CN106254838A - 一种输电线路防外力破坏智能预警系统 - Google Patents

一种输电线路防外力破坏智能预警系统 Download PDF

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Abstract

一种输电线路防外力破坏智能预警系统，包括监控前端、风光互补独立电源、服务器、管理平台、手机客户端。监控前端包括控制箱、球机、扬声器。所述风光互补独立电源包括电源控制箱、太阳能电池板和风机。电源控制箱设置有蓄电池、电源数据采集/处理模块，电源数据采集/处理模块用于记录太阳能、风能和负载输出的相关参数，监测设备状态。服务器包括管理服务器、视频转发服务器。管理平台用于对监控前端和风光互补独立电源集中管理。手机客户端包括账号注册模块、视频监控界面模块。本发明可以识别大型机械对输电线路的外力破坏的威胁，一旦系统识别到这种威胁和破坏活动会立即拍照通过网络发送到服务器，服务器负则处理将照片保存图片记录拍照的时间和照片上面的地点，并且转发给相关负责人。

Description

一种输电线路防外力破坏智能预警系统
技术领域
本发明一种输电线路防外力破坏智能预警系统，涉及输电线路安全预警领域。
背景技术
近年来，随着经济的飞速发展，大量进行城市施工、道路建设，很多施工现场就位于输电线路的附近，施工所需的大型机械和塔吊对输电线路的安全运行带来了严重的威胁。常规的报警方式是对现场情况进行不间断的采集，这样做的缺点是：产生大量的无效数据，需要投入大量的人力做有效数据的提取工作，同时大量无效数据传输增加了通讯费。而且，遇到紧急情况也不能及时报警，只能在事发之后才能收到报警信息，这样就对人的生命财产威胁特别大，对那些危险的情况也不能及时制止。例如：一辆大型挖掘机要通过输电线路的下方，挖掘机的高度已经达到输电线路危险距离，而且司机人员还没有意识到危险的存在，管理人员也没有及时看到这种情况并且制止，这样造成的危害就要特别大。并且，输电线路大多都是在室外，没有可以利用的市电，导致存在弊端在于：野外设备的不能全天工作，一旦设备因为电源停止工作，发生一些对输电线路具有威胁的情况就不能及时发现，存在很大的安全隐患。
传统的供电系统采用的是太阳能电池板或者风速发电为设备供电，但是由于户外环境条件恶劣，光能有限，风力有限，一旦出现光弱、无风的恶劣天气电源就会断电，设备就无法工作，出现危险情况就不能及时报警。
发明内容
本发明提供一种输电线路防外力破坏智能预警系统，可以识别大型机械对输电线路的外力破坏的威胁，一旦系统识别到这种威胁和破坏活动会立即拍照通过网络发送到服务器，服务器负则处理将照片保存图片记录拍照的时间和照片上面的地点，并且转发给相关负责人。
本发明所采用的技术方案是：
一种输电线路防外力破坏智能预警系统，包括监控前端、风光互补独立电源、服务器、管理平台、手机客户端。所述监控前端包括控制箱、球机、扬声器，所述控制箱安装有视频处理器、路由器，视频处理器连接球机、扬声器，视频处理器采用嵌入式操作系统，加载处理算法，对球机采集到的视频进行图像处理，将处理的结果发送至服务器，同时联动扬声器进行音频报警。
所述风光互补独立电源包括电源控制箱、太阳能电池板和风机，电源控制箱连接太阳能电池板、风机，电源控制箱用于将太阳能和风能转化为电能存储起来作为恶劣天气下设备供电；所述电源控制箱设置有蓄电池、电源数据采集/处理模块，电源数据采集/处理模块用于记录太阳能、风能和负载输出的相关参数，监测设备状态；
所述服务器包括管理服务器、视频转发服务器，管理服务器用于对监控前端和风光互补独立电源集中管理和统一展示，实现对用户账户的管理；视频转发服务器用于转发监控前端视频。所述管理平台用于对监控前端和风光互补独立电源集中管理。
所述手机客户端包括账号注册模块、视频监控界面模块；手机客户端与监控前端无线连接。
所述的智能前端监控系统的视频处理器采用嵌入式操作系统，在原来运动检测的基础上增加更加先进的算法，可以识别大型机械对输电线路的外力破坏威胁，自动过滤对输电线路不构成威胁的运动物体，不会发生报警。
所述风机自动刹车功能，当蓄电池充满时或电流大于最大线电流时，风机自动刹车；风机还具有手动刹车功能，旋转刹车按钮，风机停止，便于设备的安装。
通过管理平台的账号和密码登录之后，对监控前端进行集中管理，对监控前端的管理包括实时视频查看，云台控制，报警信息，巡视图片。
所述视频监控界面模块包括三大功能模块：每日报表模块，报警信息模块，实时视频模块；
每日报表模块用于记录每天不定时的图片信息；
报警信息模块用于记录大型机械对对输电线路具有外力破坏威胁的图片信息，或者通过网络传输发送到客户指定的手机客户端上面；
实时视频模块用于选择相应的监控线路，实现对相应线路的实时信息的监控。
所述监控前端包括控制箱、球机、扬声器。其中控制箱内的视频处理器采用嵌入式操作系统，内置的视频处理算法在原来常规的运动检测的基础上面采用图像处理算法，可以自动识别大型机械对对输电线路外力破坏的威胁，自动过滤掉对输电线路不构成威胁运动物体，例如：小鸟，树叶等。
本发明一种输电线路防外力破坏智能预警系统，可以识别大型机械对输电线路的外力破坏的威胁，一旦系统识别到这种威胁和破坏活动会立即拍照通过网络发送到服务器，服务器负则处理将照片保存图片记录拍照的时间和照片上面的地点，并且转发给相关负责人。
附图说明
图1为本发明手机客户端的视频监控登界面图。
图2为本发明手机客户端的报表信息界面图。
图3为本发明手机客户端的报警信息界面图。
图4为本发明手机客户端的线路信息选择界面图。
图5为本发明手机客户端的实时监控界面图。
图6为本发明手机客户端的报警选项界面图。
图7为本发明手机客户端的巡视选项界面图。
图8为本发明手机客户端的区域设置界面图。
图9为本发明手机客户端的云台速度调节界面图。
具体实施方式
一种输电线路防外力破坏智能预警系统，由监控前端、风光互补独立电源、服务器、管理平台、手机客户端五部分组成。
监控前端是一个独立的分系统，主要负则视频的采集、智能算法的实现、音频报警
网络通讯，由控制箱，球机，扬声器组成。都是安装在电力铁塔上面，组成一个前端监控系统。支架作为固定球机装置安装在电力铁塔上面，然后摄像机安装在支架上面。控制箱和扬声器是直接安装在电力铁塔上面的。
风光互补独立电源是作为监控前端的供电系统，由电源控制箱，太阳能电池板和风机组成，也是安装在电力铁塔上面。
服务器安装在供电公司的机房里面，通过光钎或者3G/4G网络对监控前端的数据进行实时的采集，将所有的信息进行记录。
管理平台是通过网页浏览器进行访问服务器，通过浏览器访问特定的网络地址可以对服务器上面的数据进行访问，也可以对监控前端的实时画面进行采集。管理平台采用B/S架构设计的，功能强大，数据信息丰富。
手机客户端主要面向的是管理人员，需要进行远程数据监控的人员。通过手机唯一的注册码进行账号注册，这样做的目的防止密码遗忘。客户端也有实时视频监控，报警信息查询，每日报表查询功能。
（一）：监控前端：
监控前端是一个独立的分系统，主要负则视频采集、智能算法的实现、音频报警、网路通讯。由控制箱、球机、扬声器组成。
控制箱里面有视频处理器、路由器两个模件。视频处理器采用嵌入式操作系统，加载视频处理算法，对球机采集到的视频进行图像处理，将处理的结果发送至服务器，同时联动扬声器进行音频报警。智能识别算法可以识别大型机械对输电线路的外力破坏威胁。那些对输电线路外力破坏不构成威胁的运动物体，系统自动过滤，不会发生报警。
球机连接通过镀锌管支架安装在控制箱上面，起到抗台风效果。
（二）：风光互补独立电源:
风光互补独立电源包括电源控制箱、三块太阳能电池板和风机。风光互补独立电源解决户外设备的供电问题，将太阳能和风能转化为电能存储起来作为恶劣天气下的设备的供电系统。可以保证设备在无风无光的条件下，系统也能保持持续供电4天以上。
风机具有自动刹车功能，当电池充满时或电流大于最大线电流时，风机自动刹车；风机还具有手动刹车功能，旋转刹车按钮，风机停止，便于大风时的安装和调试。风机最大功率300W，将风能转化为电能存储在蓄电池里面。
所述电源控制箱设置有蓄电池、电源数据采集/处理模块，电源数据采集/处理模块用于记录太阳能、风能和负载输出的相关参数，监测设备状态。
（三）：服务器：
服务器分为两种：一种是管理服务器，主要实现对监控前端和风光互补独立电源集中管理和统一展示，实现对用户账户的管理；另一种是视频转发服务器，主要功能为转发监控前端视频，方便查看。当监控前端的数量达到一定等级时，视频流量就变的非常大，这时只要扩展增加视频转发服务器即可，这种服务器架构大大提高系统的可扩展性。
（四）：管理平台：
管理平台是一种基于B/S架构的网页客户端，可以通过管理平台实现对监控前端和风光互补独立电源集中管理。通过管理平台账号和密码登录之后，可以对监控前端进行集中管理。对监控前端的管理包括实时视频查看，云台控制，报警信息，巡视图片。其中，查看视频可以单窗口查看也可以多窗口查看，单窗口查看时可以通过云台控制调节画面的大小和方位。还具有节约通讯流量功能，如果视频打开10分钟，电脑前无人操作，则自动关闭视频，节约用户的通讯流量。报警数据为当有大型机械或者塔吊进入报警区域时上传的预警图片。可以按设备名称和时间检索历史预警图片，还可以大图预览预警图片。报警信息可以通过手机的彩信功能发送给相关负责人，实现报警信息的及时处理预防危险事件的发生。巡视图片功能，每天按时上传各项预置位的图片，可按名称和时间检索历史巡视图片，此功能可实现对输电线路的远程巡视，对一些没有道路可以到达的线路和杆塔，通过远程巡视可以很大程度上节约人力和物力。球机巡视完后会自动回到预警位，保证预警功能的正常运行。如果人为转动云台,使云台不在预警位，系统自带有自动回预警位功能，如果云台10分钟没有动作，则云台自动回预警位。
（五）：手机客户端:
手机客户端注册，首先下载安装手机客户端后，将手机的唯一识别码发送给公司管理人员进行注册，注册后，将手机添加至账号。客户通过账号可以登录远程控制的客户端，第一次登录需要设置手势密码，登录进入列表和设置界面。如果有报警图片，会在列表的设备名称上出现报警图片的数量，点击进去就可以查看报警图片的信息。手机查看视频可以开启关闭视频，云台控制。设置预警区域，出现九宫格可以点击九宫格设置预警区域，如果屏幕上面出现红色说明设置预警区域完成。手机报警音报警和喊话报警，点击喊话按钮，会弹出“播放报警音”和“录制报警音”2个按钮，通过“播放报警音”可以直接播放系统自带的报警音，通过监控前端的扩音喇叭播放出来，点击“录制报警音”按钮进入录制界面，点击“开始录音”就可以录音，录音之后发送监控前端的扩音喇叭就会播放录制的报警音。
手机客户端操作说明：
1、注册账号：
产品只针对手机进行注册，因为每款手机都有唯一的识别码，通过这个识别码可以对安装软件的手机进行账号的注册，这样做的目的就是提高系统的安全性，就是其它手机安装了APP也无法登录账号。通过手机拨号界面输入“*#06#”可以获得手机的识别码。
2、视频监控界面：
注册账号以后，登录图1的界面情况：
主要分为三大功能模块：每日报表，报警信息，实时视频。
a：每日报表：记录每天不定时的图片信息，如图2所示：
b：报警信息：记录那些大型机械对对输电线路具有外力破坏威胁的图片信息，也可以通过网络传输发送到客户指定的手机上面，红的方框就是自定义重点监控区域。如图3就记录报警信息。
c：实时视频：点击实时视频之后会弹出如图4的界面：客户可以选择相应的监控线路，实现对相应线路的实时信息的监控。
当用户选择对应监控线路之后就会出现视频实时监控的画面，如图5所示。可以点击“开启”、“关闭”按钮看实时视频画面。如图5所示，上下左右按钮可以云台控制（因为网络问题，云台控制可能会出现延迟的现象），还能进行画面的放大缩小功能。
同时，还具有“喊话”、“巡视”、“区域设置”、“云台速度”功能。
（1）、喊话功能：点击录制报警音，开始录制报警音信息。录制结束之后，点击播放报警音。前端监控系统的扩音喇叭会喊出录制的报警音信息。
（2）：巡视功能：点击巡视功能之后，会出现当前监控线路的不同监控点信息，选择需要观看的监控点进行监控信息的查看。
（3）：区域设置：点击区域设置按钮，会在监控画面出现小方框，点击小方框会出现红色背景。这些红色的背景就是重点监控的区域。如果想要取消重点监控区域，只要再次点击红色背景区域，红色背景就会消失。点击巡视的时候，会弹出如图8的弹窗，只需要点击设定即可。
（4）云台速度：可以调节云台控制的速度，只需要滑动速度调节滑动条就可以调节速度，如图9所示。

Claims (7)

1.一种输电线路防外力破坏智能预警系统，包括监控前端、风光互补独立电源、服务器、管理平台、手机客户端，其特征在于：所述监控前端包括控制箱、球机、扬声器，所述控制箱安装有视频处理器、路由器，视频处理器连接球机、扬声器，视频处理器采用嵌入式操作系统，加载处理算法，对球机采集到的视频进行图像处理，将处理的结果发送至服务器，同时联动扬声器进行音频报警；所述风光互补独立电源包括电源控制箱、太阳能电池板和风机，电源控制箱连接太阳能电池板、风机，电源控制箱用于将太阳能和风能转化为电能存储起来作为恶劣天气下设备供电；所述电源控制箱设置有蓄电池、电源数据采集/处理模块，电源数据采集/处理模块用于记录太阳能、风能和负载输出的相关参数，监测设备状态；所述服务器包括管理服务器、视频转发服务器，管理服务器用于对监控前端和风光互补独立电源集中管理和统一展示，实现对用户账户的管理；视频转发服务器用于转发监控前端视频；所述管理平台用于对监控前端和风光互补独立电源集中管理；所述手机客户端包括账号注册模块、视频监控界面模块；手机客户端与监控前端无线连接。
2.根据权利要求1所述一种输电线路防外力破坏智能预警系统，其特征在于：所述的智能前端监控系统的视频处理器采用嵌入式操作系统，在原来运动检测的基础上增加更加先进的算法，可以识别大型机械对输电线路的外力破坏威胁，自动过滤对输电线路不构成威胁的运动物体，不会发生报警。
3.根据权利要求1所述一种输电线路防外力破坏智能预警系统，其特征在于：所述风机自动刹车功能，当蓄电池充满时或电流大于最大线电流时，风机自动刹车；风机还具有手动刹车功能，旋转刹车按钮，风机停止。
4.根据权利要求1所述一种输电线路防外力破坏智能预警系统，其特征在于：通过管理平台的账号和密码登录之后，对监控前端进行集中管理，对监控前端的管理包括实时视频查看，云台控制，报警信息，巡视图片。
5.根据权利要求1所述一种输电线路防外力破坏智能预警系统，其特征在于：所述视频监控界面模块包括三大功能模块：每日报表模块，报警信息模块，实时视频模块；
每日报表模块用于记录每天不定时的图片信息；
报警信息模块用于记录大型机械对对输电线路具有外力破坏威胁的图片信息，或者通过网络传输发送到客户指定的手机客户端上面；
实时视频模块用于选择相应的监控线路，实现对相应线路的实时信息的监控。
6.一种输电线路防外力破坏智能预警方法，其特征在于：通过管理平台账号和密码登录之后，对监控前端进行集中管理；对监控前端的管理包括实时视频查看，云台控制，报警信息，巡视图片；
其中，查看视频可以单窗口查看也可以多窗口查看，单窗口查看时可以通过云台控制调节画面的大小和方位；
如果视频打开电脑前无人操作，则自动关闭视频，节约用户的通讯流量；
报警数据为当有大型机械或者塔吊进入报警区域时上传的预警图片；可以按设备名称和时间检索历史预警图片，还可以大图预览预警图片；报警信息可以通过手机的彩信功能发送给相关负责人，实现报警信息的及时处理预防危险事件的发生；
巡视图片功能，每天按时上传各项预置位的图片，可按名称和时间检索历史巡视图片，此功能可实现对输电线路的远程巡视，对一些没有道路可以到达的线路和杆塔，球机巡视完后会自动回到预警位，保证预警功能的正常运行；如果人为转动云台,使云台不在预警位，系统自带有自动回预警位功能，如果云台10分钟没有动作，则云台自动回预警位。
7.一种输电线路防外力破坏智能预警方法，其特征在于：首先下载安装手机客户端后，将手机的唯一识别码发送给公司管理人员进行注册，注册后，将手机添加至账号；客户通过账号可以登录远程控制的客户端，第一次登录需要设置手势密码，登录进入列表和设置界面；如果有报警图片，会在列表的设备名称上出现报警图片的数量，点击进去就可以查看报警图片的信息；手机查看视频可以开启关闭视频，云台控制；设置预警区域，出现九宫格可以点击九宫格设置预警区域，如果屏幕上面出现红色说明设置预警区域完成；手机报警音报警和喊话报警，点击喊话按钮，会弹出“播放报警音”和“录制报警音”2个按钮，通过“播放报警音”可以直接播放系统自带的报警音，通过监控前端的扩音喇叭播放出来，点击“录制报警音”按钮进入录制界面，点击“开始录音”就可以录音，录音之后发送监控前端的扩音喇叭就会播放录制的报警音。
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