输电线路所在的地理环境或自然条件一般较为恶劣,线路位置相隔较远,其环境气象监测大多采取人力巡检等传统方式。人员定期检查维护的方式难以实时了解设备的运行状况,且检测准确率也难以保证,不利于及时检查到高压输电线路的安全隐患,效率较低。随着近年来物联网技术的迅速发展,相关的智能监测技术也在蓬勃发展。环境气象监测在工业领域的应用,也愈来愈受到重视。因此,面向输电线路的环境气象监测智能化、实时化成为了迫切的应用需要。为了克服无线通信方式中2G/3G/4G通信技术的高功耗、高资费、连接数量相对有限等缺陷,以及WiFi、Zigbee、蓝牙等中短距离物联网传输技术覆盖能力弱、通信距离受限等不足,本文对LPWA(Low Power Wide Area Network,低功耗广域网络)的几种无线通信技术进行了分析和对比,最终基于NB-IoT(Narrow Band-Internet of Things,窄带物联网)网络的低功耗、广覆盖与大连接等技术优势,开展了面向输电线路环境气象监测的NB-IoT无线传感系统的研究与软件开发,实现了将环境气象状态数据低功耗无线远程传输并上报到监测管理系统,以实现对输电线路环境气象信息的实时监测、终端设备运行状态监控以及可视化展示与一体化管理,减少了维护和管理成本,大大提高了监控效率。本文的主要研究内容如下:1.论文对窄带物联网通信技术的关键技术进行了分析,对NB-IoT网络系统架构进行了研究,提出了面向输电线路环境气象监测的NB-IoT无线传感系统总体方案设计。系统由传感终端、NB-IoT网络、静态公网IP以及软件监控平台四大部分组成,应用基于主控芯片STM32,通信模块BC95的传感终端,对节点嵌入式软件进行了开发,并分析低功耗处理模式,实现了环境气象信息的监测与低功耗无线远程传输。2.采用JAVA编程语言设计开发了环境气象在线监测软件系统,并且在网络部分实现了 NB-IoT网络的不定向IP设置,数据接收不经电信、移动、华为等第三方平台,在本地服务器系统上实现数据采集上报监控、存储及实时展示。软件系统共包括综合态势页面、基础数据管理、实时数据管理、告警管理和系统管理五大模块,实现了对各部分统筹管理、数据导出和统计等功能。3.在NB-IoT网络环境下对环境气象监测系统进行了硬件终端和软件部分的联合测试与分析,对数据传输情况和系统功耗分别进行了测试,验证了系统各部分正常工作,且满足性能要求。本文将面向输电线路的环境气象监测NB-IoT物联网整体方案系统化,提高了环境气象监测的技术水平和工作效率,具有较高的可行性和实践价值。