高压架空电力线路的导线接头往往因为绝缘老化、接触电阻变大以及负荷过大等致使接头处温度异常偏高,这可能使接头处发生断线,甚至导致局部过热而引起火灾,影响电力系统的安全稳定运行。因此,设计一套输电线路导线接头温度的监测系统对于保障输电网络可靠运行,避免停电事故以及火灾的发生具有极其重要的意义。为了实现导线接头温度信息的远程采集、上传和监测,本文针对220k V输电线路,设计了基于低功耗广域网(Low-Power Wide-Area Network,LPWAN)技术实现导线接头温度的物联监控网络的架构方案,突破单纯的传感监控,填补了电力数据监测的一块盲区。此监测系统包括有CC2530和STM32单片机、光纤温度传感器、Zig Bee模块、Lo Ra模块、NB-Io T模块、太阳能供电系统以及上位机监测部分。信息采集终端将采集到的数据通过Lo Ra和NB-Io T通信方式上传至人机交互界面,实现远程监测,并可以对异常点进行报警,以便于及时处理故障。实验结果表明本方案可以准确地将传感器采集到的数据上传至PC端和移动端,并能实现及时报警功能,供电系统可以在户外持续有效工作,并具有低功耗特性。本文设计实现的主要工作如下:(1)可靠的供电方案。本文采用太阳能和锂电池相结合的供电方案,包括太阳能电池板、锂电池以及太阳能锂电池控制器,并且具有过载保护、短路保护、过放保护、过放恢复等管理保护电路,保障监测系统的持续运行。(2)温度信息的有效采集。采集终端采用“CC2530+光纤温度传感器”的解决方案,传感装置不受高压、强电磁场环境影响,采集的温度信息通过Zig Bee自组网汇聚到相应的网关节点。(3)数据的远距离传输。各网关节点间通过Lo Ra多跳组网技术实现数据的中继感知和网络间共享,网络末端设置一个主节点,利用NB-Io T将数据传输到远程监控中心。(4)上位机远程监测和报警。人机交互界面采用“透传云”管理系统,通过添加设备,实现数据的显示和报警功能,并可以查看历史数据信息。(5)整体实现低功耗性能。通过各部分硬件电路的搭建和软件部分的设计,使系统在工作和休眠状态之间交替运行,以达到低功耗运行的目的,延长监测系统的使用寿命。