CN108710128A - 基于雷达的输电线路外力破坏监测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于雷达的输电线路外力破坏监测系统及方法，涉及架空输电线路灾害监测技术领域。该系统包括雷达监测装置、声光报警装置和中央处理器，雷达监测装置和声光报警装置均与中央处理器通信连接；雷达监测装置，用于对输电线路范围内的移动目标进行全天时全天候监测；中央处理器，用于分析雷达监测装置的监测数据，启动声光报警装置发出告警。该方法包括如下步骤：中央处理器接收输电线路范围内的移动目标信息，并计算移动目标与输电线路的距离；当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器启动告警。本发明能够实时监测输电线路外力破坏情况，从而有效遏制输电线路外力破坏事故的频发。

Description

基于雷达的输电线路外力破坏监测系统及方法
技术领域
本发明涉及架空输电线路灾害监测技术领域，具体是涉及一种基于雷达的输电线路外力破坏监测系统及方法。
背景技术
随着我国电网建设的不断发展，输电走廊用地日趋紧张，输电走廊附近的施工现场也越来越多。塔吊、泵车等大型施工机械穿越架空输电线路引起线路跳闸的事故时有发生，目前外力破坏已成为影响输电线路安全运行的主要因素之一。传统的输电线路防外力破坏方式主要包括人工定期巡视和视频监控等方式，但其存在人员需求量大、监控范围有限等缺点。近年来也出现了将红外、激光等技术应用于外力破坏的实例，但其技术手段还不够成熟，无法满足输电线路外力破坏监测的需求。因此，开发出新型的输电线路防外力破坏监视系统，能够有效遏制输电线路外力破坏事故的频发。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于雷达的输电线路外力破坏监测系统及方法。本发明能够实时监测输电线路外力破坏情况，从而有效遏制输电线路外力破坏事故的频发。
本发明还提供一种基于雷达的输电线路外力破坏监测系统，该系统包括雷达监测装置、声光报警装置和中央处理器，所述雷达监测装置和声光报警装置均与中央处理器通信连接；
所述雷达监测装置，用于对输电线路范围内的移动目标进行全天时全天候监测；
所述中央处理器，用于分析雷达监测装置的监测数据，当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，启动所述声光报警装置发出告警。
在上述技术方案的基础上，所述监测系统还包括摄像装置，所述摄像装置与中央处理器通信连接，所述摄像装置的功能参数通过中央处理器设置和控制。
在上述技术方案的基础上，当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器控制摄像装置，将摄像装置的镜头转至告警现场进行现场拍照或录像。
在上述技术方案的基础上，所述中央处理器包括短信报警模块，当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器控制短信报警模块发送告警短信。
在上述技术方案的基础上，所述监测系统还包括安装在输电杆塔上的机箱，所述中央处理器位于机箱内，所述机箱采用不锈钢材料制成。
本发明还提供一种基于雷达的输电线路外力破坏监测方法，该方法包括如下步骤：
中央处理器接收输电线路范围内的移动目标信息，并计算移动目标与输电线路的距离；
当所述移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器启动告警。
在上述技术方案的基础上，所述移动目标信息通过雷达监测装置发送，所述告警通过声光报警装置发出。
在上述技术方案的基础上，所述雷达监测装置通过获取移动目标的速度、方向、距离、角度信息对目标进行识别和跟踪。
在上述技术方案的基础上，所述中央处理器根据雷达监测装置的监测数据，实时计算移动目标的运动路径，从而计算移动目标与输电线路的距离。
在上述技术方案的基础上，当所述移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器发送告警短信。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明通过雷达监测装置对输电线路范围内的移动目标进行监测，实现实时监测输电线路外力破坏情况，特别是易对输电线路造成破坏的大型施工机械进行监测。当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器启动声光报警装置进行告警，及时提醒移动目标，消除移动目标继续靠近输电线路的隐患，确保输电线路不受外力破坏影响。
(2)本发明降低了电力运维人员巡视、维护的工作量，提升了输电线路运行维护的工作效率，减少了大型施工机械引起的外破事故，从而提高了供电可靠性，保障了电网的安全运行。
附图说明
图1是本发明实施例基于雷达的输电线路外力破坏监测系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供一种基于雷达的输电线路外力破坏监测系统，该系统包括雷达监测装置、声光报警装置、中央处理器、摄像装置和电源模块，雷达监测装置、声光报警装置和摄像装置均与中央处理器通信连接，雷达监测装置、声光报警装置、中央处理器和摄像装置均与电源模块连接。具体地，雷达监测装置、声光报警装置和摄像装置的串口分别与中央处理器相应串口双向连接。本检测系统可选用ZigBee无线通信方式。
其中，雷达监测装置用于对输电线路范围内的移动目标进行全天时全天候监测。
中央处理器用于分析雷达监测装置的监测数据，根据雷达监测装置的监测数据，实时计算移动目标的运动路径，当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，启动声光报警装置发出告警。其中，设定值预设于中央处理器内。同时，中央处理器包括短信报警模块，当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器控制短信报警模块发送告警短信，用于提示运维人员。
声光报警装置用于在中央处理器的控制下发出告警，提醒移动目标，声光报警装置包括喇叭和报警器。
摄像装置的功能参数通过中央处理器设置和控制。当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器控制摄像装置的转动云台将镜头转至告警现场进行现场拍照或录像，方便后续控制人员观看判断。其中，功能参数包括方位、焦距、光圈、景深和云台预置位，摄像装置可以实现水平0～360°和垂直0～180°的调整。
雷达监测装置通过获取移动目标的速度、方向、距离、角度信息对目标进行识别和跟踪。在实际应用中，雷达监测装置一般采用小型雷达将小型雷达用于输电线路外力破坏监测领域可有效弥补现有监控方式的不足。其中，雷达监测装置可采用固态功放脉冲压缩雷达监测移动目标进行识别和跟踪，并采用杂波抑制技术排除树木等晃动物体的干扰。
在本实施例中，监测系统还包括安装在输电杆塔上的机箱，中央处理器位于机箱内，机箱采用不锈钢材料制成。雷达监测装置、声光报警装置、摄像装置和电源模块均安装在输电杆塔上。
其中，电源模块采用太阳能和硅能蓄电池配合供电。电源模块内设电源控制管理单元，电源控制管理单元具有电压监测、低电压保护、过电流保护、自动休眠和智能电源管理功能。
本发明实施例还提供一种基于雷达的输电线路外力破坏监测方法，该方法包括如下步骤：
中央处理器接收输电线路范围内的移动目标信息，并计算移动目标与输电线路的距离；
当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器启动告警。
其中，移动目标信息通过雷达监测装置发送，告警通过声光报警装置发出。
具体地，雷达监测装置通过获取移动目标的速度、方向、距离、角度信息对目标进行识别和跟踪。中央处理器根据雷达监测装置的监测数据，实时计算移动目标的运动路径，从而计算移动目标与输电线路的距离。
当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器发送告警短信。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于雷达的输电线路外力破坏监测系统，其特征在于：包括雷达监测装置、声光报警装置和中央处理器，所述雷达监测装置和声光报警装置均与中央处理器通信连接；
所述雷达监测装置，用于对输电线路范围内的移动目标进行全天时全天候监测；
所述中央处理器，用于分析雷达监测装置的监测数据，当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，启动所述声光报警装置发出告警。
2.如权利要求1所述的基于雷达的输电线路外力破坏监测系统，其特征在于：所述监测系统还包括摄像装置，所述摄像装置与中央处理器通信连接，所述摄像装置的功能参数通过中央处理器设置和控制。
3.如权利要求2所述的基于雷达的输电线路外力破坏监测系统，其特征在于：当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器控制摄像装置，将摄像装置的镜头转至告警现场进行现场拍照或录像。
4.如权利要求1所述的基于雷达的输电线路外力破坏监测系统，其特征在于：所述中央处理器包括短信报警模块，当移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器控制短信报警模块发送告警短信。
5.如权利要求1所述的基于雷达的输电线路外力破坏监测系统，其特征在于：所述监测系统还包括安装在输电杆塔上的机箱，所述中央处理器位于机箱内，所述机箱采用不锈钢材料制成。
6.一种基于雷达的输电线路外力破坏监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
中央处理器接收输电线路范围内的移动目标信息，并计算移动目标与输电线路的距离；
当所述移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器启动告警。
7.如权利要求6所述的基于雷达的输电线路外力破坏监测方法，其特征在于：所述移动目标信息通过雷达监测装置发送，所述告警通过声光报警装置发出。
8.如权利要求7所述的基于雷达的输电线路外力破坏监测系统，其特征在于：所述雷达监测装置通过获取移动目标的速度、方向、距离、角度信息对目标进行识别和跟踪。
9.如权利要求7所述的基于雷达的输电线路外力破坏监测系统，其特征在于：所述中央处理器根据雷达监测装置的监测数据，实时计算移动目标的运动路径，从而计算移动目标与输电线路的距离。
10.如权利要求6所述的基于雷达的输电线路外力破坏监测系统，其特征在于：当所述移动目标与输电线路的距离低于设定值时，中央处理器发送告警短信。
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