CN110320566A - 高压线路树枝增长预警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压线路激光防树枝增长预警系统，涉及输电线路维护技术领域。本发明包括激光带调制信号发射部分，位移检测单元，异物监测模块、扫描模块、显示模块、警报单元、激光检测模块、存储模块、控制器；异物监测模块通过激光传感器发射出调制光束对高压线现场进行逐行扫描，实时监测高压线路周界的异物信息，并将监测到的异物信息传输至控制器。本发明通过激光传感器发射出调制光束对高压线路下现场进行逐行扫描，对新扫到的物理介质在返回式接收部分288个网格中进行比对分析，确定新的物理介质的是否为树枝，并测量出树枝到安全导线弧垂距离，回传该异物点的照片，能及时通知相关人员，大大减少巡山人员的工作压力，提高工作效率，保证高压线路的安全。

Description

高压线路树枝增长预警系统
技术领域
本发明属于输电线路维护技术领域，特别是涉及一种高压线路树枝增长预警系统。
背景技术
高压线接触树枝后会形成线路接地，配电室就会显示接地并报警。树枝在有风时瞬时接地，树枝接触线条的部分会被烧糊并脱离线路，此时接地就结束了。如果此时有雨、雪或天气潮湿等情况，人又触及树木或从树下经过，人就会触电或因跨步电压受到电击。
目前对高压线路树障隐患处理多为定期进行人工巡线，人工排查费时费力，且纰漏发生率高；对隐患树枝的排查过程十分繁琐，因此，提供一种高压线路树枝增长预警系统，科学、高效、全面的做好高压线路树障防控，解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压线路树枝增长预警系统，通过激光调制部分,异物监测模块、扫描模块、显示模块、警报单元、激光检测模块、存储模块、控制器联动使用，利用激光传感器发射出调制光束对高压线现场进行逐行扫描，对新扫到的物理介质进行比对分析，并测量出树枝到安全导线弧垂距离，照片回传，能及时通知相关人员，大大减少巡山人员的工作压力，提高工作效率，保证高压线路的安全。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种高压线路树枝增长预警系统，包括异物监测模块、扫描模块、显示模块、警报单元、激光检测模块、存储模块、控制器；所述存储模块预存每一段电力线路所栽种的树木植被的图片信息；所述异物监测模块通过激光传感器发射出调制光束对高压线现场进行逐行扫描，实时监测高压线路周界的异物信息，并将监测到的异物信息传输至控制器；当监测到异物信息时，所述扫描模块每间隔时间T扫描一次该异物点的图片信息并将图片信息回传至控制器；所述控制器将获取的图片信息与预存的树木植被图片信息进行比对；若比对结果一致，则判定该异物为树枝；所述激光检测模块测量树枝到安全导线弧垂距离，并将弧垂距离标记为X1；当X1≦X时，所述控制器驱动警报单元现场报警，其中，X为预设的树枝到导线安全弧垂距离；所述控制器将弧垂距离X1、异物点的图片信息打上相应的时间戳并存入存储模块，并在显示模块显示。
其中，所述异物信息的类别判定方法为：
步骤一：异物监测模块对高压线现场进行全覆盖扫描，扫描获得异物信息，即新的物理介质；
步骤二：扫描模块每间隔时间T扫描一次该异物点的图片信息，并将图片依次标记为Q1、Q2、Q3，其中，Q1、Q2、Q3分别为三次采集该异物点的图片信息；
步骤三：控制器将三次采集该异物点的图片信息Q1、Q2、Q3分别与预存的树木植被图片信息Q进行比对；
步骤四：对比得出差异部分的面积，差异部分的面积分别标记为S1、S2、S3；
步骤五：根据公式获得平均差异面积值S；当X2≦S≦X3时，判定该异物为树枝，其中，X2、X3为预设差异面积阈值。
其中，所述步骤五中，当S＜X2或S＞X3时，判定该异物为其他类干扰物，所述控制器驱动警报单元现场报警。
其中，所述激光检测模块通过激光传感器对准被测树枝发射激光调制脉冲光束，测量树枝到导线弧垂距离。
其中，所述控制器用于在X1≦X时通过显示模块显示“树枝异常”字眼，并驱动警报单元发出声光预警。
其中，所述控制器用于在S＜X2或S＞X3时通过显示模块显示“出现干扰物”字眼，并驱动警报单元发出声光预警。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过激光传感器发射出调制光束对高压线现场进行逐行扫描，对新扫到的物理介质进行比对分析，判定新的物理介质的是否为树枝，并测量出树枝到安全导线弧垂距离，回传该异物点的照片，能及时通知相关人员，大大减少巡山人员的工作压力，提高工作效率，保证高压线路的安全。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明高压线路树枝增长预警系统的结构示意图。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种高压线路树枝增长预警系统，包括异物监测模块、扫描模块、显示模块、警报单元、激光检测模块、存储模块、控制器；存储模块预存每一段电力线路所栽种的树木植被的图片信息；异物监测模块通过激光传感器发射出调制光束对高压线现场进行逐行扫描，实时监测高压线路周界的异物信息，并将监测到的异物信息传输至控制器；当监测到异物信息时，扫描模块每间隔时间T扫描一次该异物点的图片信息并将图片信息回传至控制器；控制器将获取的图片信息与预存的树木植被图片信息进行比对；若比对结果一致，则判定该异物为树枝；激光检测模块测量树枝到安全导线弧垂距离，并将弧垂距离标记为X1；当X1≦X时，控制器驱动警报单元现场报警，其中，X为预设的树枝到导线安全弧垂距离；控制器将弧垂距离X1、异物点的图片信息打上相应的时间戳并存入存储模块，并在显示模块显示。
其中，导线与树枝之间的垂直距离X和线路电压之间的关系，线路电压110kV、220kV、330kV、500kV分别对应的垂直距离为5m、6m、7m、9m。
其中，异物信息的类别判定方法为：
步骤一：异物监测模块对高压线现场进行全覆盖扫描，扫描获得异物信息，即新的物理介质；
步骤二：扫描模块每间隔时间T扫描一次该异物点的图片信息，并将图片依次标记为Q1、Q2、Q3，其中，Q1、Q2、Q3分别为三次采集该异物点的图片信息；
步骤三：控制器将三次采集该异物点的图片信息Q1、Q2、Q3分别与预存的树木植被图片信息Q进行比对；
步骤四：对比得出差异部分的面积，差异部分的面积分别标记为S1、S2、S3；
步骤五：根据公式获得平均差异面积值S；当X2≦S≦X3时，判定该异物为树枝，其中，X2、X3为预设差异面积阈值。
其中，步骤五中，当S＜X2或S＞X3时，判定该异物为其他类干扰物，控制器驱动警报单元现场报警。
其中，激光检测模块通过激光传感器对准被测树枝发射激光调制脉冲光束，测量树枝到导线弧垂距离；具体为，先由激光发射二极管对准被测树枝发射激光调制脉冲光束，经被测树枝反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上，雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并将其转化为相应的电信号，利用统计学原理，即平均法实现1mm的分辨率，并且能保证响应速度，实现无接触远距离测量，位移精度高，速度快，量程大，抗光、电干扰能力强。
其中，控制器用于在X1≦X时通过显示模块显示“树枝异常”字眼，并驱动警报单元发出声光预警。
其中，控制器用于在S＜X2或S＞X3时通过显示模块显示“出现干扰物”字眼，并驱动警报单元发出声光预警。
一种高压线路树枝增长预警系统，通过激光传感器发射出调制光束对高压线现场进行逐行扫描，对新扫到的物理介质进行比对分析，判定新的物理介质的是否为树枝，并测量出树枝到安全导线弧垂距离，回传该异物点的照片，能及时通知相关人员，大大减少巡山人员的工作压力，提高工作效率，保证高压线路的安全。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.高压线路树枝增长预警系统，其特征在于，包括激光调制光束,异物监测模块、扫描模块、显示模块、警报单元、激光检测模块、存储模块、控制器；
所述存储模块预存每一段电力线路所栽种的树木植被的图片信息；
所述异物监测模块通过激光传感器发射出调制光束对高压线现场进行逐行扫描，实时监测高压线路周界的异物信息，并将监测到的异物信息传输至控制器；
当监测到异物信息时，所述扫描模块每间隔时间T扫描一次该异物点的图片信息并将图片信息回传至控制器；
所述控制器将获取的图片信息与预存的树木植被图片信息进行比对；若比对结果一致，则判定该异物为树枝；
所述激光检测模块测量树枝到安全导线弧垂距离，并将弧垂距离标记为X1；
当X1≦X时，所述控制器驱动警报单元现场报警，其中，X为预设的树枝到导线安全弧垂距离；
所述控制器将弧垂距离X1、异物点的图片信息打上相应的时间戳并存入存储模块，并在显示模块显示。
2.根据权利要求1所述的高压线路树枝增长预警系统，其特征在于，所述异物信息的类别判定方法为：
步骤一：异物监测模块对高压线现场进行全覆盖扫描，扫描获得异物信息，即新的物理介质；
步骤二：扫描模块每间隔时间T扫描一次该异物点的图片信息，并将图片依次标记为Q1、Q2、Q3，其中，Q1、Q2、Q3分别为三次采集该异物点的图片信息；
步骤三：控制器将三次采集该异物点的图片信息Q1、Q2、Q3分别与预存的树木植被图片信息Q进行比对；
步骤四：对比得出差异部分的面积，差异部分的面积分别标记为S1、S2、S3；
步骤五：根据公式获得平均差异面积值S；当X2≦S≦X3时，判定该异物为树枝，其中，X2、X3为预设差异面积阈值。
3.根据权利要求2所述的高压线路树枝增长预警系统，其特征在于，所述步骤五中，当S＜X2或S＞X3时，判定该异物为其他类干扰物，所述控制器驱动警报单元现场报警。
4.根据权利要求1所述的高压线路树枝增长预警系统，其特征在于，所述激光检测模块通过激光传感器对准被测树枝发射激光调制脉冲光束，测量树枝到导线弧垂距离。
5.根据权利要求1所述的高压线路树枝增长预警系统，其特征在于，所述控制器用于在X1≦X时通过显示模块显示“树枝异常”字眼，并驱动警报单元发出声光预警。
6.根据权利要求1所述的高压线路树枝增长预警系统，其特征在于，所述控制器用于在S＜X2或S＞X3时通过显示模块显示“出现干扰物”字眼，并驱动警报单元发出声光预警。
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