CN104935470A - 一种配网生命线智能监控系统 - Google Patents

Abstract

一种配网生命线智能监控系统，包括一个或多个监控网络，监控网络包括一个或多个配电网监控终端和一个或多个远程数据图像采集器；监控中心平台包括监控主机，用于通过图像或数据实时监控各监控网络的现场情况；TD-LTE无线通讯网络，用于实现远程数据图像采集器与监控中心平台之间的信息通信；监控服务器与TD-LTE无线通讯网络通信连接；图像监控客户端，分别与监控服务控制器和TD-LTE无线通讯网络通信连接。本发明公开的基于智能多媒体平台的一种配网生命线智能监控系统，以动态视频实时监控，可使管理人员第一时间了解监测点的现场信息，对突发情况采取手段予以干预，将事故的发生率或事故危害降至最低。

Description

一种配网生命线智能监控系统

技术领域

本发明涉及配网监控系统，特别涉及一种配网生命线智能监控系统。

背景技术

随着国家电网的发展，现电力系统设施的智能化程度不断提高，对安全稳定运行的要求越来越高；由于配网生命线运行地理环境复杂、气候影响很大，加上配电网线路的超负荷运转，每年电网停电事故相当部分都是因为线路故障引起。

以前，配网生命线检查主要靠运行人员周期性巡视，虽能发现设备隐患，但由于本身的局限性，缺乏对特殊环境和气候的检测，在巡视周期真空期也不能及时掌握线路走廊外力变化，极易在下一个巡视未到之前由于缺乏监测发生线路事故，产生故障发现时间的严重滞后，带来极大的安全隐患。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种配网生命线智能监控系统，以动态视频实时监控的直观方式，达到24小时全天候监测的目的，大大减轻巡视人员的劳动强度，提高线路安全运行水平。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种配网生命线智能监控系统，包括：

一个或多个监控网络，所述监控网络包括一个或多个用于对配电网设备的参数或环境进行实时监控的配电网监控终端和用于将一个或多个所述配电网监控终端所采集的信息进行处理并传输的远程数据图像采集器；

监控中心平台，包括监控主机，用于通过图像或数据实时监控各监控网络的现场情况，并通过现场数据进行分析对比并做出相应处理。

TD-LTE无线通讯网络，用于通过TD-LTE无线技术实现所述远程数据图像采集器与所述监控中心平台之间的信息通信；

监控服务器，分别与所述监控中心平台和所述TD-LTE无线通讯网络通信连接，，用于通过有线传输模块接收所述远程数据图像采集器的视频信号及线路数据并进行相关控制处理，并负责一个或多个所述监控系统的连接和运行，同时响应监控主机所发出的控制请求；

图像监控客户端，分别与所述监控服务控制器和所述TD-LTE无线通讯网络通信连接，用于通过所述监控服务控制器对所述配电网监控终端进行访问或控制。

优选的，所述配电网监控终端包括智能云台摄像机单元或智力外力探测单元或配网杆塔倾斜探测器或导线温度探测单元或配网设备线路故障指示单元或环境温湿度检测单元中的一种或数种的组合。

优选的，所述远程数据图像采集器连接有远程视频压缩编码器，用于将模拟视频信号及外力破坏数据、杆塔倾斜数据、导线温度数据、故障指示器等线路数据进行数字化压缩编码以IP数据包的方式发送给所述监控服务器。

优选的，所述远程数据图像采集器连接有蓄电池，所述蓄电池通过太阳能板充电；所述远程数据图像采集器设有电源管理功能，用于根据需要切断所述智能云台摄像机单元的供电以延长所述蓄电池的工作时间。

优选的，所述监控服务器包括多个图像服务器站点，所述图像监控客户端通过监控软件登录各所述图像服务器站点，实现实时图像浏览和监控。图像监控服务器和存储服务器，所述图像监控服务器负责所述一种配网生命线智能监控系统的连接和运行，存储服务器是可选组件，主要用于集中存储图像数据文件。同时，应采用静态IP地址配套使用，方便图像编码器的配置和管理。

优选的，所述监控服务器还包括存储服务器，所述存储服务器用于集中存储图像数据文件；所述存储服务器还采用静态IP地址配套使用，方便图像编码器的配置和管理。

优选的，所述图像监控客户端与互联网通讯连接，通过所述监控服务器的中转实时向远程数据图像采集器发送摄像头变焦、云台角度偏转等指令，对摄像机进行控制，实现对历史图像数据的存取、检索、图像数字处理、对比分析及异常情况预警，可扩展微气象监测、杆塔倾斜监测等功能。

优选的，所述图像监控客户端设有客户端浏览器，所述客户端浏览器包括监控器和播放器，所述监控器用于实时浏览、管理图像；所述播放器用于播放存储的图像文件，并使用监控器软件登录各所述图像服务器站点，实现多画面图像浏览监控，同时提供多个所述服务器站点登录、图像参数控制、PTZ控制、逻辑分组和分组轮跳等功能。

优选的，所述监控主机包括人机界面，所述监控主机通过所述人机界面对采集到的视频信号进行手动录像、告警触发录像管理和观看历史视频和图片，可按告警事件、时间段、摄像机等组合条件检索，并对任意视频进行手动录像。

优选的，所述TD-LTE无线通讯网络预留LAN或3G或GPRS通讯接口。

采用以上技术方案的有益效果是：通过远程数据图像采集器采集模拟视频信号及外力破坏数据、杆塔倾斜数据、导线温度数据、故障指示器等线路数据，然后把图像数据及数据进行数字化压缩编码，最后利用有线传输模块将图片及现场数据以IP包的方式发送到监控服务器；监控服务器和监控客户端与TD-LTE无线通讯网络连接，监控服务器将压缩后的编码通过TD-LTE无线通讯网络送到监控中心平台，在监控中心平台上对视频流和数据信号进行解码，即可通过数字和图表形式直观的在屏幕上看到现场视频画面和所有设备运行数据；监控客户端还可通过监控服务器对配电网监控终端进行访问或控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种配网生命线智能监控系统的结构原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的配网生命线检查主要都靠运行人员周期性巡视，虽能发现设备隐患，但由于本身的局限性，缺乏对特殊环境和气候的检测，在巡视周期真空期也不能及时掌握线路走廊外力变化，极易在下一个巡视未到之前由于缺乏监测发生线路事故，产生故障发现时间的严重滞后。因此，一种配网生命线智能监控系统应运而生。

一种配网生命线智能监控系统，包括多个监控系统、监控中心平台、TD-LTE无线通讯网络、监控服务器和图像监控客户端，监控系统包括多个用于对配电网设备的参数或环境进行实时监控的配电网监控终端和用于将多个配电网监控终端所采集的信息进行处理并传输的远程数据图像采集器。配电网监控终端包括智能云台摄像机单元、智力外力探测单元、配网杆塔倾斜探测器、导线温度探测单元、配网设备线路故障指示单元和环境温湿度检测单元数种的组合。监控中心平台，包括监控主机，用于通过图像或数据实时监控各监控系统的现场情况，并通过现场数据进行分析对比并做出相应处理。TD-LTE无线通讯网络，用于通过TD-LTE无线技术实现远程数据图像采集器与监控中心平台之间的信息通信。监控服务器，分别与监控中心平台和TD-LTE无线通讯网络通信连接，用于通过有线传输模块接收远程数据图像采集器的视频信号及线路数据并进行相关控制处理，并负责一个或多个监控系统的连接和运行，同时响应监控主机所发出的控制请求。图像监控客户端，分别与监控服务控制器和TD-LTE无线通讯网络通信连接，用于通过监控服务控制器对配电网监控终端进行访问或控制。

其中智能云台摄像机单元包括带预置点云台和配电线路摄像机，可以即时获取远端现场高清晰数字视频及图片，通过配电线路摄像机所传输的视频可以监视：监视塔基角钢被人为偷盗、破坏的威胁；监视林区高树成长对输变电线路的威胁；监视冬季林区积雪下，无法人工巡线条件下，输变电线路的安全；监视挖沙对塔基的威胁；同时还可以从安装塔基的高处巡视线路、绝缘子、树木压线、下方偷盗情况。智力外力探测单元采用三鉴红外探测装置，用于对人力的外力破坏及时预警并上报，同时可避免飞鸟、鼠群动物引发的误报。配网杆塔倾斜探测器设置于杆塔的横担上，具有远距离无线＼有线通信接口，用来检测配网杆塔倾斜的倾斜情况，探测器能自检、采集、测量，并将测量结果上传。导线温度探测单元，用于对配电网线路的导线温度进行检测并上传监测数据。配网设备线路故障指示单元，带电安装于架空线路或电缆上，用于检测架空线路或电缆是否供电正常，若发生短路、接地故障时可及时上报故障。环境温湿度检测单元用于检测配电网设备的环境温度、湿度、风速、风向、覆冰情况并将监测数据上报。

远程数据图像采集器与各配电网监控终端通讯连接，接收模拟视频信号和设备数据、外力破坏数据、杆塔倾斜数据、导线温度数据、故障指示器等线路数据进行处理并传输。远程数据图像采集器远程数据图像采集器连接有远程视频压缩编码器，用于将远程数据图像采集器采集到的线路数据进行数字化压缩编码，远程视频压缩编码器还带有网络通讯单元，可以将压缩后的编码以IP数据包的方式发送给监控服务器。远程数据图像采集器连接有蓄电池，蓄电池通过太阳能板充电，一次充电可使用三以上。远程数据图像采集器设有电源管理功能，用于根据需要切断智能云台摄像机单元的供电以延长蓄电池的工作时间。

监控服务器为安装有远程监控服务端软件的PC机，分别与监控中心平台和TD-LTE无线通讯网络通信连接，监控服务器可以通过远程监控服务端软件对远程数据图像采集器进行控制。监控服务器包括多个图像服务器站点，图像监控客户端通过监控软件登录各图像服务器站点，实现实时图像浏览和监控。图像监控服务器和存储服务器，图像监控服务器负责一种配网生命线智能监控系统的连接和运行，存储服务器是可选组件，主要用于集中存储图像数据文件。同时，应采用静态IP地址配套使用，方便图像编码器的配置和管理。监控服务器还包括存储服务器，存储服务器用于集中存储图像数据文件；存储服务器还采用静态IP地址配套使用，方便图像编码器的配置和管理。

图像监控客户端为安装有客户端软件的PC机，图像监控客户端与互联网通讯连接，通过监控服务器的中转实时向远程数据图像采集器发送摄像头变焦、云台角度偏转等指令，对摄像机进行控制，实现对历史图像数据的存取、检索、图像数字处理、对比分析及异常情况预警，可扩展微气象监测、杆塔倾斜监测等功能。图像监控客户端设有客户端浏览器，客户端浏览器包括监控器和播放器，监控器用于实时浏览、管理图像；播放器用于播放存储的图像文件，并使用监控器软件登录各图像服务器站点，实现多画面图像浏览监控，同时提供多个服务器站点登录、图像参数控制、PTZ控制、逻辑分组和分组轮跳等功能。客户端浏览器上可以选择响应的事件类型和响应方式，有告警事件发生时，浏览器软件会弹出提示窗口并用声音提示。

监控主机包括人机界面，监控主机通过人机界面对监控服务器所收集到的视频信号进行手动录像、告警触发录像管理和观看历史视频和图片，可按告警事件、时间段、摄像机等组合条件检索，并对任意视频进行手动录像。监控主机通过安装于监控服务器内的远程监控服务端软件可以实现以树形的方式展开选择所需监控的视频，可实时监视配电线路各杆塔视频信息，可实时监视同一线路多基杆塔实时视频并实现一机同屏同时监视，具有鼠标拖放用显示图像服务器站点，方便用户按实际需要随时调整显示窗口布局；可以多图像服务器站点登录、连接，能同时支持1000个在线的图像服务器站点；支持所有在线站点自动轮巡，轮巡时间可设置；支持对摄像机云台的远程控制，具备远程手动调焦，光圈调节；对于同一摄像机应可设至少8个预置位，可预先设好预置位，直接点击浏览观看；同时可以手动巡航或者上下左右微调观看视频。

监控主机具有远程设置站端系统并集中在中心录像存储功能，采用以秒为单位的视频流方式存储策略，实现对站端系统采集到的视频信号手动录像、告警触发录像等；监控主机可对任意视频进行手动录像，对任一帧实时视频以图片格式进行抓拍和存放。以人机界面方式统一管理和观看历史视频和图片，可按告警事件、时间段、摄像机等组合条件检索；同时具备回放视频单帧抓拍和连续抓拍能力。

操作人员可以通过监控主机对配电线路设备或现场进行监视，对配电线路摄像机控制，画面切换和数字录像装置的控制。能对任一摄像机进行控制，实现对摄像机方位、焦距、景深的调整，对于带预置点云台，操作人员能直接进行云台的预置和操作。还可以远程打开或关闭摄像机电源，达到省电运行的目的。

监控主机可接入外力破坏告警，所有告警信息均在人机界面中的告警窗实时显示，显示内容包括日期时间、地区及塔基名、监控设备、告警内容；监控主机具有实现告警联动功能，告警后自动启动视频并自动录像；监控主机还具有报警信息储存管理模块，可以多种方式查询报警信息，有需要时可打印输出。

图像监控客户端对远程数据图像采集器进行访问需要进行用户身份的验证，图像监控客户端定义了两种用户身份：管理员用户和普通用户，管理员用户可以设置修改监控的配置参数，普通用户只能进行图像的浏览。监控服务器可支持多达上千台的远程数据图像采集器装机容量和上千个客户端用户数量。一个客户端可同时监控多台远程数据图像采集器，但任一时刻一台远程数据图像采集器只能被一个客户端访问。

TD-LTE无线通讯网络预留LAN或3G或GPRS通讯接口，还可以通过有线或无线连接方式将远程数据图像采集器所采集的信息传输到2G或3G网络平台。

一种配网生命线智能监控系统优选包括多个监控系统，监控系统优选包括多个用于对配电网设备的参数或环境进行实时监控的配电网监控终端，对于只包括一个监控系统的技术方案在实际的实施过程中有实际意义，因此不单独举实施例进行描述。

采用以上技术方案的有益效果是：通过远程数据图像采集器采集模拟视频信号及外力破坏数据、杆塔倾斜数据、导线温度数据、故障指示器等线路数据，然后把图像数据及数据进行数字化压缩编码，最后利用有线传输模块将图片及现场数据以IP包的方式发送到监控服务器；监控服务器和监控客户端与TD-LTE无线通讯网络连接，监控服务器将压缩后的编码通过TD-LTE无线通讯网络送到监控中心平台，在监控中心平台上对视频流和数据信号进行解码，即可通过数字和图表形式直观的在屏幕上看到现场视频画面和所有设备运行数据；监控客户端还可通过监控服务器对配电网监控终端进行访问或控制。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种配网生命线智能监控系统，其特征在于，包括：

一个或多个监控网络，所述监控网络包括一个或多个用于对配电网设备的参数或环境进行实时监控的配电网监控终端和用于将一个或多个所述配电网监控终端所采集的信息进行处理并传输的远程数据图像采集器；

监控中心平台，包括监控主机，用于通过图像或数据实时监控各监控网络的现场情况，并通过现场数据进行分析对比并做出相应处理。

TD-LTE无线通讯网络，用于通过TD-LTE无线技术实现所述远程数据图像采集器与所述监控中心平台之间的信息通信；

监控服务器，分别与所述监控中心平台和所述TD-LTE无线通讯网络通信连接，用于通过有线传输模块接收所述远程数据图像采集器的视频信号及线路数据并进行相关控制处理，并负责一个或多个所述监控系统的连接和运行，同时响应监控主机所发出的控制请求；

图像监控客户端，分别与所述监控服务控制器和所述TD-LTE无线通讯网络通信连接，用于通过所述监控服务控制器对所述配电网监控终端进行访问或控制。

2.根据权利要求1所述的一种配网生命线智能监控系统，其特征在于，所述配电网监控终端包括智能云台摄像机单元或智力外力探测单元或配网杆塔倾斜探测器或导线温度探测单元或配网设备线路故障指示单元或环境温湿度检测单元中的一种或数种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种配网生命线智能监控系统，其特征在于，所述远程数据图像采集器连接有远程视频压缩编码器，用于将模拟视频信号及外力破坏数据、杆塔倾斜数据、导线温度数据、故障指示器等线路数据进行数字化压缩编码以IP数据包的方式发送给所述监控服务器。

4.根据权利要求3所述的一种配网生命线智能监控系统，其特征在于，所述远程数据图像采集器连接有蓄电池，所述蓄电池通过太阳能板充电；所述远程数据图像采集器设有电源管理功能，用于根据需要切断所述智能云台摄像机单元的供电以延长所述蓄电池的工作时间。

5.根据权利要求1所述的一种配网生命线智能监控系统，其特征在于，所述监控服务器包括多个图像服务器站点，所述图像监控客户端通过监控软件登录各所述图像服务器站点，实现实时图像浏览和监控。

6.根据权利要求5所述的一种配网生命线智能监控系统，其特征在于，所述监控服务器还包括存储服务器，所述存储服务器用于集中存储图像数据文件；所述存储服务器还采用静态IP地址配套使用，方便图像编码器的配置和管理。

7.根据权利要求1所述的一种配网生命线智能监控系统，其特征在于，所述图像监控客户端与互联网通讯连接，通过所述监控服务器的中转实时向远程数据图像采集器发送摄像头变焦、云台角度偏转等指令，对摄像机进行控制，实现对历史图像数据的存取、检索、图像数字处理、对比分析及异常情况预警，可扩展微气象监测、杆塔倾斜监测等功能。

8.根据权利要求7所述的一种配网生命线智能监控系统，其特征在于，所述图像监控客户端设有客户端浏览器，所述客户端浏览器包括监控器和播放器，所述监控器用于实时浏览、管理图像；所述播放器用于播放所述监控服务器存储的图像文件，并使用监控器软件登录各所述图像服务器站点，实现多画面图像浏览监控，同时提供多个所述服务器站点登录、图像参数控制、PTZ控制、逻辑分组和分组轮跳等功能。

9.根据权利要求1所述的一种配网生命线智能监控系统，其特征在于，所述监控主机包括人机界面，所述监控主机通过所述人机界面对采集到的视频信号进行手动录像、告警触发录像管理和观看历史视频和图片，可按告警事件、时间段、摄像机等组合条件检索，并对任意视频进行手动录像。

10.根据权利要求1所述的一种配网生命线智能监控系统，其特征在于，所述TD-LTE无线通讯网络预留LAN或3G或GPRS通讯接口。