CN104392581A - 高压线路防外力破坏激光监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压线路防外力破坏激光监测预警系统，包括：激光报警控制主机，包括激光测距模块、分析模块和通讯模块；激光探头，与激光报警控制主机连接，发出激光射线对外物体进行测距并将测距信息反馈至激光报警控制主机；报警器，与分析模块连接，当分析模块对距离值的分析结果为异常时，发出报警信号；远距离视频监控单元，与激光报警控制主机连接，对监测区域进行外力破坏险情巡查并将巡查信息反馈至激光报警控制主机；后台监控中心，与激光报警控制主机连接，接收显示异常结果并通过通讯模块通知监控人员处理异常结果。本发明利用激光检测确定具有一定高度的外物体与高压线的位置距离，以避免外物体触碰高压线的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种监测预警系统，具体涉及一种高压线路防外力破坏激光监测预警系统。
背景技术
利用激光的物理特性检测外破物体进入引起的高压线磁场强度的变化值从而来折算外物体与高压线的位置距离，10KV)500KV的高压线路通过空气与地面之间形成微小电场，通常情况下电场处于恒定状态，一旦有大型物体(特别是塔吊、吊车等机械物体)进入会引起电场的场强变化，外破物体离导线越近引起的电场场强变化幅度越大，通过激光的猫眼效应等物理特性来感应电场的场强变化，从而通过关联算法折算出外物离导线的距离信息，按照预先设定的几级安全距离参数值进行预报警，超越基本警戒值或其它预设值时自动通过现场高声响喇叭警报提示、远程报警、远程警示喊话，直接在现场阻止超高物体对高压线的破坏，或由调度监控中心进行后台操作处置；根据相对位置距离计算分析，对高压线下的树木生长状态进行长期监控，实现超高报警；根据传感器探测实现铁塔倾斜报警、撞击报警。
“猫眼”效应原理对激光防外力破坏技术进行改进的方案，分析了功率对比度与离焦量的关系。防外力破坏的过程中，电磁波(频率多少)振荡信号对功率对比度进行调制，探测功率对比度并进行解调可实现激光峰波的变化。经验证性实验分析，该方法具有可行性。
研究利用激光检测高压线磁场强度的变化值和外破物体距离高压线的距离的线性关系来确定外物体与高压线的位置距离，按照预先设定的几级安全距离参数值进行预报警，超越基本警戒值或其它预设值时自动通过现场高声响喇叭警报提示、远程报警、远程警示喊话，直接在现场阻止超高物体对高压线的破坏，或由调度监控中心进行后台操作处置；根据相对位置距离计算分析，对高压线下的树木生长状态进行长期监控，实现超高报警；利用远距离可见光探头监测目标区域内的外力情况，另根据传感器探测实现铁塔倾斜报警、撞击报警。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种高压线路防外力破坏激光监测预警系统，利用激光检测确定具有一定高度的外物体与高压线的位置距离，以避免外物体触碰高压线的情况。
为实现上述目的，提供一种高压线路防外力破坏激光监测预警系统，包括：激光报警控制主机，包括激光测距模块、分析模块和通讯模块；
激光探头，与激光报警控制主机连接，发出激光射线对外物体进行测距并将测距信息反馈至激光报警控制主机，通过激光测距模块确定测距信息的距离值，通过分析模块确定距离值是否为异常；
报警器，与分析模块连接，当分析模块对距离值的分析结果为异常时，发出报警信号；
远距离视频监控单元，与激光报警控制主机连接，对监测区域进行外力破坏险情巡查并将巡查信息反馈至激光报警控制主机，通过分析模块确定巡查信息是否为异常；
后台监控中心，与激光报警控制主机连接，当分析模块对巡查信息的分析结果为异常时，接收显示异常结果并通过通讯模块通知监控人员处理异常结果。
本发明高压线路防外力破坏激光监测预警系统的有益效果在于，
通过上述各构件相互连接配合，以实现自动化激光预警，最大限度地避免了具有一定高度的外物体触碰高压线的可能性。
优选地，激光探头、报警器以及远距离视频监控单元均安装于高压线路塔架或高压电线杆上。
优选地，报警器包括高音喇叭以及警示灯。
优选地，远距离视频监控单元包括监控摄像头。
附图说明
图1为本发明高压线路防外力破坏激光监测预警系统的连接框图。
具体实施方式
为利于对本发明的结构的了解，以下结合附图及实施例进行说明。
参照图1，为本发明高压线路防外力破坏激光监测预警系统的连接框图。如图1所示，本发明提供了一种高压线路防外力破坏激光监测预警系统，包括：激光报警控制主机，包括激光测距模块、分析模块和通讯模块；激光探头，与激光报警控制主机连接，发出激光射线对外物体进行测距并将测距信息反馈至激光报警控制主机，通过激光测距模块确定测距信息的距离值，通过分析模块确定距离值是否为异常；报警器，与分析模块连接，当分析模块对距离值的分析结果为异常时，发出报警信号；远距离视频监控单元，与激光报警控制主机连接，对监测区域进行外力破坏险情巡查并将巡查信息反馈至激光报警控制主机，通过分析模块确定巡查信息是否为异常；后台监控中心，与激光报警控制主机连接，当分析模块对巡查信息的分析结果为异常时，接收显示异常结果并通过通讯模块通知监控人员处理异常结果。
具体地，激光探头、报警器以及远距离视频监控单元均安装于高压线路塔架或高压电线杆上。报警器包括高音喇叭以及警示灯。远距离视频监控单元包括监控摄像头。
在具有上述结构特征后，本发明可按以下过程进行实施：
如图1，整套平台系统由远距离视频监控单元、激光探头、GSM激光报警控制主机(激光测距模块、分析模块、GSM通讯模块)、高声响喇叭、警示灯、太阳能板等部件组成，后台由控制分析诊断平台软件和监控主机组成。
在需要监控的高压线路一端铁塔上安装固定好云台式一体化可见光装置、激光探头、激光报警控制主机和其它辅助设备。巡检人员可通过远端计算机激活视频监控单元，远程操控云台对监测区域进行外力破坏险情巡查，发现火情隐患，采取对应的处理措施。
激光探头的激光射线基本水平对准两塔之间输电线弧垂下5米(110KV)、6米(220KV)、8.5米(500KV)位置。当管理人员或监控室通过手机或计算机向激光报警控制主机发布“布防”指令后系统进入工作状态，一旦发生物体接近高压线5米(110KV)、6米(220KV)、8.5米(500KV)警戒距离值时触发报警(用户可以根据现场实际情况自行设定初始值或其它档位值)，现场高音喇叭发出声响警报“高压危险，注意安全”的语音提示，主机同时将报警信息(包括塔名、位置、危险距离值)通过GSM无线网络发送给相关管理人员，管理人员可以直接进行远程喊话提示，或与电力110实现联网处置。
激光防外力破坏系统可与视频监控系统联动，触发可见光图像、视频采集，通过无线3G/GPRS/WCDMA无线网络向监控中心在线传输现场实时图像、视频，若现场有OPGW光缆可以通过OPGW光缆进行传输。系统同时设定物体越过初始警戒值后进一步靠近高压线时的多档报警值，便于管理人员评估外物体高危动作风险，采取紧急操作措施。
完成上述实施过程后，应能体现出本发明以下特点：
1)首次合作研发成功利用激光光学和电场电学原理相关联的线路外来物体入侵预警探测器，准确有效的实现高压线路防外力破坏；
2)实现高压线路的空间立体设防，不局限于某一方向，实现对各方向入侵物体的全面监控；
3)将激光防外力破坏传感器，无线3G线路视频监控，现场声光电报警单元有效融合，组建成一套实时远程线路安全监控报警系统，最大程度的将系统的功能全面化，智能化。组建一套完备的线路安全监控平台；
4)通过智能化的监测预警系统补充完善现有线路安全监察管理办法。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。
Claims (4)
1.一种高压线路防外力破坏激光监测预警系统，其特征在于，包括：
激光报警控制主机，包括激光测距模块、分析模块和通讯模块；
激光探头，与所述激光报警控制主机连接，发出激光射线对外物体进行测距并将测距信息反馈至所述激光报警控制主机，通过所述激光测距模块确定所述测距信息的距离值，通过所述分析模块确定所述距离值是否为异常；
报警器，与所述分析模块连接，当所述分析模块对所述距离值的分析结果为异常时，发出报警信号；
远距离视频监控单元，与所述激光报警控制主机连接，对监测区域进行外力破坏险情巡查并将巡查信息反馈至所述激光报警控制主机，通过所述分析模块确定所述巡查信息是否为异常；
后台监控中心，与所述激光报警控制主机连接，当所述分析模块对所述巡查信息的分析结果为异常时，接收显示异常结果并通过所述通讯模块通知监控人员处理所述异常结果。
2.根据权利要求1所述的高压线路防外力破坏激光监测预警系统，其特征在于，
所述激光探头、所述报警器以及所述远距离视频监控单元均安装于高压线路塔架或高压电线杆上。
3.根据权利要求2所述的高压线路防外力破坏激光监测预警系统，其特征在于，
所述报警器包括高音喇叭以及警示灯。
4.根据权利要求2所述的高压线路防外力破坏激光监测预警系统，其特征在于，
所述远距离视频监控单元包括监控摄像头。
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