(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211205562.0 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 中科百惟 （云南） 科技有限公司 地址 650000 云南省昆明市五华区学府路 690号金鼎科技园综合楼6层610号 (72)发明人 王递进　钊向飞　张煜　郭清泉　 隋博文　邓鉴鑫　廖恒川　潘纪峰　 (51)Int.Cl. H04B 7/185(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 基于RDSS的北斗通信无 人区在线监测系统 (57)摘要 本发明提供基于RDSS的北斗通信无人区在 线监测系统， 涉及输电线路在线监测技术领域。 该基于RDSS的北斗通信无人区在线 监测系统， 包 括主控单元、 RDSS北斗通信单元、 监测单元、 电源 单元， 其特征在于： 所述在线监测系统以主控单 元为中心的星形网络连接方式， 主控 单元通过多 种宽窄带通信方式， 采集监测单元数据， 然后通 过RDSS北斗通信单元传输到主站； 所述主控单元 包括Android智能模块、 MCU模 块， 所述Android智 能模块内置边缘计算模组， 用于对采集的数据进 行筛选。 通过RDSS北斗通信单元的设计， 使得在 线监测系统依托北斗卫星进行通信， 避免了无人 区线路无法通信的问题， 提高了在线监测系统的 覆盖范围， 减少了监测的盲点。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115296724 A 2022.11.04 CN 115296724 A 1.基于RDSS的北斗通信无人区在线监测系统， 包括主控单元、 RDSS北斗通信单元、 监测 单元、 电源单元， 其特征在于： 所述在线监测系统以主控单元为中心的星形网络连接方式， 主控单元通过多种宽窄带通信方式， 采集监测单元数据， 然后通过RDSS北斗通信单元传输 到主站； 所述主控单元包括Android智能模块、 MCU模块， 所述Android智能模块内置边缘计算模 组， 用于对 采集的数据进行筛 选， 所述M CU模块用于保障系统运行的稳定性； 所述RDSS北斗通信单元包括北斗通信终端、 北斗指挥机， 所述RDSS北斗通信单元基于 中国北斗卫星导航系统， 利用北斗RDSS通信卫星， 在户外无信号区域， 现场端的北斗通信终 端每天定时把数据通过卫星回传到主站的北斗指挥机， 所述北斗通信终端与主控单元采用 RS485通信方式连接； 所述监测单元用于输变电设备状态采集， 所述监测单元包括自检型避雷器监测单元、 线夹测温单元、 覆冰监测单元、 微气象单元， 所述覆冰监测单元包括一体化拉力和倾角传感 器、 防覆冰摄像机， 所述自检型避 雷器监测单元、 线夹测温单元、 微气象单元、 一体化拉力和 倾角传感器与主控单元采用RF433通信方式连接， 所述防覆冰摄像机与主控单元采用wifi 通信方式连接； 所述电源单元包括太阳能发电装置、 超级电容、 蓄电池， 所述电源单元用于为在线监测 系统提供电能。 2.根据权利要求1所述的基于RDSS的北斗通信无人区在线监测系统， 其特征在于： 所述 MCU用于保障系统运行的稳定性的方法包括以下步骤： 步骤一、 系统开机时， 单片机不判电源， 不执 行开机动作， 由硬件逻辑自行开机； 步骤二、 单片机专 职于实现看门狗的功能； 步骤三、 考虑到主机监 听、 功耗高的问题， 通讯模式改为由单片机来监 听主机模块的串 口指令， 一定时间内期望收到几次串口数据， 超时没收到则认为主机系统崩溃， 再执行复位 动作； 步骤四、 开机键、 返回桌面键单独按是开机功能和home键功能， 单片机暂时不用执行单 独按下这两个键的操作； 步骤五、 单片机复位系统需要执 行双键同时按下超过10S以上； 步骤六、 MCU超过一定查询周期， 未收到智能模块的查询指令， MCU做出故障判定， 则对 主机模块执行复位动作， 复位动作执行后， 一定查询周期内若仍然 未收到查询指 令， 则再次 复位， 最多执 行3次复位， 则停止复位操作。 3.根据权利要求1所述的基于RDSS的北斗通信无人区在线监测系统， 其特征在于： 所述 自检型避 雷器监测单元其配置为 实时采集线路防雷设备在运行电压下的泄漏电流、 雷击电 流、 雷击次数、 雷击时间特 征数据。 4.根据权利要求1所述的基于RDSS的北斗通信无人区在线监测系统， 其特征在于： 所述 自检型避雷器监测单 元采集功能的实现通过以下步骤： 步骤一、 通过信号选择电路选择50Hz的工频信号发生电路， 然后信号经程控放大器、 A/ D转换进入 FPGA， 在FPGA内对其进行频率计算， 若 频率正确， 进行下一步， 目的保证装置自身 能够稳定运行； 步骤二、 频率检测正确后， 装置进入等待时间， 当GPS模块的1PPS秒脉冲触发信号到来权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115296724 A 2时， 信号选择电路选择电流传感器或者电压传感器作为信号源， 信号经程控放大器和信号 调理电路后进入FPGA 内部逻辑模块， 测出当前电网电压或者泄漏电流的频率， 以确保采集 的信号为一个整周期， 防止在数据处 理时发生频谱泄漏； 步骤三、 在测得泄漏电流和线路电压的频率后， 对泄漏电流和线路电压信号进行一个 周期内500点的数据采集， 将采集数据存储在FPGA内部RAM中， 等采集结束后， 将数据 从RAM 中读出， DSP部分主要实现对FPGA采集到的数据进行FFT处理， 以获得电流和电压之间的相 位差， 进而计算得到阻性电流的值， 再将 计算得到的各监测参数打包通过RF433发送至主控 单元。 5.根据权利要求1所述的基于RDSS的北斗通信无人区在线监测系统， 其特征在于： 所述 线夹测温单元包括供电装置、 控制器、 温度传感器， 所述供电装置采用喉箍式双 模结构并由 特殊软磁材 料构成， 所述供电装置通过CT取能的方式给线夹测温单 元供电。 6.根据权利要求1所述的基于RDSS的北斗通信无人区在线监测系统， 其特征在于： 所述 覆冰监测单元包括一体化拉力和倾角传感器、 防覆冰摄像机， 所述一体化拉力和倾角传感 器采用一体化设计， 整体外部结构呈可替换金具结构， 所述一体化拉力和倾角传感器内置 倾角传感器模块和拉力 传感器模块， 所述一体化拉力和倾角传感器用于采集绝缘子串的轴 向拉力、 风偏角、 倾斜角参数， 所述防覆冰摄像机整体为上圆柱下圆锥形喇叭开口设计， 所 述防覆冰摄像机下圆锥腔体内部设置有环形扰流板， 所述防覆冰摄像机包括机舱外壳、 内 部机舱， 所述机舱外壳与内部机舱之间采用低导热 的发泡剂填充， 所述机舱外壳采用铝合 金， 所述内部机舱设置有摄像机机芯、 隔热玻璃、 加热玻璃， 所述隔热玻璃下表面与摄像机 内壁表面均使用高透光 性超疏水材料。 7.根据权利要求1所述的基于RDSS的北斗通信无人区在线监测系统， 其特征在于： 所述 微气象单 元其配置为六要素微气象传感器， 所述 微气象单 元采用单独供电装置供电。 8.根据权利要求1所述的基于RDSS的北斗通信无人区在线监测系统， 其特征在于： 所述 太阳能发电装置采用单晶硅太阳能电池板， 所述蓄电池 采用钛酸锂电池。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115296724 A 3