输电线路是电力系统的重要组成部分,对其状态进行实时监测是智能电网建设的重要目标。提高输电线路的管理水平,增强电力系统运行的可靠性,愈来愈依赖于输电线路的状态监测信息。通过全面使用传感器网络、嵌入式技术以及实时应用程序获取全网的状态信息变得至关重要。本文所设计的安全监测系统实时记录输电线路雷击情况、接地电阻、绝缘子漏电流、避雷器阻性电流等参数变化趋势,将数据传输到后台专家系统进行分析与决策,为输电线路的检修、维护提供理论依据和工程指导。本文围绕高压输电线路状态监测问题,采用成熟的状态变量检测方法和先进的嵌入式技术,设计了一套高压输电线路安全监测系统,实现输电线路的在线监测和故障预警。全文主要工作如下:⒈将输电杆塔作为一个监测单元,调研影响输电安全的各种因素,在安全监测技术研究的基础上,合理选择合适的传感器和检测方法,给出安全监测系统总体框架,涵盖雷电防护、接地电阻、绝缘子污闪、避雷器故障、线路覆冰舞动监测以及塔材防盗,符合智能电网要求的全网监测理念。⒉以Cortex-M3内核ARM处理器为核心,搭建终端机硬件电路,涉及处理器电路、存储器电路、通信接口电路、信号调理电路、电源管理电路等,并在嵌入式系统低功耗和电磁兼容技术研究的基础上,设计实现满足低功耗和电磁兼容要求的硬件平台。⒊以前后台系统作为各终端机软件框架,设计完成日历、数据采集处理、通信、数据存储、充电管理等应用程序,通过RTC实时时钟建立系统低功耗控制机制,并采用独立的软件看门狗技术提高系统可靠性。⒋采用短距离射频网络与GPRS相结合的通信方式,组建无线传感器网络,给出基本的通信协议,针对数据安全问题初步探讨了基于加解密技术的通信安全保障机制。通过实验室仿真与调试,本安全监测系统功能基本实现,且前期工程应用证明,系统能够满足电力部门的实际需要。