1.本实用新型涉及一种电力监测系统，尤其涉及一种输电线路综合状态监测系统。
背景技术：
2.输电线路是电力系统中极为重要的设备之一，需要实时对输电线路的参数进行监测，从而利于做出准确的运维措施。对于输电线路的监测，传统方式是通过巡检方式，即工作人员按照定期或者不定期对输电线路进行巡视、记录，这种方式浪费人力，安全风险高，更为重要的是监测准确性低，常常出现漏检(并非是工作人员遗漏，而是巡视具有间隔，从而参数不持续，不稳定)。
3.随着技术的发展，逐渐提出了在线监测方式，在线监测方式是在输电线路设置传感器，然后将数据实时上传，这种方式避免了传统技术的缺陷，但是，现有的监测系统中，各个传感器以及数据传输器件一般采用蓄电池或者在线取电中的一种或者几种相结合，现有技术中，从输电线路进行在线取电使用极为广泛，但是，仍然存在下面的问题：当在线取电的电流存在过流但是过流值没有达到过流保护的阈值时，则现有的设备不能进行相应的电流调整，从而对用电器件造成影响，而且，现有的在线供电和备用电池的切换电路复杂，如果简化结构，则其稳定性不搞；另一方面，现有的电流互感器在取电时如果由于一些原因，比如振动造成的接头松动等，容易引起电流互感器的二次侧开路，从而存在严重的安全隐患。
4.因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。
技术实现要素：
5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种输电线路综合状态监测系统，能够对输电线路自身以及环境参数进行实时监测并及时上传，而且在监测过程中各个用电器件能够获得持续稳定的电能，并且避免了供电中存在的安全隐患，有效保证最终监测数据的连续性、准确性，利于做出准确的运维措施。
6.本实用新型提供的一种输电线路综合状态监测系统，包括传感器单元、控制传输单元、在线供电单元以及远程监控单元；
7.所述传感器单元用于监测输电线路参数且其输出端连接于控制传输单元的输入端，所述控制传输单元与远程监控单元通信连接，所述在线供电单元向传感器单元和控制传输单元供电；
8.所述传感器单元包括电流互感器、电压互感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、颗粒物浓度传感器以及预处理电路；其中，电流互感器和电压互感器用于对输电线路自身的参数进行监测，电流互感器也可以设置下述的开路保护电路，电压互感器设置现有的短路保护电路，湿度、温度、风速、风向、颗粒物浓度这些传感器的参数属于环境参数，这些参数用于进行输电线路积污、覆冰的辅助分析；
9.所述电流互感器、电压互感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感
器、颗粒物浓度传感器与预处理电路的输入端连接，预处理电路的输出端连接于控制传输单元的输入端；
10.所述在线供电单元包括取电电流互感器ct1、整流电路rec1、滤波电路fil1、开路保护电路、过压保护电路、电流调整电路、锂电池、稳压电路、电池管理电路以及切换控制电路；
11.所述取电电流互感器ct1为穿心式电流互感器并设置于输电线路，所述取电电流互感器ct1的输出端连接于整流电路rec1的输入端，整流电路rec1的输出端连接于滤波电路fil1的输入端，滤波电路fil1的输出端连接于过压保护电路的输入端，过压保护电路的输出端连接于电流调整电路的输入端，电流调整电路的输出端连接于稳压电路的输入端，稳压电路的输出端向负载供电；所述过压保护电路的检测输出端con2与控制传输单元的输入端连接；
12.所述开路保护电路设置于电流互感器ct1的二次侧，用于对电流互感器ct1的二次侧开路进行检测并在开路时执行开路保护，所述开路保护电路的检测输出端con1与控制传输单元的输入端连接，所述切换控制电路的第一控制端和第二控制端连接于电流调整电路的控制输出端，切换控制电路的输入端连接于锂电池的正极，切换控制电路的输出端向负载供电，电池管理电路的电源输入端连接于电流调整电路，电池管理电路的电源输出端连接于锂电池的正极，电池管理电路还检测锂电池的电压并进行充放电管理，所述电池管理电路与控制传输单元通信连接。
13.进一步，所述控制传输单元包括中央控制电路、gps定位电路、flash存储器、gps授时电路以及无线通信模块；
14.所述中央控制电路的输入端与预处理电路的输出端连接，所述中央控制电路与gps授时电路和gps定位电路连接，所述中央控制电路与flash存储器通信连接，所述中央控制电路通过移动通信模块与远程监控单元通信连接，所述中央控制电路还与过压保护电路的检测输出端con2和开路保护电路的检测输出端con1连接。
15.进一步，所述开路保护电路包括二极管d2、二极管d3、光耦g1、电阻r19、电阻r20、电阻r18、电阻r17、电容c4、电容c5、可控硅q10以及稳压管zd3；
16.二极管d2的正极连接于电流互感器ct1的二次侧线圈的同名端，二极管d2的负极通过电阻r19和电阻r20串联后接地，电阻r19和电阻r20的公共连接点连基于稳压管zd3的负极，稳压管zd3的正极通过电阻r18连接于光耦g1的发光二极管的正极，光耦g1的发光二极管的负极连接于可控硅q10的控制极，稳压管zd3的正极通过电容c4接地，可控硅q10的控制极通过电容c5接地，可控硅q10的正极连接于电流互感器ct1的同名端，可控硅q10的负极通过电阻r17接地，光耦g1的光敏三极管的发射极接地，光耦g1的光敏三极管的集电极连接于二极管d3的负极，二极管d3的正极作为开路保护电路的检测输出端con1。
17.进一步，所述过压检测保护电路包括pmos管q1、延时控制电路以及过压检测控制电路；
18.所述pmos管q1的源极连接于滤波电路fil1的输出端，所述pmos管q1的漏极连接于电流调整电路的输入端，所述pmos管q1的栅极连接于延时控制电路的控制输出端，过压检测控制电路用于检测pmos管q1的源极输入电压并在该输入电压大于设定值时输出高电平至延时控制电路的控制输入端。
19.进一步，所述延时控制电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r11、电阻r12、电容c2、三极管q4、二极管d4以及三极管q3；
20.电阻r4的一端连接于pmos管q1的源极，电阻r4的另一端通过电容c1接地，电阻r4和电容c1的公共连接点通过电阻r12连接于三极管q4的基极，三极管q4的集电极通过电阻r11连接于pmos管q1的栅极，pmos管q1的栅极通过电阻r5连接于pmos管q1的源极，三极管q4的发射极接地，三极管q3的集电极连接于电阻r4和电容c1的公共连接点，三极管q3的发射极接地，三极管q3的基极作为延时控制电路的控制输入端，二极管d4的负极连接于三极管q3的集电极，二极管d4的正极作为过压保护电路的检测输出端con2。
21.进一步，所述过压检测控制电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r13、电阻r14、稳压管zd2以及p型的三极管q2；
22.电阻r1的一端连接于pmos管q1的源极，电阻r1的另一端连接于稳压管zd2的负极，稳压管zd2的正极通过电阻r14接地，三极管q2的发射极连接于pmos管q1的源极，三极管q2的基极连接于稳压管zd2的负极，三极管q2的集电极通过电阻r2和电阻r13串联后接地，电阻r2和电阻r13的公共连接点连接于电阻r3的一端，电阻r3的另一端作为过压检测控制电路的控制输出端。
23.进一步，所述电流调整电路包括nmos管q6、电阻r6、电容c2、稳压管zd1、电阻r7、电阻r8、二极管d1、电阻r9以及三极管q5；
24.nmos关q6的漏极作为电流调整电路的输入端连接于过压保护电路的输出端，nmos管q6的源极连接于二极管d1的正极，二极管d1的负极作为电流调整电路的输出端，nmos管q6的漏极连接于电阻r6的一端，电阻r6的另一端通过电容c2接地，电阻r6和电容c2的公共连接点连接于nmos管q6的栅极，nmos管q6的栅极连接于稳压管zd1的负极，稳压管zd1的正极接地，nmos管q6的源极通过电阻r7和电阻r9串联后接地，电阻r7和电阻r9的公共连接点连接于三极管q5的基极，三极管q5的发射极接地，三极管q5的集电极通过电阻r8连接于nmos管q6的栅极，电阻r6和电容c2的公共连接点作为电流检测电路的控制输出端。
25.进一步，所述切换控制电路包括电阻r10、电阻r15、电阻r16、pmos管q7、可控硅q9以及p型的三极管q8；
26.可控硅q9的正极作为切换控制电路的输入端连接于锂电池的正极，可控硅q9的负极连接于pmos管q7的源极，pmos管q7的漏极连接于二极管d1的负极，pmos管q7的漏极通过电容c3接地，pmos管q7的源极通过电阻r16连接于pmos管q7的栅极，pmos管q7的栅极连接于三极管q8的发射极，三极管q8的集电极通过电阻r15接地，三极管q8的基极作为切换控制电路的第一控制端连接于电阻r6和电容c2的公共连接点，可控硅q9的控制极连接于电阻r10的一端，电阻r10的另一端作为切换控制电路的第二控制端连接于电阻r6和电容c2的公共连接点。
27.进一步，所述电池管理电路为cn3765芯片，电池管理电路的电源端连接于二极管d1的正极。
28.进一步，所述远程监控单元包括监控主机、声光报警器、触控显示器以及存储服务器；
29.所述监控主机与控制传输单元通信连接，所述监控主机与声光报警器连接，所述监控主机与触控显示器和存储服务器通信连接。
30.本实用新型的有益效果：通过本实用新型，能够对输电线路自身以及环境参数进行实时监测并及时上传，而且在监测过程中各个用电器件能够获得持续稳定的电能，并且避免了供电中存在的安全隐患，有效保证最终监测数据的连续性、准确性，利于做出准确的运维措施。
附图说明
31.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
32.图1为本实用新型的结构示意图。
33.图2为本实用新型的在线供电单元结构示意图。
34.图3为本实用新型的过压保护电路、电流调整电路以及切换控制电路原理图。
35.图4为本实用新型的开路保护电路原理图。
具体实施方式
36.以下结合说明书附图对本实用新型做出进一步详细说明：
37.本实用新型提供的一种输电线路综合状态监测系统，包括传感器单元、控制传输单元、在线供电单元以及远程监控单元；
38.所述传感器单元用于监测输电线路参数且其输出端连接于控制传输单元的输入端，所述控制传输单元与远程监控单元通信连接，所述在线供电单元向传感器单元和控制传输单元供电；
39.所述传感器单元包括电流互感器、电压互感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、颗粒物浓度传感器以及预处理电路；
40.所述电流互感器、电压互感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、颗粒物浓度传感器与预处理电路的输入端连接，预处理电路的输出端连接于控制传输单元的输入端；
41.所述在线供电单元包括取电电流互感器ct1、整流电路rec1、滤波电路fil1、开路保护电路、过压保护电路、电流调整电路、锂电池、稳压电路、电池管理电路以及切换控制电路；
42.所述取电电流互感器ct1为穿心式电流互感器并设置于输电线路，所述取电电流互感器ct1的输出端连接于整流电路rec1的输入端，整流电路rec1的输出端连接于滤波电路fil1的输入端，滤波电路fil1的输出端连接于过压保护电路的输入端，过压保护电路的输出端连接于电流调整电路的输入端，电流调整电路的输出端连接于稳压电路的输入端，稳压电路的输出端向负载供电；所述过压保护电路的检测输出端con2与控制传输单元的输入端连接；
43.所述开路保护电路设置于电流互感器ct1的二次侧，用于对电流互感器ct1的二次侧开路进行检测并在开路时执行开路保护，所述开路保护电路的检测输出端con1与控制传输单元的输入端连接，所述切换控制电路的第一控制端和第二控制端连接于电流调整电路的控制输出端，切换控制电路的输入端连接于锂电池的正极，切换控制电路的输出端向负载供电，电池管理电路的电源输入端连接于电流调整电路，电池管理电路的电源输出端连接于锂电池的正极，电池管理电路还检测锂电池的电压并进行充放电管理，所述电池管理
电路与控制传输单元通信连接。其中，预处理电路采用现有的滤波电路和模数转换电路构成，每一个传感器对应一组滤波电路和模数转换电路，通过上述结构，能够对输电线路自身以及环境参数进行实时监测并及时上传，而且在监测过程中各个用电器件能够获得持续稳定的电能，并且避免了供电中存在的安全隐患，有效保证最终监测数据的连续性、准确性，利于做出准确的运维措施。
44.本实施例中，所述控制传输单元包括中央控制电路、gps定位电路、flash存储器、gps授时电路以及无线通信模块；
45.所述中央控制电路的输入端与预处理电路的输出端连接，所述中央控制电路与gps授时电路和gps定位电路连接，所述中央控制电路与flash存储器通信连接，所述中央控制电路通过移动通信模块与远程监控单元通信连接，所述中央控制电路还与过压保护电路的检测输出端con2和开路保护电路的检测输出端con1连接，其中，gps定位电路用于获取当前监测节点的位置，利于监控中心准确进行调度，gps授时电路用于向中央控制电路提供准确的时钟信号，确保整个系统工作的稳定性，flash存储器用于存储中央控制电路运行所必须的程序，此属于现有技术，中央控制电路采用stc1f2k60s2单片机，无线通信模块采用现有的4g或者5g通信模块，也可以采用电力无线专网模块，还可以采用zigbee模块、ubw模块等，只是这两种模块需要架设中继，这些均属于现有技术。
46.本实施例中，所述开路保护电路包括二极管d2、二极管d3、光耦g1、电阻r19、电阻r20、电阻r18、电阻r17、电容c4、电容c5、可控硅q10以及稳压管zd3；
47.二极管d2的正极连接于电流互感器ct1的二次侧线圈的同名端，二极管d2的负极通过电阻r19和电阻r20串联后接地，电阻r19和电阻r20的公共连接点连基于稳压管zd3的负极，稳压管zd3的正极通过电阻r18连接于光耦g1的发光二极管的正极，光耦g1的发光二极管的负极连接于可控硅q10的控制极，稳压管zd3的正极通过电容c4接地，可控硅q10的控制极通过电容c5接地，可控硅q10的正极连接于电流互感器ct1的同名端，可控硅q10的负极通过电阻r17接地，光耦g1的光敏三极管的发射极接地，光耦g1的光敏三极管的集电极连接于二极管d3的负极，二极管d3的正极作为开路保护电路的检测输出端con1；二极管d2用于整流，当二次侧开路时，其产生感应高压，该高压使得稳压管zd3导通，光耦g1也随之导通，从而触发可控硅q10导通，进而使得电流互感器的二次侧形成新的闭合回路，起到良好的保护作用，光耦g1导通后，拉低二极管d3正极的电位，中央控制电路识别到该电位时，表明当前电流互感器ct1被执行了开路保护，此时，pmos管q1也会无输出，中央控制电路识别当前故障并向监控主机发出告警信息，其中，可控硅q10采用双向可控硅。
48.本实施例中，所述过压检测保护电路包括pmos管q1、延时控制电路以及过压检测控制电路；
49.所述pmos管q1的源极连接于滤波电路fil1的输出端，所述pmos管q1的漏极连接于电流调整电路的输入端，所述pmos管q1的栅极连接于延时控制电路的控制输出端，过压检测控制电路用于检测pmos管q1的源极输入电压并在该输入电压大于设定值时输出高电平至延时控制电路的控制输入端。
50.具体地：所述延时控制电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r11、电阻r12、电容c2、三极管q4、二极管d4以及三极管q3；
51.电阻r4的一端连接于pmos管q1的源极，电阻r4的另一端通过电容c1接地，电阻r4
和电容c1的公共连接点通过电阻r12连接于三极管q4的基极，三极管q4的集电极通过电阻r11连接于pmos管q1的栅极，pmos管q1的栅极通过电阻r5连接于pmos管q1的源极，三极管q4的发射极接地，三极管q3的集电极连接于电阻r4和电容c1的公共连接点，三极管q3的发射极接地，三极管q3的基极作为延时控制电路的控制输入端，二极管d4的负极连接于三极管q3的集电极，二极管d4的正极作为过压保护电路的检测输出端con2。
52.所述过压检测控制电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r13、电阻r14、稳压管zd2以及p型的三极管q2；
53.电阻r1的一端连接于pmos管q1的源极，电阻r1的另一端连接于稳压管zd2的负极，稳压管zd2的正极通过电阻r14接地，三极管q2的发射极连接于pmos管q1的源极，三极管q2的基极连接于稳压管zd2的负极，三极管q2的集电极通过电阻r2和电阻r13串联后接地，电阻r2和电阻r13的公共连接点连接于电阻r3的一端，电阻r3的另一端作为过压检测控制电路的控制输出端。当pmos管q1的源极具有电压输入时，通过电阻r4对电容c1充电，此时，三极管q4的基极电压没有达到饱和导通电压，三极管q4截止，在电容c1充电过程中，过压检测电路进行电压检测，当电压正常时，三极管q2的基极和发射极之间不具有反向偏置电压，三极管q2截止，此时，三极管q3截止，电容c1充电完成后，三极管q4导通，pmos管q1导通，从而向后续供电，当电压过压后，稳压管zd2导通，从而拉低三极管q2的基极电压，电阻r2和电阻r3的公共连接点之间具有高电平输出，从而触发三极管q3导通，使得三极管q4截止，进而截止pmos管q1，从而实现过压保护；当三极管q3导通后，将二极管d4的正极电位拉低，中央控制电路识别该低电位，表明当前执行了过压保护，并且中央控制电路将该信息发送至监控主机，利于进行准确运维。
54.本实施例中，所述电流调整电路包括nmos管q6、电阻r6、电容c2、稳压管zd1、电阻r7、电阻r8、二极管d1、电阻r9以及三极管q5；
55.nmos关q6的漏极作为电流调整电路的输入端连接于过压保护电路的输出端，nmos管q6的源极连接于二极管d1的正极，二极管d1的负极作为电流调整电路的输出端，nmos管q6的漏极连接于电阻r6的一端，电阻r6的另一端通过电容c2接地，电阻r6和电容c2的公共连接点连接于nmos管q6的栅极，nmos管q6的栅极连接于稳压管zd1的负极，稳压管zd1的正极接地，nmos管q6的源极通过电阻r7和电阻r9串联后接地，电阻r7和电阻r9的公共连接点连接于三极管q5的基极，三极管q5的发射极接地，三极管q5的集电极通过电阻r8连接于nmos管q6的栅极，电阻r6和电容c2的公共连接点作为电流检测电路的控制输出端。当pmos管q1具有输出时，nmos管导通，当存在过流，但是电流值没有达到过流保护限值时，此时，三极管q5导通，从而降低nmos管q6的栅极电压，使得nmos管q6部分导通，降低电流输出，从而完成电流调整，其中，电阻r7采用现有的可调电阻实现，用于调整三极管q5的导通电压。
56.本实施例中，所述切换控制电路包括电阻r10、电阻r15、电阻r16、pmos管q7、可控硅q9以及p型的三极管q8；
57.可控硅q9的正极作为切换控制电路的输入端连接于锂电池的正极，可控硅q9的负极连接于pmos管q7的源极，pmos管q7的漏极连接于二极管d1的负极，pmos管q7的漏极通过电容c3接地，pmos管q7的源极通过电阻r16连接于pmos管q7的栅极，pmos管q7的栅极连接于三极管q8的发射极，三极管q8的集电极通过电阻r15接地，三极管q8的基极作为切换控制电路的第一控制端连接于电阻r6和电容c2的公共连接点，可控硅q9的控制极连接于电阻r10
的一端，电阻r10的另一端作为切换控制电路的第二控制端连接于电阻r6和电容c2的公共连接点。可控硅q9具有触发特性，即q9必须触发后才能导通，否则不导通，此时，用于防止整个系统都没有上电，即过压保护电路都没有进入供电状态而锂电池早于在线供电回路工作，确保供电的有序性以及供电的稳定性，当pmos管q1具有输出时，触发可控硅q9导通，那么锂电池的电压加载于pmos管q7的源极，此时，由于三极管q8此时的基极电压大于发射极电压而未反向偏置，pmos管q7是截止的，当pmos管q1从有输出转为无输出(包括过压保护、电流互感器ct1故障等)，此时，三极管q8的基极为低电平状态，从而反向偏置导通，进而q7导通，锂电池进入到供电状态中，能够基本上达到无缝投切，当pmos管q1恢复输出时，虽然此时q9导通，但是q8恢复截止，q7也恢复截止，锂电池则不再供电。
58.本实施例中，所述电池管理电路为cn3765芯片，电池管理电路的电源端连接于二极管d1的正极，其中，电池管理电路还与中央控制电路通信连接，用于将锂电池的实时电量信息进行反馈。
59.本实施例中，所述远程监控单元包括监控主机、声光报警器、触控显示器以及存储服务器；
60.所述监控主机与控制传输单元通信连接，所述监控主机与声光报警器连接，所述监控主机与触控显示器和存储服务器通信连接，监控主机接收中央控制电路上传的监测信息，如果存在输电线路电压或者电流大于设定值，监控主机进行告警，并且监控主机将实时的监测信息通过触控显示器进行显示，利于进行分析，并将这些信息通过存储服务器进行存储，利于后续分析、调用。
61.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。