信息；

2)主机平台将接收的输电铁塔数据信息进行分类、排序和缓存 处理后按照顺序将缓存的输电铁塔数据信息通过远距离通信方式传 送至后端数据平台；

3)后端数据平台接收所述输电铁塔数据信息，供用户使用。

进一步地，步骤1)中，所述输电铁塔数据信息接收的步骤具体 为：

通过无线网络传输的方式按预设的时间分割模式接收各无线传 感器节点采集的输电铁塔数据信息，实现间隔式数据汇集；

进一步地，步骤2)中，所述时间分割模式的设定具体为：