CN110223472A - 基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置 - Google Patents

基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110223472A
CN110223472A CN201910353485.5A CN201910353485A CN110223472A CN 110223472 A CN110223472 A CN 110223472A CN 201910353485 A CN201910353485 A CN 201910353485A CN 110223472 A CN110223472 A CN 110223472A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acoustic array
transmission line
external force
preventing damage
sound source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910353485.5A
Other languages
English (en)
Inventor
唐捷
王乐
覃秀君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd filed Critical Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Priority to CN201910353485.5A priority Critical patent/CN110223472A/zh
Publication of CN110223472A publication Critical patent/CN110223472A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/16—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid
    • G08B13/1654—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using passive vibration detection systems
    • G08B13/1672—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using passive vibration detection systems using sonic detecting means, e.g. a microphone operating in the audio frequency range

Abstract

本发明涉及输电线路监测领域，公开一种基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，其特征在于：包括安装在输电铁塔上的声阵列检测终端和监测主站；所述声阵列监测终端能够将输电铁塔附近的机械车辆的定位声源的数据发送至监测主站中；所述监测主站能够接收数据并进行对比，判断潜在威胁程度，进而示警；所述声阵列检测终端包括供电模块、电源控制模块、信号传输模块、控制模块、声源定位系统和能够采集多通道噪声信号的声阵列识别装置；所述声源定位系统与声阵列识别装置连接；所述声源定位系统能够采集定位声源的数据，并能够判定声源移动的速度和声源移动的方向。本发明能够解决输电线路中导线接地短路或断裂引起输电线路闪络跳闸的技术问题。

Description

基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置
技术领域
本发明涉及线路检测领域，更具体的涉及一种基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置。
背景技术
随着城市化的加快发展，输电线路附近的施工现象逐年增多，而工程施工人员由于人员素质有限，安全意识不足，在施工中很少注意到输电线路，忽略某些导电物体与输电线路中导线间的安全距离，造成导线损伤、破坏输电杆塔和输电线路闪络跳闸等问题，影响电网稳定运行。
在地铁、建筑、公路、桥梁等工程施工中，还会因为使用吊车、混凝土泵车、等大型设备，使得设备在转臂或是起吊移动过程中触碰输电线路的导线，造成输电线路接地短路或是输电线路中导线断裂，影响用电企业安全生产，甚至危及到作业施工人员的生命安全。
现有技术中对输电线路的防外力破坏监测措施需要人工实时进行监测，并且在监测到输电线路被外力破坏的同时难以对输电线路进行及时地保护。
声阵列可针对多种静止或移动的噪声源迅速绘制出详细的声学成像图。适合移动的汽车、列车或具有瞬态噪声的声源识别，运行过程中进行声成像测量。声阵列技术能够快速有效地进行噪声源诊断和声源空间定位，已在多种工程领域进行了应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，能够解决因为施工人员的疏忽使得设备在转臂或是起吊移动过程中触碰导线，造成输电线路中导线接地短路或断裂引起输电线路闪络跳闸的技术问题。
为解决上述问题，提供基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，其特征在于：包括安装在输电铁塔上的声阵列检测终端和监测主站；所述声阵列监测终端能够将输电铁塔附近的机械车辆的定位声源的数据发送至监测主站中；所述监测主站能够接收数据并进行对比，判断潜在威胁程度，进而示警；所述声阵列检测终端包括供电模块、电源控制模块、信号传输模块、控制模块、声源定位系统和能够采集多通道噪声信号的声阵列识别装置；所述供电模块连接电源控制模块；所述电源控制模块与信号传输模块、声源定位系统、控制模块、声阵列识别装置相连；所述单片机处理器分别与无线通讯模块和声源定位系统连接；所述声源定位系统与声阵列识别装置连接；所述声源定位系统能够采集定位声源的数据，并能够判定声源移动的速度和声源移动的方向。
特别的，所述声源定位系统包括NI PXI平台和cDAQ平台。
特别的，所述控制模块为单片机处理器。
特别的，所述信号传输模块为无线通讯模块。
特别的，所述监测主站包括存储器、数据库服务器、接口服务器和网页服务器。
特别的，所述声阵列监测终端通过apn专线通讯方式将输电铁塔附近的机械车辆的定位声源的数据发送至监测主站中。
特别的，所述供电模块包括太阳能电池板和锂电池，所述太阳能电池板与锂电池相连，所述锂电池与电源控制模块连接。
特别的，所述监测主站的存储器内置有声纹库，该声纹库存储有常见典型工程机械车辆的声纹。
本发明的有益效果：
1.本发明的声阵列监测终端通过移动通讯方式将监测数据发送至监测主站中，监测主站的声纹库保存有常见典型工程机械车辆的声纹，当声阵列监测终端的监测数据与声纹库中的声纹比对成功后，就可以判断出，在杆塔附近活动的机械车辆类型，并根据机械车辆类型判断其对输电线路的潜在威胁程度，进而向线路运维单位发出警示报警信息。
2.本发明的声阵列监测终端除了可以判断声源类型，还可以定位声源，判定声源移动速度，声源移动方向。根据以上信息可以判断输电线路走廊附近工程机械车辆的位置、速度、方向等，并以此为依据判定其对输电线路的可能威胁程度。
3.本发明采用apn专线通讯方式，可以实现端对端数据加密：终端传输装置和监测主站的服务器平台之间采用端到端加密，避免数据信息在传输过程中发生可能的泄露。双方在两端采取防火墙进行隔离，避免监测主站的服务器被恶意侵入或病毒攻击。
4.本发明采用cDAQ平台，能够实现高性能动态数据采集，最终完成多通道大数据量的精确采集。
5.本发明通过太阳能电池板和锂电池，能够将太阳能转换成电能并储存，可长期为整个声阵列检测终端的正常运作提供必要的电能，不需要人工频繁的更换供电电池，使用起来省时省力，节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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为本发明实施例的声阵列监测终端组建的示意图；
图2为本发明实施例的监测主站的通讯原理图；
图3为本发明实施例的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本实施例的一种基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，包括安装在输电铁塔上的声阵列检测终端和监测主站。
如图1所示，声阵列检测终端包括供电模块、电源控制模块、信号传输模块、控制模块、声源定位系统和能够采集多通道噪声信号的声阵列识别装置。
供电模块包括太阳能电池板和锂电池。太阳能电池板与锂电池相连。锂电池与电源控制模块连接。太阳能电池板和锂电池能够将太阳能转换成电能并储存，可长期为整个声阵列检测终端的正常运作提供必要的电能。
电源控制模块与信号传输模块、声源定位系统、控制模块、声阵列识别装置相连。电源控制模块可以将锂电池的电量分配给各个功能模块，以实现整个装置的正常运转。
信号传输模块为无线通讯模块，可采用DTD433等。
控制模块为单片机处理器。单片机处理器分别与无线通讯模块和声源定位系统连接。
声源定位系统与声阵列识别装置连接。声阵列识别装置可以采集输电线路附近的噪声。
声源定位系统包括NI PXI平台和cDAQ平台。NI PXI平台定制有采集定位声源的数据，并能够判定声源移动的速度和声源移动的方向的相关系统。根据以上NI PXI平台定制的系统，单片机处理器可以判断输电线路走廊附近工程机械车辆的位置、速度、方向等，并以此为依据判定其对输电线路的可能威胁程度。cDAQ平台能够配合NI PXI平台实现高性能动态数据采集，最终完成多通道大数据量的精确采集。
监测主站的存储器内置有声纹库，该声纹库存储有常见典型工程机械车辆的声纹。
声阵列监测终端能够通过apn专线通讯方式将声源定位系统与声阵列识别装置监测得到的数据发送至监测主站中。监测主站包括存储器、数据库服务器、接口服务器和网页服务器。如图2所示。
如图3所示，声阵列监测终端设置相同的两套设于外力破坏危险的输电铁塔上。通过两套声阵列监测终端的回传数据实现噪声源空间定位、移动方向、移动速度的精确定位。
本发明的工作原理：
本发明通过声阵列监测终端采集输电线路附近的噪声，利用监测主站的声纹数据库判断出噪声源是哪一种车辆发出来的，同时对噪声源空间定位、移动方向、移动速度自动进行判断。如果判断出噪声源为工程吊车、混凝土泵车等高危车辆，且高危车辆正在靠近输电线路时，将会将相关报警信息回传至监测系统后台，提示输电线路运维人员，从而起到输电线路外力破坏预警预测的效果。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，其特征在于：包括安装在输电铁塔上的声阵列检测终端和监测主站；所述声阵列监测终端能够将输电铁塔附近的机械车辆的定位声源的数据发送至监测主站中；所述监测主站能够接收数据并进行对比，判断潜在威胁程度，进而示警；所述声阵列检测终端包括供电模块、电源控制模块、信号传输模块、控制模块、声源定位系统和能够采集多通道噪声信号的声阵列识别装置；所述供电模块连接电源控制模块；所述电源控制模块与信号传输模块、声源定位系统、控制模块、声阵列识别装置相连；所述单片机处理器分别与无线通讯模块和声源定位系统连接；所述声源定位系统与声阵列识别装置连接；所述声源定位系统能够采集定位声源的数据，并能够判定声源移动的速度和声源移动的方向。
2.根据权利要求1所述的基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，其特征在于：所述声源定位系统包括NI PXI平台和cDAQ平台。
3.根据权利要求1所述的基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，其特征在于：所述控制模块为单片机处理器。
4.根据权利要求1所述的基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，其特征在于：所述信号传输模块为无线通讯模块。
5.根据权利要求1所述的基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，其特征在于：所述监测主站包括存储器、数据库服务器、接口服务器和网页服务器。
6.根据权利要求1所述的基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，其特征在于：所述声阵列监测终端通过apn专线通讯方式将输电铁塔附近的机械车辆的定位声源的数据发送至监测主站中。
7.根据权利要求1所述的基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，其特征在于：所述供电模块包括太阳能电池板和锂电池，所述太阳能电池板与锂电池相连，所述锂电池与电源控制模块连接。
8.根据权利要求1所述的基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置，其特征在于：所述监测主站的存储器内置有声纹库，该声纹库存储有常见典型工程机械车辆的声纹。
CN201910353485.5A 2019-04-29 2019-04-29 基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置 Pending CN110223472A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910353485.5A CN110223472A (zh) 2019-04-29 2019-04-29 基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910353485.5A CN110223472A (zh) 2019-04-29 2019-04-29 基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110223472A true CN110223472A (zh) 2019-09-10

Family

ID=67820368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910353485.5A Pending CN110223472A (zh) 2019-04-29 2019-04-29 基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110223472A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111509841A (zh) * 2020-04-14 2020-08-07 佛山市威格特电气设备有限公司 一种带挖掘机特征量识别的电缆防外力破坏预警装置
CN111509842A (zh) * 2020-04-14 2020-08-07 佛山市威格特电气设备有限公司 一种带切割机特征量识别的电缆防破坏预警装置
CN111509843A (zh) * 2020-04-14 2020-08-07 佛山市威格特电气设备有限公司 一种带机械破碎锤特征量识别的电缆防破坏预警装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59136664A (ja) * 1983-01-27 1984-08-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 送電線監視方法
JPS59136665A (ja) * 1983-01-27 1984-08-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 送電線監視方法
CN203250359U (zh) * 2013-05-20 2013-10-23 成都市景鸿科技有限公司 基于输电线路的防外力破坏监测系统
CN105580801A (zh) * 2015-12-17 2016-05-18 无锡桑尼安科技有限公司 基于鸟声检测的输电线路防鸟平台
CN107464388A (zh) * 2017-07-21 2017-12-12 国网上海市电力公司 一种基于声源定位的电缆防外力破坏装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59136664A (ja) * 1983-01-27 1984-08-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 送電線監視方法
JPS59136665A (ja) * 1983-01-27 1984-08-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 送電線監視方法
CN203250359U (zh) * 2013-05-20 2013-10-23 成都市景鸿科技有限公司 基于输电线路的防外力破坏监测系统
CN105580801A (zh) * 2015-12-17 2016-05-18 无锡桑尼安科技有限公司 基于鸟声检测的输电线路防鸟平台
CN107464388A (zh) * 2017-07-21 2017-12-12 国网上海市电力公司 一种基于声源定位的电缆防外力破坏装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙建明: "基于声阵列的智能监控系统及其在输电线路防外破中的应用", 《电力信息通信》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111509841A (zh) * 2020-04-14 2020-08-07 佛山市威格特电气设备有限公司 一种带挖掘机特征量识别的电缆防外力破坏预警装置
CN111509842A (zh) * 2020-04-14 2020-08-07 佛山市威格特电气设备有限公司 一种带切割机特征量识别的电缆防破坏预警装置
CN111509843A (zh) * 2020-04-14 2020-08-07 佛山市威格特电气设备有限公司 一种带机械破碎锤特征量识别的电缆防破坏预警装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101408487B (zh) 基于无线传感器网络的桥梁结构安全状态应急监测及预警方法与系统
CN110223472A (zh) 基于声阵列的输电线路防外力破坏监测装置
CN105332379B (zh) 一种基坑水平支撑系统
CN203283810U (zh) 一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统
CN103985008A (zh) 一种城市地下管道智能监控系统
CN105259443A (zh) 一种智能防雷在线实时监测系统
CN201523223U (zh) 用于浪涌保护器的智能监测系统
CN105700008A (zh) 一种电缆通道防外力破坏地音监测预警应用系统
CN112258762A (zh) 一种高压场地作业空间智能监控系统
CN207675232U (zh) 隧道监测系统
CN203300041U (zh) 基于物联网的道桥自动限高系统
CN108882143A (zh) 一种基于gps+场强感应的输电线路防外破装置及其控制方法
CN104326360B (zh) 门座式起重机全息检测方法
CN206088803U (zh) 输电线防外破报警装置
CN105277903A (zh) 一种对ups进行远程监控的方法
CN219066222U (zh) 一种带攀爬监测功能的张力式围栏周界报警系统
CN101923108A (zh) 雷电流测量系统
CN207991721U (zh) 弧形工作闸门工作应力在线监测系统
CN203335131U (zh) 矿井水害监测预报系统
CN203323879U (zh) 插接母线接头温度在线监测系统
CN202748897U (zh) 一种实用铠装电缆屏蔽层的检测装置
TWM487496U (zh) 電纜防盜通報裝置及其系統
CN105680565A (zh) 一种变电站综合安全监控系统
CN203786848U (zh) 一种移动入侵探测报警装置
CN204408010U (zh) 电站设备的就地整合型健康诊断管理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190910