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　　目前，輸電線路監測已經有所發展，并且日趨完善。在輸電線路狀態監測系統中用到紅外測溫診斷技術是一種先進的故障檢測手段，具有遠距離、不停電、不接觸、不解體等特點。系統中重要的前端紅外設備為紅外熱像儀。紅外熱像儀通過檢測被診斷物體的紅外輻射信號獲得熱狀態特征，并根據這種熱狀態特征及適當的判據，做出有無故障及故障屬性、出現位置和嚴重程度等判別。單有紅外熱像儀都無法實現長距離無線檢測，如果利用已有的GPRS無線通信網絡實現熱像圖數據的傳輸，具有覆蓋面廣，無需增加傳輸設備和線路的特點，特別適用于無法架設線路的偏遠地域的輸電線路場合。

　　1 系統整體的設計結構

　　1.1 系統的工作原理

　　輸電線路現場的采集終端設計安裝了高精度紅外熱像儀，對準需要進行溫度監測的電氣設備。前端系統定時的采集到各種重要電氣設備有關溫度分布的熱像圖后將數據傳送給電路系統，電路系統經過分析處理后將熱像圖進行壓縮和打包處理，然后通過GPRS無線網絡的方式發送到監控中心的計算機數據服務器上。數據服務器安裝相應的應用軟件程序進行數據的自動處理，主要完成熱像圖的接收與解壓還原，之后以圖像和圖形的形式將各種電氣設備的溫度分布情況直觀地顯示在客戶端，不同溫度以不同顏色顯示。系統結合數據軟件系統和各種修正理論模型分析各種電氣設備存在的熱缺陷和故障狀態，及時給出診斷信息，有效預防輸電線路高溫熱故障的發生。系統集成了輸電線路溫度分布的在線紅外熱像監測的各種功能模塊，并借助GPRS無線通信網絡進行實時數據傳輸，實現了對輸電線路溫度狀態的監測。

　　1.2 系統總體硬件結構

　　整個系統硬件結構主要分為監測前端、無線通信網絡和監控中心三部分。監測前端硬件主要由主控制模塊、圖像采集模塊、圖像壓縮模塊以及紅外報警模塊五部分組成。

　　監測前端的圖像采集與壓縮模塊是系統的基礎與前提，其結構和性能直接決定了整個系統性能的好壞。圖像采集與壓縮終端包括以圖像采集芯片處理器為核心的圖像采集與JPEG壓縮部分以及紅外報警部分。主要實現輸電線路現場原始圖像的采集和壓縮，這些功能都由相應的軟件支持系統來實現。圖像采集部分由視頻A/D芯片實現模擬圖像的數字化轉換，使用專用芯片實現JPEG圖像壓縮編碼。紅外報警部分實現輸電線路溫度出現異常狀況的報警功能。

　　無線通信網絡部分由專用GPRS模塊實現網絡傳輸功能，它與圖像采集部分的接口是通用異步串行接口(UART)。

　　監控中心即監控中心計算機數據服務器與前端硬件系統起著承上啟下的作用。其結構框圖如1所示。

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　　1.3 監測前端硬件整體設計

　　監測前端主要完成對數據的采集、打包和傳輸等。監測前端采集溫度數據，并通過對現場圖像的采集，更進一步確認導線的狀況。監測終端設備安裝在野外，取電困難，所以選用太陽能加蓄電池的供電。

　　監測前端的硬件結構圖如圖2所示。根據實際的需要，監測前端的微控器選用了基于ARM7內核RISC結構的LPC2368微處理器。它是一個支持實時仿真的32位ARM7TDMI-S CPU，并帶有512 KB嵌入的高速FLASH存儲器，且具有在系統編程(ISP)和在應用編程(IAP)的功能。控制器管理太陽能電池板對蓄電池的充電，并保證蓄電池對系統供電電路的放電。供電電路將蓄電池的電壓轉換為系統各部件電源所需的電壓。圖像采集模塊將攝像機拍攝的圖片壓縮為壓縮比適中的JPG格式，以適應無線網絡窄帶傳輸的需要。無線通信模塊采用內嵌TCP/I協議的MC55，連接監控中心與監控終端，以實現它們之間的通信。JTAG接口可用于對LPC2368內部的所有部件進行訪問，通過該接口可對系統進行調試、編程等。此外，還有存儲單元，看門狗單元以及時鐘電路等外圍電路。

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　　為了滿足系統低功耗的要求，采用了一系列降低系統功耗的措施，如選擇低功耗元件、合理利用外圍設備的睡眠模式、分時供電等一系列低功耗措施，給功耗較大傳感器加上開關電路，在不用的時候關閉電源，以達到節電的目的。而且，圖像采集模塊，攝像機等部件的功耗較大，均加上了開關電路，確保系統在無光照情況下可以長時間工作。