CN104835272A - 一种高压输电铁塔防盗系统 - Google Patents

一种高压输电铁塔防盗系统 Download PDF

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赵淼
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Abstract

一种高压输电铁塔防盗系统，涉及电力系统技术领域。本发明是为了满足对高压输电铁塔防盗监控系统的需求，实现对输电铁塔的异常状态进行监控的需求。多功能检测装置采集输电铁塔的振动信号，根据振动信号判断是否出现异常，如果是，则向远程监控服务器发送告警信号；无线视频监控子系统采集输电铁塔附近的图片或视频，并将图片或视频发送到远程监控服务器；远程监控服务器显示告警信号、图片或视频，并对接收的图片或视频进行判断，判断图片或视频中是否是人为损坏铁塔，若是，则向无线视频监控子系统发送控制指令，控制无线视频监控子系统重新记录图片或视频。本发明适用于电力系统监测。

Description

一种高压输电铁塔防盗系统
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种高压输电铁塔防盗系统。
背景技术
高压输电线路一般都架设于野外，由于电力公司人力有限，不可能在每处易被盗窃的铁塔附近设点守防，而犯罪分子盗窃铁塔导致铁塔倒地所造成的损失远比铁塔本身的价值大很多。高压铁塔倒地会导致大面积停电，且短时间难以恢复，严重影响着城乡工农业生产及办公用电，造成恶劣的社会影响，所以研发高压输电铁塔防盗监控系统是非常必要的。
目前现有的监控系统采用的通信方式主要有有线通信和无线通信方式两种。有线传输一般需要铺设专门线路，工程量大，投资相对较大，易受到城市建设的干扰。无线通信方式为：全球数字移动电话系统GSM、通用分组无线业务GPRS、采用码分多址CDMA技术的移动网等。但是GSM信号覆盖盲区较多，不适合于偏远地区的环境监控；GPRS适合于远程监控系统中静态图像的传输，对视频图像的动态传输速度较慢，且画质不清晰；CDMA网络属于2G范畴，受带宽的限制，视频图像的传输速度很难保证。因此，研制高压输电铁塔防盗监控系统是非常必要的。
发明内容
本发明是为了满足对高压输电铁塔防盗监控系统的需求，实现对输电铁塔的异常状态进行监控的需求。提出了一种高压输电铁塔防盗系统。
一种高压输电铁塔防盗系统，它包括多功能检测装置11、无线视频监控子系统12和远程监控服务器13；
多功能检测装置11用于采集高压输电铁塔的振动信号，并根据振动信号判断是否出现异常，如果是，则向无线视频监控子系统12发送告警信号和启动信号；否则，继续采集高压输电铁塔的振动信号；无线视频监控子系统12用于接收多功能检测装置11发送的告警信号和启动信号，并将该告警信号发送至远程监控服务器13，同时根据所述启动信号采集高压输电铁塔周边的图片或视频，并将该图片或视频发送到远程监控服务器13；远程监控服务器13用于显示告警信号、图片或视频，并对接收的图片或视频进行判断，判断图片或视频中是否是人为损坏铁塔，若是，则向无线视频监控子系统12发送控制指令，控制无线视频监控子系统12重新记录图片或视频；若否，则维持当前状态。
一种高压输电铁塔防盗系统，它包括多功能检测装置11、无线视频监控子系统12和远程监控服务器13；多功能检测装置11用于采集高压输电铁塔的振动信号，并根据振动信号判断是否出现异常，如果是，则向远程监控服务器13发送告警信号，同时向无线视频监控子系统12发送启动信号；否则，继续采集高压输电铁塔的振动信号；无线视频监控子系统12用于接收多功能检测装置11发送的启动信号，并根据该启动信号采集高压输电铁塔周边的图片或视频，并将该图片或视频发送到远程监控服务器13；远程监控服务器13用于显示多功能检测装置11发送的告警信号及无线视频监控子系统12发送的图片或视频，并对接收的图片或视频进行判断，判断图片或视频中是否是人为损坏铁塔，若是，则向无线视频监控子系统12发送控制指令，控制无线视频监控子系统12重新记录图片或视频；若否，则维持当前状态。
根据前述的一种高压输电铁塔防盗系统，多功能检测装置11包括振动传感器111和控制装置112；振动传感器111用于采集输电铁塔的振动信号并发送到控制装置112；控制装置112用于根据所述振动信号判断输电铁塔是否出现异常，若出现异常，则向所述无线视频监控子系统12或所述远程监控服务器13发送告警信号，并向所述无线视频监控子系统12发送启动信号。
无线视频监控子系统12包括3G无线通信装置121、三鉴红外探头122和摄像机123；三鉴红外探头122包括三组高精度被动红外探测装置；3G无线通信装置121用于将摄像机123发送的图片和视频发送到远程监控服务器13；三鉴红外探头122用于监测及判断是否有移动的物体出现在高压输电铁塔的预设范围中，若有移动的物体，则启动摄像机123进行拍照或摄像，对移动的物体的行为进行实时监控；还用于根据多功能检测装置11发送的启动信号启动摄像机123进行拍照或摄像；摄像机123用于将拍摄的图片或视频发送至3G无线通信装置121；由3G无线通信装置121将图片和视频发送到远程监控服务器13。
多功能检测装置11还包括通信模块113；所述控制装置112向所述无线视频监控子系统12发送告警信号是通信模块113及3G网络实现的。
所述控制装置112向所述远程监控服务器13发送告警信号是通过3G无线通信装置121及3G网络实现的。
所述远程监控服务器13包括数据存储装置和报警通知子系统；所述数据存储装置用于存储所述多功能检测装置11和所述无线视频监控子系统12发送的数据，包括：视频、图像和报警信息；所述报警通知子系统用于将告警信号转换为报警信息并发送到预设的移动终端，发送方式包括：短消息或微信。
一种高压输电铁塔防盗系统，它还包括太阳能装置；所述太阳能装置包括太阳能电池板、太阳能充电控制器和蓄电池；太阳能电池板和蓄电池同时连接太阳能充电控制器；太阳能电池板和蓄电池用于根据太阳能充电控制器的控制完成对多功能检测装置11和所述无线视频监控子系统12的供电。
本发明公开了一种高压输电铁塔防盗系统，包括：多功能检测装置、无线视频监控子系统和远程监控服务器；多功能检测装置采集输电铁塔的振动信号，根据振动信号判断是否出现异常，如果是，则向远程监控服务器发送告警信号；无线视频监控子系统采集输电铁塔附近的图片或视频，并将图片或视频发送到远程监控服务器；远程监控服务器显示告警信号、图片或视频，并对接收的图片或视频进行判断，判断图片或视频中是否是人为损坏铁塔，若是，则向无线视频监控子系统发送控制指令，控制无线视频监控子系统重新记录图片或视频。本发明的高压输电铁塔防盗系统，能够实时检测传输铁塔的异常状态并能提供相关的图片或视频，在人接近传输铁塔时能够对其行为进行可视化监控，探测灵敏度高，视频画质好，传输率快，延时较小，通过太阳能供电解决野外提供电力困难的问题。
附图说明
图1为实施方式一所述的高压输电铁塔防盗系统的结构示意图；
图2为实施方式二所述的高压输电铁塔防盗系统的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的高压输电铁塔防盗系统，它包括多功能检测装置11、无线视频监控子系统12和远程监控服务器13；
多功能检测装置11用于采集高压输电铁塔的振动信号，并根据振动信号判断是否出现异常，如果是，则向无线视频监控子系统12发送告警信号和启动信号；否则，继续采集高压输电铁塔的振动信号；
无线视频监控子系统12用于接收多功能检测装置11发送的告警信号和启动信号，并将该告警信号发送至远程监控服务器13，同时根据所述启动信号采集高压输电铁塔周边的图片或视频，并将该图片或视频发送到远程监控服务器13；
远程监控服务器13用于显示告警信号、图片或视频，并对接收的图片或视频进行判断，判断图片或视频中是否是人为损坏铁塔，若是，则向无线视频监控子系统12发送控制指令，控制无线视频监控子系统12重新记录图片或视频；若否，则维持当前状态。
本发明的高压输电铁塔防盗系统，能够减少图像视频延迟较大、图像不清晰等问题，可以有效地解决铁塔被盗问题。本发明的高压输电铁塔防盗系统，能够实时检测传输铁塔的异常状态并能提供相关的图片或视频，在人接近传输铁塔时能够对其行为进行可视化监控，探测灵敏度高，视频画质好，传输率快，延时较小，通过太阳能供电解决野外提供电力困难的问题。
具体实施方式二、参照图2说明本实施方式，本实施方式所述的高压输电铁塔防盗系统，它包括多功能检测装置11、无线视频监控子系统12和远程监控服务器13；
多功能检测装置11用于采集高压输电铁塔的振动信号，并根据振动信号判断是否出现异常，如果是，则向远程监控服务器13发送告警信号，同时向无线视频监控子系统12发送启动信号；否则，继续采集高压输电铁塔的振动信号；
无线视频监控子系统12用于接收多功能检测装置11发送的启动信号，并根据该启动信号采集高压输电铁塔周边的图片或视频，并将该图片或视频发送到远程监控服务器13；
远程监控服务器13用于显示多功能检测装置11发送的告警信号及无线视频监控子系统12发送的图片或视频，并对接收的图片或视频进行判断，判断图片或视频中是否是人为损坏铁塔，若是，则向无线视频监控子系统12发送控制指令，控制无线视频监控子系统12重新记录图片或视频；若否，则维持当前状态。
本实施方式中，当多功能检测装置11监测到高压输电铁塔的振动信号时，多功能检测装置11将发出告警信号至远程监控服务器13，同时向无线视频监控子系统12发送启动信号，此时无线视频监控子系统12开始采集高压输电铁塔周边的图片或视频并其发送到远程监控服务器13，远程监控服务器13对接收的图片或视频进行判断，判断图片或视频中是否是人为损坏铁塔，然后向无线视频监控子系统12发送控制指令，控制无线视频监控子系统12重新记录图片或视频。若是人为损坏，则远程监控服务器13控制无线视频监控子系统12重新记录图片或视频，作为证据。
具体实施方式三、本具体实施方式是对具体实施方式一或二所述的高压输电铁塔防盗系统的进一步说明，本实施方式中，多功能检测装置11包括振动传感器111和控制装置112；振动传感器111用于采集输电铁塔的振动信号并发送到控制装置112；控制装置112用于根据所述振动信号判断输电铁塔是否出现异常，若出现异常，则向所述无线视频监控子系统12或所述远程监控服务器13发送告警信号，并向所述无线视频监控子系统12发送启动信号。
本实施方式中，所述异常包括：输电铁塔受到冲击、碰撞、拆卸或锯割。
多功能检测装置主要由ND-1型振动传感器构成。振动传感器111安装在铁塔上，在铁塔受冲击、碰撞、拆卸、锯割时，可实时采集铁塔的振动信息供控制装置112判断。异常时发送报警信息并启动摄像系统，实时发现铁塔被损毁事件。
当多功能检测装置11监测到高压输电铁塔的振动信号时，多功能检测装置11将向无线视频监控子系统12发出告警信号和启动信号，此时无线视频监控子系统12开始采集高压输电铁塔周边的图片或视频，并将告警信号及图片或视频发送到远程监控服务器13。
具体实施方式四、本具体实施方式是对具体实施方式三所述的高压输电铁塔防盗系统的进一步说明，本实施方式中，无线视频监控子系统12包括3G无线通信装置121、三鉴红外探头122和摄像机123；三鉴红外探头122包括三组高精度被动红外探测装置；
3G无线通信装置121用于将摄像机123发送的图片和视频发送到远程监控服务器13；
三鉴红外探头122用于监测及判断是否有移动的物体出现在高压输电铁塔的预设范围中，若有移动的物体，则启动摄像机123进行拍照或摄像，对移动的物体的行为进行实时监控；还用于根据多功能检测装置11发送的启动信号启动摄像机123进行拍照或摄像；
摄像机123用于将拍摄的图片或视频发送至3G无线通信装置121；由3G无线通信装置121将图片和视频发送到远程监控服务器13。
本实施方式中，控制装置112发送的启动信号由三鉴红外探头122接收。当三鉴红外探头122接收到启动信号后，三鉴红外探头122启动并采集图像或视频；
3G无线通信装置121通过3G网络接收或发送数据，例如，采用H.264压缩编码技术传输视频，通过WIFI或PPPOE方式接入网络。3G无线通信装置121实时进行网络环境监测，自动选择传输参数，包括：分辨率、码流、帧率。
3G无线通信装置121可以采用多通道集群捆绑技术、网络编码自适应技术等，支持多种网络传输协议、支持动态域名解析可与PPPOE上网链路轻松接入、支持专网接入、支持双向语音传输、支持高清图片的实时抓拍。可以进行网络环境监测并反馈，通过分辨率、码流、帧率等参数的自适应调节，以达到视频画质优化的效果。
三鉴红外探头122包括:三组高精度被动红外探测装置；当所述三鉴红外探头判断有人在预设的范围中时，启动所述摄像机进行拍照或摄像，对其行为进行实时监控；所述摄像机将拍摄的图片和视频发送到所述3G无线通信装置121，由所述3G无线通信装置121将所述图片和视频发送到所述远程监控服务器。
采用三鉴红外探测器，由三组高精度被动红外探测装置和光照感应电路及模糊逻辑内核组成。微波与被动红外复合探测，并经ASIC模糊逻辑数码分析，排除种种普通探测器无法克服的干扰，只对真实人体移动报警，杜绝误报漏报，可防止飞鸟、鼠群等45公斤以内动物引发误报。三鉴红外探测器采用全范围精密温度补偿，通过试验，无论环境温度如何变化，探测灵敏度始终一致，没有温度死区一般探测器在32℃～40℃时，灵敏度大幅度下降，或在其它温区极易误报。
具体实施方式五、参照图2说明本实施方式，本具体实施方式是对具体实施方式四所述的高压输电铁塔防盗系统的进一步说明，本实施方式中，多功能检测装置11还包括通信模块113；所述控制装置112向所述无线视频监控子系统12发送告警信号是通信模块113及3G网络实现的。
本实施方式中，结合实施方式一及四，多功能检测装置11中的控制装置112发送的告警信号经过通信模块113及3G网络实现与所述远程监控服务器13的告警信号的通信。
具体实施方式六、本具体实施方式是对具体实施方式五所述的高压输电铁塔防盗系统的进一步说明，本实施方式中，所述控制装置112向所述远程监控服务器13发送告警信号是通过3G无线通信装置121及3G网络实现的。
结合实施方式二及四，多功能检测装置11中的控制装置112发出的告警信号经过3G无线通信装置121向外发出，并通过3G网络实现与所述远程监控服务器13的告警信号的通信。
3G无线通信装置121通过3G网络接收或发送数据，采用H.264压缩编码技术传输视频，通过WIFI或PPPOE方式接入网络。
具体实施方式七、本具体实施方式是对具体实施方式六所述的高压输电铁塔防盗系统的进一步说明，本实施方式中，所述远程监控服务器13包括数据存储装置和报警通知子系统；所述数据存储装置用于存储所述多功能检测装置11和所述无线视频监控子系统12发送的数据，包括：视频、图像和报警信息；所述报警通知子系统用于将告警信号转换为报警信息并发送到预设的移动终端，发送方式包括：短消息或微信。
远程监控服务器13接收铁塔现场的多功能检测装置11和无线视频监控子系统12传回的实况视频/图像、音频、现场监测数据以及预警/报警信息，将各种监控信息的相关数据存入数据库，采用Qt编译开发环境，具有可移植性，方便日后软件的扩展和更新，管理各种监控信息,并向系统客户提供各种应用服务。
具体实施方式八、本具体实施方式是对具体实施方式七所述的高压输电铁塔防盗系统的进一步说明，本实施方式中，它还包括太阳能装置；所述太阳能装置包括太阳能电池板、太阳能充电控制器和蓄电池；太阳能电池板和蓄电池同时连接太阳能充电控制器；太阳能电池板和蓄电池用于根据太阳能充电控制器的控制完成对多功能检测装置11和所述无线视频监控子系统12的供电。
太阳能装置用于对多功能检测装置11、无线视频监控子系统12提供电源。采用太阳能光伏板取能方法以解决电源供应不足问题。通过太阳能充电控制器来避免过充电和过放电现象发生。
本发明能够提供3G网络传输视频，满足系统的实时性要求，并可以提供持续稳定的电压，接收视频/图像、音频以及预警/报警信息，管理各种监控信息，并向系统客户提供各种应用服务。
具体实施方式九、本实施方式为一个实施例。三鉴红外探测器也是三鉴红外探头。针对每个输电铁塔设置多功能检测装置和无线视频监控子系统。
多功能检测装置包括：振动传感器D7F-S03-05。
无线视频监控子系统包括：三鉴红外探测器DS720i-CHI，组合摄像机CS-GH860-W-200，3G模块AD3812，控制装置为ARM开发模块OMAP4460。
电源部分包括：一个太阳能光伏板HYT280D-24，一个卷型蓄电池BS12-55S，一个充放电控制器48V60AMPPT。
其工作过程如实施方式二所示。多功能检测装置采集输电铁塔的振动信号，根据振动信号判断是否出现异常，如果是，则向远程监控服务器发送告警信号，同时向无线视频监控子系统发送启动信号；否则，继续采集高压输电铁塔的振动信号。无线视频监控子系统接收多功能检测装置发送的启动信号，并根据该启动信号通过三鉴红外探测器采集高压输电铁塔周边的图片或视频，并将该图片或视频发送到远程监控服务器。远程监控服务器显示多功能检测装置发送的告警信号及无线视频监控子系统发送的图片或视频，并对接收的图片或视频进行判断，判断图片或视频中是否是人为损坏铁塔，若是，则向无线视频监控子系统发送控制指令，控制无线视频监控子系统重新记录图片或视频。
上述实施例提供的高压输电铁塔防盗系统，能够实时检测传输铁塔的异常状态并能提供相关的图片或视频，在人接近传输铁塔时能够对其行为进行可视化监控，探测灵敏度高，视频画质好，传输率快，延时较小，通过太阳能供电解决野外提供电力困难的问题。可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。

Claims (8)

1.一种高压输电铁塔防盗系统，其特征在于，它包括多功能检测装置(11)、无线视频监控子系统(12)和远程监控服务器(13)；
多功能检测装置(11)用于采集高压输电铁塔的振动信号，并根据振动信号判断是否出现异常，如果是，则向无线视频监控子系统(12)发送告警信号和启动信号；否则，继续采集高压输电铁塔的振动信号；
无线视频监控子系统(12)用于接收多功能检测装置(11)发送的告警信号和启动信号，并将该告警信号发送至远程监控服务器(13)，同时根据所述启动信号采集高压输电铁塔周边的图片或视频，并将该图片或视频发送到远程监控服务器(13)；
远程监控服务器(13)用于显示告警信号、图片或视频，并对接收的图片或视频进行判断，判断图片或视频中是否是人为损坏铁塔，若是，则向无线视频监控子系统(12)发送控制指令，控制无线视频监控子系统(12)重新记录图片或视频；若否，则维持当前状态。
2.一种高压输电铁塔防盗系统，其特征在于，它包括多功能检测装置(11)、无线视频监控子系统(12)和远程监控服务器(13)；
多功能检测装置(11)用于采集高压输电铁塔的振动信号，并根据振动信号判断是否出现异常，如果是，则向远程监控服务器(13)发送告警信号，同时向无线视频监控子系统(12)发送启动信号；否则，继续采集高压输电铁塔的振动信号；
无线视频监控子系统(12)用于接收多功能检测装置(11)发送的启动信号，并根据该启动信号采集高压输电铁塔周边的图片或视频，并将该图片或视频发送到远程监控服务器(13)；
远程监控服务器(13)用于显示多功能检测装置(11)发送的告警信号及无线视频监控子系统(12)发送的图片或视频，并对接收的图片或视频进行判断，判断图片或视频中是否是人为损坏铁塔，若是，则向无线视频监控子系统(12)发送控制指令，控制无线视频监控子系统(12)重新记录图片或视频；若否，则维持当前状态。
3.根据权利要求1或2所述的一种高压输电铁塔防盗系统，其特征在于，多功能检测装置(11)包括振动传感器(111)和控制装置(112)；振动传感器(111)用于采集输电铁塔的振动信号并发送到控制装置(112)；控制装置(112)用于根据所述振动信号判断输电铁塔是否出现异常，若出现异常，则向所述无线视频监控子系统(12)或所述远程监控服务器(13)发送告警信号，并向所述无线视频监控子系统(12)发送启动信号。
4.根据权利要求3所述的一种高压输电铁塔防盗系统，其特征在于，无线视频监控子系统(12)包括3G无线通信装置(121)、三鉴红外探头(122)和摄像机(123)；三鉴红外探头(122)包括三组高精度被动红外探测装置；
3G无线通信装置(121)用于将摄像机(123)发送的图片和视频发送到远程监控服务器(13)；
三鉴红外探头(122)用于监测及判断是否有移动的物体出现在高压输电铁塔的预设范围中，若有移动的物体，则启动摄像机(123)进行拍照或摄像，对移动的物体的行为进行实时监控；还用于根据多功能检测装置(11)发送的启动信号启动摄像机(123)进行拍照或摄像；
摄像机(123)用于将拍摄的图片或视频发送至3G无线通信装置(121)；由3G无线通信装置(121)将图片和视频发送到远程监控服务器(13)。
5.根据权利要求4所述的一种高压输电铁塔防盗系统，其特征在于，多功能检测装置(11)还包括通信模块(113)；所述控制装置(112)向所述无线视频监控子系统(12)发送告警信号是通信模块(113)及3G网络实现的。
6.根据权利要求5所述的一种高压输电铁塔防盗系统，其特征在于，所述控制装置(112)向所述远程监控服务器(13)发送告警信号是通过3G无线通信装置(121)及3G网络实现的。
7.根据权利要求6所述的一种高压输电铁塔防盗系统，其特征在于，所述远程监控服务器(13)包括数据存储装置和报警通知子系统；所述数据存储装置用于存储所述多功能检测装置(11)和所述无线视频监控子系统(12)发送的数据，包括：视频、图像和报警信息；所述报警通知子系统用于将告警信号转换为报警信息并发送到预设的移动终端，发送方式包括：短消息或微信。
8.根据权利要求7所述的一种高压输电铁塔防盗系统，其特征在于，它还包括太阳能装置；所述太阳能装置包括太阳能电池板、太阳能充电控制器和蓄电池；太阳能电池板和蓄电池同时连接太阳能充电控制器；太阳能电池板和蓄电池用于根据太阳能充电控制器的控制完成对多功能检测装置(11)和所述无线视频监控子系统(12)的供电。
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