一种基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统的制作方法

1.本实用新型涉及通信光缆技术领域，特别涉及一种基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统。

背景技术：

2.国家电网电力公司建有专门的通讯光缆系统，以实现内部通讯等功能，是保障电力系统稳定可靠运行的重要基础设施。通讯光缆的布设是跟随电网线路实施的，因此，分布地域广阔，自然环境以及社会环境多样。有些地区是偏远荒漠、有些是深山峡谷、有些位置横跨道路、还有些位置时常有强风。因此，恶劣天气会造成通讯线路损坏，而超高车辆会撞击挂断道路上方的光缆。
3.原有的光缆通讯异常报警及定位系统，由于系统中的监测装置相距较远，当异常发生时只能获知事故点位于几十公里的范围内，无法快速到事故点，导致通讯系统长时间处于断网状态，影响了电网的安全。同时，由于事故点的位置常常位于偏远的无信号区域，现场无法及时报告和报警，致使监控中心无法及时获取故障信息。

技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，旨在实现在发生故障时准确监测到故障点的位置，使维修人员能快速定位故障点、了解故障类型和故障原因，并通过卫星通讯保证故障数据、气象数据和定位数据的及时上报。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，包括：太阳能配电控制器、光缆监测前端、温度传感器、风力传感器、警示报警灯、警示喇叭和北斗通信终端；
6.其中，所述光缆监测前端、温度传感器、风力传感器、警示报警灯、警示喇叭和北斗通信终端分别与所述太阳能配电控制器连接，所述北斗通信终端内集成设置有北斗定位模块和北斗通信模块，所述北斗通信模块通过天线与光缆监测系统服务器后台连接。
7.本实用新型进一步地技术方案是，所述北斗定位模块采用atgm336h-5n定位芯片。
8.本实用新型进一步地技术方案是，所述北斗通信模块采用fhm3838芯片。
9.本实用新型进一步地技术方案是，所述光缆监测前端包括雷达和激光测距仪。
10.本实用新型进一步地技术方案是，所述光缆监测前端采用stm32g070rbt6单片机。
11.本实用新型进一步地技术方案是，所述太阳能配电控制器采用stm32g070rbt6主控单片机。
12.本实用新型进一步地技术方案是，所述太阳能配电控制器内置蓄电池和与所述蓄电池连接的太阳能充电电路。
13.本实用新型进一步地技术方案是，所述光缆监测系统服务器后台包括北斗指挥机、北斗通信服务器和电力服务器，其中，所述北斗指挥机、电力服务器分别与所述北斗通信服务器连接，所述北斗指挥机还通过天线与所述北斗通信终端连接。
14.本实用新型基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统的有益效果是：本实用新型通过上述技术方案，包括：太阳能配电控制器、光缆监测前端、温度传感器、风力传感器、警示报警灯、警示喇叭和北斗通信终端；其中，光缆监测前端、温度传感器、风力传感器、警示报警灯、警示喇叭和北斗通信终端分别与太阳能配电控制器连接，北斗通信终端内集成设置有北斗定位模块和北斗通信模块，北斗通信模块通过天线与光缆监测系统服务器后台连接，既可以在事故发生时准确监测到事故点的位置，使维修人员能够快速定位故障点、了解故障类型和故障原因，又可以通过卫星通讯保证故障数据、气象数据和定位数据的及时上报。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
16.图1是本实用新型基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统较佳实施例的系统架构图；
17.图2是光缆监测系统服务器后台框图；
18.图3是本实用新型基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统较佳实施例的现场实物示意图。
19.附图标号说明：
20.太阳能配电控制器10；光缆监测前端20；温度传感器30；风力传感器40；警示报警灯50；警示喇叭60；北斗通信终端70；北斗指挥机80；北斗通信服务器90；电力服务器100。
21.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.本实用新型提出一套完整的通讯光缆系统故障定位解决方案，具体涉及一种基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，本实用新型既可以在事故发生时准确监测到事故点的位置，使维修人员能够快速定位故障点、了解故障类型和故障原因，又可以通过卫星通讯保证故障数据、气象数据和定位数据的及时上报。本实用新型采用了光缆主动防御模式，可以通过声光等方式提醒道路上的行人和车辆规避光缆线路危险。
24.具体的，如图1至图3所示，本实用新型基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统较佳实施例包括：太阳能配电控制器10、光缆监测前端20、温度传感器30、风力传感器40、警示报警灯50、警示喇叭60和北斗通信终端70。
25.其中，光缆监测前端20、温度传感器30、风力传感器40、警示报警灯50、警示喇叭60和北斗通信终端70分别与太阳能配电控制器10连接，北斗通信终端70内集成设置有北斗定
位模块和北斗通信模块，北斗通信模块通过天线与光缆监测系统服务器后台连接。
26.本实施例中，所述北斗定位模块采用中科维atgm336h-5n定位芯片，北斗通信模块采用fhm3838芯片，光缆监测前端20采用stm32g070rbt6单片机，太阳能配电控制器10采用stm32g070rbt6主控单片机。
27.光缆监测前端20采用雷达和激光测距仪，用于计算光缆对地的距离是否发生变化，从而判断光缆是否存在严重下垂异常，避免被路过的车辆撞断。同时还监测是否存在其他物体靠近，进而碰撞损坏光缆。
28.本实施例中，太阳能配电控制器10内置蓄电池和与蓄电池连接的太阳能充电电路。
29.光缆监测系统服务器后台包括北斗指挥机80、北斗通信服务器90和电力服务器100，其中，北斗指挥机80、电力服务器100分别与北斗通信服务器90连接，北斗指挥机80还通过天线与北斗通信终端70连接。
30.以下对本实用新型基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统的工作原理进行阐述。
31.本实用新型设计的目的是利用北斗短报文通信完成监测外部气候环境对光缆的影响，以及光缆是否弯曲下垂和是否有其他无人机物体碰撞预警，并将故障数据、气象数据和定位数据及时上报，使维修人员能够快速定位故障点、了解故障类型和故障原因。
32.图1至图3示出了本实用新型基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统的组成部分，包括光缆监测前端20(包含雷达、激光测距靠近预警功能)、太阳能配电控制器10(含太阳能充电、电源管理、通信管理功能)、温度传感器30、风力传感器40、警示喇叭60、警示报警灯50和北斗通信终端70等部分。
33.本实用新型工作原理是由光缆监测前端20采用雷达和激光高精度测距技术，光缆监测前端20也是一个独立的数据采集系统，具有自身的数据基本运算功能，控制核心采用stm32g070rbt6单片机，精确计算对地的距离是否发生变化，从而判断光缆是否存在严重下垂异常，容易被路过的车辆撞断。同时还监测是否存在其他物体靠近，进而碰撞损坏光缆。光缆监测前端20把相关的采集信息传输给太阳能配电控制器10，太阳能配电控制器10的主控芯片采用stm32g070rbt6主控单片机。太阳能配电控制器10根据光缆监测前端20传输过来的采集数据，判断当前光缆是否存在异常风险，如果存在风险，立即启动本地的声光报警，开启警示喇叭60和警示报警灯50。太阳能配电控制器10通过连接的温度传感器30和风力传感器40采集当前的环境温度数据和风力数据，联合光缆监测前端20采集的光缆异常数据，再加上北斗短报文通信终端计算出来的本设备的定位位置信息，一起通过北斗通信终端70内置的北斗通信模块上传至北斗指挥机80，再然后通过北斗通信服务器90上传至电力服务器100，提供后台维护人员查看。北斗定位模块采用中科微atgm336h-5n，可以实现高精度的北斗定位功能。北斗通信模组采用复控华龙fhm3838，采用最大10w的发射功率，可以在卫星覆盖的任何地方实现北斗短报文双向通信功能。太阳能配电控制器10本身无需外接外部电源，内置了蓄电池以及太阳能充电技术，可安装于野外任何没有电源供电的地方，无需敷设或改造电力供电线路。
34.可以理解的是，本实用新型基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统中，光缆监测前端20与太阳能控制器之间通过电缆连接，该电缆长度为100米左右，比较长，因此，
作为一种实施方式，本实用新型可以采用比较细的电缆进行连接，以减轻电缆本身的重量，至于温度传感器30、风力传感器40、警示报警灯50、警示喇叭60、北斗通信终端70与太阳能配电控制器10采用普通电缆连接即可。
35.本实用新型基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统的有益效果是：本实用新型通过上述技术方案，包括：太阳能配电控制器、光缆监测前端、温度传感器、风力传感器、警示报警灯、警示喇叭和北斗通信终端；其中，光缆监测前端、温度传感器、风力传感器、警示报警灯、警示喇叭和北斗通信终端分别与太阳能配电控制器连接，北斗通信终端内集成设置有北斗定位模块和北斗通信模块，北斗通信模块通过天线与光缆监测系统服务器后台连接，既可以在事故发生时准确监测到事故点的位置，使维修人员能够快速定位故障点、了解故障类型和故障原因，又可以通过卫星通讯保证故障数据、气象数据和定位数据的及时上报。
36.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，其特征在于，包括：太阳能配电控制器、光缆监测前端、温度传感器、风力传感器、警示报警灯、警示喇叭和北斗通信终端；其中，所述光缆监测前端、温度传感器、风力传感器、警示报警灯、警示喇叭和北斗通信终端分别与所述太阳能配电控制器连接，所述北斗通信终端内集成设置有北斗定位模块和北斗通信模块，所述北斗通信模块通过天线与光缆监测系统服务器后台连接。2.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，其特征在于，所述北斗定位模块采用atgm336h-5n定位芯片。3.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，其特征在于，所述北斗通信模块采用fhm3838芯片。4.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，其特征在于，所述光缆监测前端包括雷达和激光测距仪。5.根据权利要求4所述的基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，其特征在于，所述光缆监测前端采用stm32g070rbt6单片机。6.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，其特征在于，所述太阳能配电控制器采用stm32g070rbt6主控单片机。7.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，其特征在于，所述太阳能配电控制器内置蓄电池和与所述蓄电池连接的太阳能充电电路。8.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，其特征在于，所述光缆监测系统服务器后台包括北斗指挥机、北斗通信服务器和电力服务器，其中，所述北斗指挥机、电力服务器分别与所述北斗通信服务器连接，所述北斗指挥机还通过天线与所述北斗通信终端连接。

技术总结

本实用新型公开了一种基于北斗短报文通信的电力光缆故障定位系统，包括：太阳能配电控制器、光缆监测前端、温度传感器、风力传感器、警示报警灯、警示喇叭和北斗通信终端；其中，所述光缆监测前端、温度传感器、风力传感器、警示报警灯、警示喇叭和北斗通信终端分别与所述太阳能配电控制器连接，所述北斗通信终端内集成设置有北斗定位模块和北斗通信模块，所述北斗通信模块通过天线与光缆监测系统服务器后台连接。本实用新型既可以在事故发生时准确监测到事故点的位置，使维修人员能够快速定位故障点、了解故障类型和故障原因，又可以通过卫星通讯保证故障数据、气象数据和定位数据的及时上报。据的及时上报。据的及时上报。