一種基於多供電多方式監控模式的輸電線路視頻監測系統的製作方法

2023-06-17 14:24:46

本實用新型一種基於多供電多方式監控模式的輸電線路視頻監測系統，涉及輸電線路監測領域。

背景技術：

輸電線路分布在平原及山地，跨越江河，穿過峽谷，容易受到風、雨、雪霧、冰、雷等大氣環境的影響，同時還受到洪水、滑坡、泥石流等自然災害的損害，另外工農業汙染、鳥類排便、建築施工、農作物耕種，灌木生長等因素都直接威脅著輸電線路的安全運行。

電力企業對輸電線路的運行檢修，主要是按照運行和檢修規程的要求，對線路進行定期巡視和定期檢修，多年來為確保電力系統安全可靠運行發揮了很大的作用，但它也存在許多缺點。因此輸電線路狀態監測和狀態檢修技術已成為下一階段的重要目標，對導線的溫度、應力弧垂以及防覆冰、防山火、防外破等進行實時監測和分析，能及時發現線路的缺陷和隱患，對保障線路安全運行，提高輸電線路運行可靠性，提供了較好的監測方法和手段。

現階段，對輸電線路的監測大體上可歸納為：

1、直升機巡線：是使用可見光及紅外等巡視設備對輸電線路進行巡視檢查的一種全新巡線技術，但其缺點是成本高，受氣候環境影響大，無法實現近距離觀測；

2、機器人巡線技術：作為一種新型的輸電線路監測的技術其方式只作為一種方法提出，而且在國內沒有真正應用的產品；

3、視頻智能在線監測：前端裝置對圖像進行採集，經由後臺計算機對圖像進行處理，可達到不錯的監控目的。

技術實現要素：

為了減少輸電線路的故障率、提高電力系統的安全性，本實用新型提供一種基於多供電多方式監控模式的輸電線路視頻監測系統，以便能實現輸電線路防外破、防雷擊、防山火及應急報警功能，可及時採取相應對策對其進行調整，從而減少輸電線路的故障概率。

本實用新型採取的技術方案為：

一種基於多供電多方式監控模式的輸電線路視頻監測系統，包括：

供電模塊、傳感模塊、報警模塊、數據發射/接收模塊、遠程控制模塊；所述供電模塊分別連接拍攝裝置、傳感模塊、數據發射/接收模塊。

傳感模塊連接拍攝裝置，傳感模塊將預警信號傳送給拍攝裝置。

拍攝裝置連接數據發射/接收模塊，拍攝裝置將圖片或視頻傳輸給數據發射/接收模塊。

傳感模塊連接數據發射/接收模塊，傳感模塊將預警信息傳送給數據發射/接收模塊。

傳感模塊連接報警模塊，傳感模塊將預警信號傳送給報警模塊。

數據發射/接收模塊連接報警模塊，數據發射/接收模塊將控制指令傳送給報警模塊。

遠程控制模塊包括伺服器、控制中心，數據發射/接收模塊將圖片、視頻或預警信號通過CDMA或GPRS傳輸給伺服器，伺服器將控制指令發送給數據發射/接收模塊。

伺服器將接收到的圖片、視頻或預警信號傳輸給控制中心，控制中心將控制指令發送給伺服器。

每一傳感模塊、報警模塊、數據發射/接收模塊、拍攝裝置連接構成一個監控器，所述監控器為多個，多個監控器與一臺伺服器連接；多個伺服器並聯連接到控制中心。

所述供電模塊包括光伏電池、蓄電池。光伏電池直接與蓄電池相連，當在陽光充沛的情況下，光伏電池作為主要供電方式供電，並同時給蓄電池充電，當在陽光不足的情況下，由於光伏電池光能轉化成電能效率較低，則由蓄電池作為主要供電方式供電，如圖3所示。

所述供電模塊包括光伏電池、風能、蓄電池、卡環。光伏電池、風能、卡環取電三者分別與蓄電池相連，當外界環境因素良好時，比如：光照充分、風力大小適中、輸電線路未停電監修，三種供電方式給蓄電池充電，再由蓄電池向系統各部分供電，當外界環境因素較為惡劣時，則蓄電池作為主要供電方式向系統供電，如圖4所示。

所述傳感模塊包括防外破傳感器、防山火傳感器中的一種或者多種。

本實用新型一種基於多供電多方式監控模式的輸電線路視頻監測系統，優點在於：

1：可以實時的監測輸電線路的情況，可人為的對輸電線路情況進行查看，還可以對外破、山火等突發情況進行抓拍或視頻監控的切換，同時發出警報以及時採取相應對策進行調整，達到最大化的減少對線路損壞的目的。另外，由於有多種供電方式供選擇，使本系統能夠運用於更加廣泛的地區，具有較強的環境適應力和廣泛的市場運用前景。

2、 採用了多種供電模式，在應對不同環境條件下也能保證系統的正常運行。

3、 提供了多種監控模式，以以應對不同狀況下對線路監控的要求。

4、 可以通過多臺伺服器的並聯達到對多個地區的集中控制。

5、 傳感模塊的可拓展性，可以根據不同地區環境選用不同的傳感模塊，以達到最優的監控模式。

附圖說明

圖1為本實用新型系統的單個監控部分連接示意圖。

圖2為本實用新型系統的多臺監控器的系統結構圖。

圖3為本實用新型系統的供電模塊的供電模式①連接示意圖。

圖4為本實用新型系統的供電模塊的供電模式②連接示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，一種基於多供電多方式監控模式的輸電線路視頻監測系統，包括：

供電模塊1、傳感模塊2、報警模塊3、數據發射/接收模塊4、遠程控制模塊。

所述供電模塊1分別連接拍攝裝置5、傳感模塊2、數據發射/接收模塊4；

傳感模塊2連接拍攝裝置5，傳感模塊2將預警信號傳送給拍攝裝置5；

拍攝裝置5連接數據發射/接收模塊4，拍攝裝置5將圖片或視頻傳輸給數據發射/接收模塊4；

傳感模塊2連接數據發射/接收模塊4，傳感模塊2將預警信息傳送給數據發射/接收模塊4；

傳感模塊2連接報警模塊3，傳感模塊2將預警信號傳送給報警模塊3；

數據發射/接收模塊4連接報警模塊3，數據發射/接收模塊4將控制指令傳送給報警模塊3；

遠程控制模塊包括伺服器6、控制中心7，數據發射/接收模塊4將圖片、視頻或預警信號通過CDMA或GPRS傳輸給伺服器6，伺服器6將控制指令發送給數據發射/接收模塊4；

伺服器6將接收到的圖片、視頻或預警信號傳輸給控制中心7，控制中心7將控制指令發送給伺服器6。

如圖2所示，每一傳感模塊2、報警模塊3、數據發射/接收模塊4、拍攝裝置5連接構成一個監控器，所述監控器為多個，多個監控器與一臺伺服器6連接；多個伺服器6並聯連接到控制中心7。

所述供電模塊1採用兩種模式選擇：①：光伏電池+蓄電池，在有光照的時候，通過太陽能供電，並同時給蓄電池充電，在無光照的條件下，可由蓄電池直接供電，以保證監控系統的正常運行。②：採用多種供電方式，即光伏電池+風能+蓄電池+卡環取電共同作用，這種模式適用於環境較為惡劣的地區，通過風光互補的方式保證正常的系統供電和蓄電池充電，並通過卡環取電的方式直接從線路上取電給系統供能。最終保證在無光照、氣候條件惡劣等條件下，可為傳感模塊2、拍攝裝置5、報警模塊3和數據發射/接收模塊4，持續供電30天以上。

所述傳感模塊2包括防外破傳感器、防山火傳感器中的一種或者多種，通過實時檢測，發送預警信號給拍攝裝置5、報警模塊3和數據發射/接收模塊4，另外，功能傳感器可擴展。

數據發射/接收模塊4 選用CDMA無線網絡，採用MC680-3G晶片。主要接收來自包括供電模塊1的電池狀態信息、傳感模塊2警報信號、拍攝圖片或視頻信號等，發送給遠程控制模塊，並接收遠程控制模塊反饋的拍攝裝置5控制指令、報警模塊3控制指令等。

傳感模塊2包括防外破傳感器、防山火傳感器

防外破傳感器採用對射式紅外光電開關，當有物體靠近輸電線路時阻擋紅外線，即發出相應信號給拍攝裝置及數據發射裝置給控制中心做應急處理。

防山火傳感器採用紅外熱釋測溫傳感器P2288，當在一段時間內出現連續的溫度過熱信號時向拍攝裝置及數據發射裝置發出信號，並上傳至控制中心做應急處理。

拍攝裝置5 採用球型攝像機，可以實現在水平方向上0～360°連續旋轉，在垂直方向上0～90°旋轉；在最大解析度下以最大25 fps的幀速同時輸出多路視頻流，視頻幀率1～25fps可調。

報警模塊3 為通用揚聲器，用於當發現特殊情況時，發出警報聲以警示作用。

遠程控制模塊包括伺服器6、控制中心7兩個部分。數據發射/接收模塊4通過CDMA或GPRS將現場數據發送給伺服器6，然後將數據在控制中心7上顯示出來，監控人員對數據進行分析，並發出控制指令，現場收據數據發射/接收模塊4接收指令，並控制拍攝裝置5和報警模塊3工作。

控制中心7為上位機。

本實用新型一種基於多供電多方式監控模式的輸電線路視頻監測系統，提供以下三種監控模式：

① 常規監控模式：

傳感器#1-傳感器#n，如圖2所示，均無報警，報警模塊3處於靜默狀態，此時，拍攝裝置5定時拍照，周期：1小時/次並將圖片傳輸給數據發射/接收模塊4。

② 異常報警運行模式：

當防外破傳感器檢測到異物靠近且距離小於設定間距時，傳感模塊2將外破信號分別傳送給報警模塊3、拍攝裝置5和數據發射/接收模塊4，報警模塊3發出警報或播放警告錄音；拍攝裝置5從常規監控模式自動切換為抓拍模式或視頻監控模式；數據發射/接收模塊4同時將外破預警信號發送回遠程控制中心；遠程控制中心根據警報性質對外破情況進行應急處理。

當防山火傳感器檢測到火焰或溫升信號時，傳感模塊2將防山火預警信號分別傳送給報警模塊3、拍攝裝置5和數據發射/接收模塊4，報警模塊3發出警報；拍攝裝置5從常規監控模式自動切換為抓拍模式或視頻監控模式；數據發射/接收模塊4同時將外破預警信號發送回遠程控制中心；遠程控制中心根據警報性質對現場情況進行應急處理。

③ 遠程控制模式：

當現場情況異常時，遠程控制中心需要通過改變拍攝角度、調整傳感檢測、控制報警模塊3等方式，對現場異常現象進行詳細取證、分析和處理，具體包括多角度的圖片抓怕和視頻監控、傳感器正或誤判分析、警報消除或加強或切換等。