CN110568310A - 一种输电线路可视化在线监测系统 - Google Patents

一种输电线路可视化在线监测系统 Download PDF

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罗生慧
王霄
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Abstract

本发明公开了一种输电线路可视化在线监测系统,包括在线监测系统,所述在线监测系统包括应用层、支撑平台层、操作系统层和硬件层,所述支撑平台层包括基础服务层,所述基础服务层与平台处理层实现双向连接,并且平台处理层与公共服务层实现双向连接,所述平台处理层包括中央处理中心,所述中央处理中心的输入端与转换模块的输出端连接,本发明涉及输电线路监测系统技术领域。该输电线路可视化在线监测系统,通过在线监测系统包括应用层、支撑平台层、操作系统层和硬件层,实现高效率、高质量的输电线路智能化运维管理模式,通过应用层包括外网应用服务器,实现对输电通道外部隐患点的精准防控,高效治理。

Description

一种输电线路可视化在线监测系统
技术领域
本发明涉及输电线路监测系统技术领域,具体为一种输电线路可视化在线监测系统。
背景技术
输电线路分为架空输电线路和电缆线路,架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成,架设在地面之上,按照输送电流的性质,输电分为交流输电和直流输电,输电线路在综合考虑技术、经济等各项因素后所确定的最大输送功率,称为该线路的输送容量,输电线路的保护有主保护与后备保护之分,目前广泛应用三相交流输电,频率为50赫(或60赫),20世纪60年代以来直流输电又有新发展,与交流输电相配合,组成交直流混合的电力系统,按照输送电流的性质,输电分为交流输电和直流输电,19世纪80年代首先成功地实现了直流输电,但由于直流输电的电压在当时技术条件下难于继续提高,以致输电能力和效益受到限制,19世纪末,直流输电逐步为交流输电所代替,交流输电的成功,迎来了20世纪电气化社会的新时代,电力系统。
现有对输电线路监测的方式,都是采用人工定时进行检测的方式进行,这样的方式耗费较多的人力与时间,而且监测的效果不佳,不能及时对输电线路进行检测,存在一定的安全隐患,稳定性较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种输电线路可视化在线监测系统,解决了现有对输电线路监测的方式,都是采用人工定时进行检测的方式进行,这样的方式耗费较多的人力与时间,而且监测的效果不佳,不能及时对输电线路进行检测,存在一定的安全隐患,稳定性较差的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种输电线路可视化在线监测系统,包括在线监测系统,所述在线监测系统包括应用层、支撑平台层、操作系统层和硬件层,所述支撑平台层包括基础服务层,所述基础服务层与平台处理层实现双向连接,并且平台处理层与公共服务层实现双向连接,所述平台处理层包括中央处理中心,所述中央处理中心的输入端与转换模块的输出端连接,并且转换模块的输入端与摄像头的输出端连接,所述中央处理中心与图片智能识别模块实现双向连接,并且中央处理中心的输出端与图像分析服务器的输入端连接,所述图像分析服务器的输出端与反馈模块的输入端连接,并且反馈模块的输出端与中央处理中心的输入端连接,所述中央处理中心的输入端与数据采集服务器的输出端连接。
优选的,所述应用层包括外网应用服务器,所述外网应用服务器包括手机APP和微信推送模块,所述手机APP和微信推送模块的输出端均与系统总览模块、告警信息推送模块、图片轮播模块和通道检测模块。
优选的,所述操作系统层包含LINUX操作系统和WINDOWS操作系统,所述硬件层包括服务器和图形工作台。
优选的,所述服务器包括数据库服务器和应用服务器,所述图形工作台包括人机接口软件和数据库副本。
优选的,所述中央处理中心的输入端通过导线与电源模块的输出端连接,并且电源模块的输出端通过导线与数据采集服务器的输入端电性连接,所述电源模块的输出端与摄像头的输入端电性连接。
优选的,所述中央处理中心的输入端与三维全景可视化模块的输出端连接。
优选的,所述三维全景可视化模块包含基础地理信息、设备信息、运行状态信息、自然环境信息和多媒体信息。
(三)有益效果
本发明提供了一种输电线路可视化在线监测系统。与现有技术相比具备以下有益效果:
(1)、该输电线路可视化在线监测系统,通过在线监测系统包括应用层、支撑平台层、操作系统层和硬件层,支撑平台层包括基础服务层,基础服务层与平台处理层实现双向连接,并且平台处理层与公共服务层实现双向连接,平台处理层包括中央处理中心,中央处理中心的输入端与转换模块的输出端连接,并且转换模块的输入端与摄像头的输出端连接,中央处理中心与图片智能识别模块实现双向连接,并且中央处理中心的输出端与图像分析服务器的输入端连接,图像分析服务器的输出端与反馈模块的输入端连接,并且反馈模块的输出端与中央处理中心的输入端连接,中央处理中心的输入端与数据采集服务器的输出端连接,系统建成后,可实现对区域电网架空输电线路的可视化全覆盖,以摄像头(1223传感器)替代人眼,突破时间、地域限制,对所有输电线路开展24*365的实时监控、巡视,通过监控系统的智能化分析模块及时发现和告警输电设备各类异常情况,指导前方工作人员结合三维GIS信息精确定位,以最短的时间处理和管控设备缺陷、隐患,将有限的工作人员从低效率、低质量的线路巡视、特巡中解放出来,以运维大数据信息为支撑,针对性开展通道隐患专项监控、对外联络,隐患多发区域人员监控,精准特殊巡视等工作,实现高效率、高质量的输电线路智能化运维管理模式。
(2)、该输电线路可视化在线监测系统,通过应用层包括外网应用服务器,外网应用服务器包括手机APP和微信推送模块,手机APP和微信推送模块的输出端均与系统总览模块、告警信息推送模块、图片轮播模块和通道检测模块,操作系统层包含LINUX操作系统和WINDOWS操作系统,硬件层包括服务器和图形工作台,运维人员通过监控系统的大数据分析功能,可对施工外破隐患点隐患发展趋势,通道环境变化情况进行分级分类管理,对通道堆物、机械施工、农田、林地专业生产性质等不同类型、不用发展趋势的通道安全隐患,制定后台监控,派驻人员蹲守监控、联络,加装激光探测设备、等灵活的防控策略,实现对输电通道外部隐患点的精准防控,高效治理。
(3)、该输电线路可视化在线监测系统,通过服务器包括数据库服务器和应用服务器,图形工作台包括人机接口软件和数据库副本,中央处理中心的输入端通过导线与电源模块的输出端连接,并且电源模块的输出端通过导线与数据采集服务器的输入端电性连接,电源模块的输出端与摄像头的输入端电性连接,中央处理中心的输入端与三维全景可视化模块的输出端连接,线路故障时,运维人员可结合故障录波、定位数据,通过对故障区域所有回溯影像、图像资料的分析,快速定位故障部位,判定故障原因,同时为故障责任的追责提供有力的证据支持,当发生倒塔、断线、自然灾害时,可利用现场监控视频第一时间制定抢险方案,调配抢险队伍,并依据现场情况、进度及时调整工作方案,高效处置线路故障、抢险工作。
附图说明
图1为本发明系统的结构原理框图;
图2为本发明平台处理层的结构原理框图;
图3为本发明外网应用服务器的结构原理框图;
图4为本发明服务器的结构原理框图;
图5为本发明图形工作台的结构原理框图。
图中:1-在线监测系统、11-应用层、111-外网应用服务器、1111-手机APP、1112-微信推送模块、1113-系统总览模块、1114-告警信息推送模块、1115-图片轮播模块、1116-通道检测模块、12-支撑平台层、121-基础服务层、122-平台处理层、1221-中央处理中心、1222-转换模块、1223-摄像头、1224-图片智能识别模块、1225-图像分析服务器、1226-反馈模块、1227-数据采集服务器、1228-电源模块、1229-三维全景可视化模块、123-公共服务层、13-操作系统层、14-硬件层、141-服务器、1411-数据库服务器、1412-应用服务器、142-图形工作台、1421-人机接口软件、1422-数据库副本。
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做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。
请参阅图1-5,本发明实施例提供一种技术方案:一种输电线路可视化在线监测系统,包括在线监测系统1,在线监测系统1包括应用层11、支撑平台层12、操作系统层13和硬件层14,应用层11包括外网应用服务器111,外网应用服务器111包括手机APP1111和微信推送模块1112,手机APP1111和微信推送模块1112的输出端均与系统总览模块1113、告警信息推送模块1114、图片轮播模块1115和通道检测模块1116,操作系统层13包含LINUX操作系统和WINDOWS操作系统,硬件层14包括服务器141和图形工作台142,工作站一般配置LINUX工作站,也可配置高档PC图形工作站142,且配备高档独立显卡,从系统的可靠性、安全性和维护成本等因素考虑,建议选用LINUX工作站,服务器141包括数据库服务器1411和应用服务器1412,数据库服务器1411一般配置高档LINUX服务器,还可配置磁盘阵列,数据库可选择ORACLE等,图形工作台142包括人机接口软件1421和数据库副本1422,支撑平台层12包括基础服务层121,基础服务层121与平台处理层122实现双向连接,并且平台处理层122与公共服务层123实现双向连接,平台处理层122包括中央处理中心1221,中央处理中心1221的输入端通过导线与电源模块1228的输出端连接,并且电源模块1228的输出端通过导线与数据采集服务器1227的输入端电性连接,数据采集服务器1227一般各配置中高档服务器,主要用于终端设备的实时通信及数据采集功能,电源模块1228的输出端与摄像头1223的输入端电性连接,中央处理中心1221的输入端与三维全景可视化模块1229的输出端连接,三维全景可视化模块1229包含基础地理信息、设备信息、运行状态信息、自然环境信息和多媒体信息,中央处理中心1221的输入端与转换模块1222的输出端连接,并且转换模块1222的输入端与摄像头1223的输出端连接,中央处理中心1221与图片智能识别模块1224实现双向连接,并且中央处理中心1221的输出端与图像分析服务器1225的输入端连接,图像分析服务器1225一般各配置中高档服务器,且需配置专业图像显卡,主要用于实时图片的智能识别分析功能,图像分析服务器1225的输出端与反馈模块1226的输入端连接,并且反馈模块1226的输出端与中央处理中心1221的输入端连接,中央处理中心1221的输入端与数据采集服务器1227的输出端连接,同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
使用时,摄像头1223对现场的图片进行拍摄,并通过转换模块1222转换成可以传输的数字信号传输至中央处理中心1221中,数据采集服务器1227对输电线路上的各项数据进行采集,并传输至中央处理中心1221中,通过图片智能识别模块1224对传输的图片进行智能识别,针对异物识别,并且考虑到识别物体种类多,现场环境复杂的情况,我们采用了深度学习中的前沿算法YOLOv3训练了物体识别模型,该模型可以识别现场多类物体,识别效率高,并且可以有效识别远距离拍摄的小物体,图像分析服务器1225主要用于实时图片的智能识别分析功能,并通过反馈模块1226反馈至中央处理中心1221中,当监测的结果显示线路故障时,运维人员可结合故障录波、定位数据,通过对故障区域所有回溯影像、图像资料的分析,快速定位故障部位,判定故障原因,同时为故障责任的追责提供有力的证据支持,通过三维全景可视化模块1229对输电线路走廊所涉及的电网设施设备进行高精度建模仿真,并且实现三维数据的快速浏览,同时还可以融合丰富的电力设备属性信息,包括基础地理信息、设备信息、运行状态信息、自然环境信息等以及视频、照片等多媒体信息,为输电网设施设备管理减少外业工作量,从而提高管理效率,实现输电线路工程的智能化管理,并将数据传输至中央处理中心1221,基础服务层121提供各公共服务元素、各应用系统以及第三方软件之间数据存储、数据分析,公共服务层123为各应用系统实现其应用功能提供各种服务,整个系统的操作通过LINUX操作系统和WINDOWS操作系统进行操作,通过无线传输的方式传输至应用层11,在手机APP1111和微信推送模块1112上就可以进行系统总览、实时告警、图片轮播和通道监视等定制功能,在服务器141上运行数据库和各种应用软件,在图形工作台142上运行人机接口软件1421,为了加快数据传输效率,在图形工作台142上再运行数据库副本1422和应用软件以提高数据更新效率。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种输电线路可视化在线监测系统,包括在线监测系统(1),所述在线监测系统(1)包括应用层(11)、支撑平台层(12)、操作系统层(13)和硬件层(14),其特征在于:所述支撑平台层(12)包括基础服务层(121),所述基础服务层(121)与平台处理层(122)实现双向连接,并且平台处理层(122)与公共服务层(123)实现双向连接,所述平台处理层(122)包括中央处理中心(1221),所述中央处理中心(1221)的输入端与转换模块(1222)的输出端连接,并且转换模块(1222)的输入端与摄像头(1223)的输出端连接,所述中央处理中心(1221)与图片智能识别模块(1224)实现双向连接,并且中央处理中心(1221)的输出端与图像分析服务器(1225)的输入端连接,所述图像分析服务器(1225)的输出端与反馈模块(1226)的输入端连接,并且反馈模块(1226)的输出端与中央处理中心(1221)的输入端连接,所述中央处理中心(1221)的输入端与数据采集服务器(1227)的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路可视化在线监测系统,其特征在于:所述应用层(11)包括外网应用服务器(111),所述外网应用服务器(111)包括手机APP(1111)和微信推送模块(1112),所述手机APP(1111)和微信推送模块(1112)的输出端均与系统总览模块(1113)、告警信息推送模块(1114)、图片轮播模块(1115)和通道检测模块(1116)。
3.根据权利要求1所述的一种输电线路可视化在线监测系统,其特征在于:所述操作系统层(13)包含LINUX操作系统和WINDOWS操作系统,所述硬件层(14)包括服务器(141)和图形工作台(142)。
4.根据权利要求3所述的一种输电线路可视化在线监测系统,其特征在于:所述服务器(141)包括数据库服务器(1411)和应用服务器(1412),所述图形工作台(142)包括人机接口软件(1421)和数据库副本(1422)。
5.根据权利要求1所述的一种输电线路可视化在线监测系统,其特征在于:所述中央处理中心(1221)的输入端通过导线与电源模块(1228)的输出端连接,并且电源模块(1228)的输出端通过导线与数据采集服务器(1227)的输入端电性连接,所述电源模块(1228)的输出端与摄像头(1223)的输入端电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种输电线路可视化在线监测系统,其特征在于:所述中央处理中心(1221)的输入端与三维全景可视化模块(1229)的输出端连接。
7.根据权利要求6所述的一种输电线路可视化在线监测系统,其特征在于:所述三维全景可视化模块(1229)包含基础地理信息、设备信息、运行状态信息、自然环境信息和多媒体信息。
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