CN110601066A - 一种输电线路安全监控管理系统 - Google Patents

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刘晓艳
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张斌
毕安宁
裴江南
张海霞
李祥莹
李宁
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Abstract

本发明提供一种输电线路安全监控管理系统，包括监控管理平台、带电作业监控装置、输电线路信号采集装置；所述的带电作业监控装置和输电线路信号采集装置分别与监控管理平台通信连接；所述的带电作业监控装置包括视频采集模块、距离传感器、控制模块和报警模块；所述的视频采集模块、距离传感器和报警模块分别与控制模块连接；控制模块，用于将视频采集模块采集的视频数据和距离传感器的测距数据通过无线通信模块发至监控管理平台；控制模块，还用于将接收到的视距离传感器的测距数据进行处理并与预先设定的数据安全位移阈值比较，判断若过限输出信号到报警模块进行安全预警。

Description

一种输电线路安全监控管理系统
技术领域
本发明涉及输电线路监控技术领域，具体涉及一种输电线路安全监控管理系统。
背景技术
随着经济的发展，各地的高压输电线越来越多，然而由于高压输电线路的距离长，输电线路产生问题后反应修复的时间长，由停电等造成的损失也大。为此，输电线路故障监测显得越来越有必要.
现有的输电线路故障监测系统基本上都依赖于平均分布的多个监测节点获取监测信息，一旦链路中的某个或者某些监测节点发生故障，对线路检测的影响巨大，随着配电网建设的逐步升级和加强，其结构日趋成熟，但也愈加庞大复杂。电力维护技术人员进行巡视和线路检测，如何规范和监测电力检修人员的工作情况并为工作人员提供一定的安全保障成为需要解决的技术问题。
发明内容
针对现有的输电线路故障监测系统基本上都依赖于平均分布的多个监测节点获取监测信息，一旦链路中的某个或者某些监测节点发生故障，对线路检测的影响巨大，随着配电网建设的逐步升级和加强，其结构日趋成熟，但也愈加庞大复杂。电力维护技术人员进行巡视和线路检测，如何规范和监测电力检修人员的工作情况并为工作人员提供一定的安全保障成为需要解决的技术问题。本发明提供一种输电线路安全监控管理系统。
本发明的技术方案是：
本发明技术方案提供一种输电线路安全监控管理系统，包括监控管理平台、带电作业监控装置、输电线路信号采集装置；所述的带电作业监控装置和输电线路信号采集装置分别与监控管理平台通信连接；
所述的带电作业监控装置包括视频采集模块、距离传感器、控制模块和报警模块；所述的视频采集模块、距离传感器和报警模块分别与控制模块连接；
控制模块，用于将视频采集模块采集的视频数据和距离传感器的测距数据通过无线通信模块发至监控管理平台；
控制模块，还用于将接收到的距离传感器的测距数据进行处理并与预先设定的数据安全位移阈值比较，判断若过限输出信号到报警模块进行安全预警；
输电线路信号采集装置包括多个第一信号采集节点以及多个第二信号采集节点，所述的第一信号采集节点和所述的第二信号采集节点均被按照非等间距方式设置于输电线路上；
输电线路信号采集装置还包括信号处理模块和无线通信模块；第一信号采集节点，用于将采集的数据传输至信号处理模块并通过无线通信模块传输至区块链网络中的各个节点进行数据的合法性判断，若数据合法，则将所述的数据分别写入监控管理平台和区块链中；
所述第二采集节点，用于根据所述第一监测节点传输的信息补偿输电线路上的谐波信号和输电线路的电阻率。
优选地，所述的视频采集模块包括摄像头模块，距离传感器内嵌在摄像头模块的前端，所述的摄像头模块包括带有云台的摄像头。检修人员对输电线路进行检修时摄像头采集工作人员检修操作视频并将视频信息传输到监控管理平台，方便控制检修效率和检修结果。
优选地，监控管理平台还包括处理模块和显示模块，监控管理平台接收到摄像头采集的视频信息时通过处理模块将信息进行去躁处理后成像为实时视频信号，并将视频信号输出到显示模块进行显示，方便实时监控输电线检修工作人员的操作规范性，监控到操作不规范是输出信号到报警模块进行规范化操作提醒。
优选地，所述的控制模块包括FPGA模块和与FPGA模块连接的单片机；
所述的单片机用于控制云台的转动方向，所述的FPGA模块用于对摄像头装置采集的视频数据和距离传感器的测距数据进行处理，并与预先设定的各数据阈值比较判断距离是否过限并输出报警信号到报警模块。控制模块通过单片机和FPGA模块进行处理，提高数据处理速度，进一步提高监控过程对故障的响应速度。
优选地，所述第一信号采集节点被以非等间距方式设置在输电线路上，所述第二信号采集节点被以非等间距方式设置在每两个相邻的第一信号采集节点之间；
每两个相邻的第二采集节点之间的距离小于任一相邻的第一采集节点之间的距离。
优选地，第一信号采及节点包括多种用于进行环境检测的传感器，所述的传感器包括温度传感器、湿度传感器、磁场传感器；所述的信号处理模块包括ARM处理器、AD转换器、FFT运算器以及谐波分析单元。能够根据输电线路布设条件设置信号采集节点，方便对信号采集节点的维护，采用将信号采集节点采集的信号传世到区块链进行验证提高了故障监测的准确度。
优选地，监控管理平台包括注册请求接收模块和注册信息发送模块；
注册请求接收模块，用于接收用户发送的注册请求并根据接收到的注册请求中的注册信息，为所述用户分配权限；
注册信息发送模块，用于将用户的注册信息发送到所述区块链网络中的各个节点将所述注册信息写入区块链中；
所述注册信息包括：账户信息、权限信息。
优选地，所述的监控端理平台包括操作请求接收模块和操作请求响应模块；
操作请求接收模块，用于接收用户发送的对所述的采集到的数据进行处理的操作请求并将接收到的操作请求发送到区块链网络中的各个节点进行操作请求的合法性判断；
操作请求响应模块，用于接收区块链网络节点返回的判断结果，若接收到操作请求合法的返回信息，解析操作请求并根据解析结果生成相应的数据服务。
优选地，所述的区块链网络中的各个节点进行操作请求的合法性判断包括：
节点根据区块链中的用户的账户信息、权限信息对所述操作请求的合法性进行判断。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：通过将采集的输电线数据发送到区块链网络中的各个节点进行数据的合法性判断，若数据合法，则将数据分别写入监控管理平台和区块链中防止数据的丢失或变动，保证电网正常运行。
通过距离传感器实时监控安全距离，当作业人员距带电体小于安全距离时，自动发出报警信号，进行安全警示，提高输电线路带电作业安全防护水平，防止高压触电事故的发生，进一步提高带电作业人员的安全保障水平。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明实施例提供的一种输电线路安全监控管理系统连接框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本发明技术方案提供一种输电线路安全监控管理系统，包括监控管理平台、带电作业监控装置、输电线路信号采集装置；所述的带电作业监控装置和输电线路信号采集装置分别与监控管理平台通信连接；
所述的带电作业监控装置包括视频采集模块、距离传感器、控制模块和报警模块；所述的视频采集模块、距离传感器和报警模块分别与控制模块连接；
控制模块，用于将视频采集模块采集的视频数据和距离传感器的测距数据通过无线通信模块发至监控管理平台；
控制模块，还用于将接收到的距离传感器的测距数据进行处理并与预先设定的数据安全位移阈值比较，判断若过限输出信号到报警模块进行安全预警；
输电线路信号采集装置包括多个第一信号采集节点以及多个第二信号采集节点，所述的第一信号采集节点和所述的第二信号采集节点均被按照非等间距方式设置于输电线路上；
输电线路信号采集装置还包括信号处理模块和无线通信模块；第一信号采集节点，用于将采集的数据传输至信号处理模块并通过无线通信模块传输至区块链网络中的各个节点进行数据的合法性判断，若数据合法，则将所述的数据分别写入监控管理平台和区块链中；
所述第二采集节点，用于根据所述第一监测节点传输的信息补偿输电线路上的谐波信号和输电线路的电阻率。
所述的视频采集模块包括摄像头模块，距离传感器内嵌在摄像头模块的前端，所述的摄像头模块包括带有云台的摄像头。检修人员对输电线路进行检修时摄像头采集工作人员检修操作视频并将视频信息传输到监控管理平台，方便控制检修效率和检修结果。
监控管理平台还包括处理模块和显示模块，监控管理平台接收到摄像头采集的视频信息时通过处理模块将信息进行去躁处理后成像为实时视频信号，并将视频信号输出到显示模块进行显示，方便实时监控输电线检修工作人员的操作规范性，监控到操作不规范是输出信号到报警模块进行规范化操作提醒。
所述的控制模块包括FPGA模块和与FPGA模块连接的单片机；
所述的单片机用于控制云台的转动方向，所述的FPGA模块用于对摄像头装置采集的视频数据和距离传感器的测距数据进行处理，并与预先设定的各数据阈值比较判断距离是否过限并输出报警信号到报警模块。控制模块通过单片机和FPGA模块进行处理，提高数据处理速度，进一步提高监控过程对故障的响应速度。
所述第一信号采集节点被以非等间距方式设置在输电线路上，所述第二信号采集节点被以非等间距方式设置在每两个相邻的第一信号采集节点之间；
每两个相邻的第二采集节点之间的距离小于任一相邻的第一采集节点之间的距离。
第一信号采及节点包括多种用于进行环境检测的传感器，所述的传感器包括温度传感器、湿度传感器、磁场传感器；所述的信号处理模块包括ARM处理器、AD转换器、FFT运算器以及谐波分析单元。能够根据输电线路布设条件设置信号采集节点，方便对信号采集节点的维护，采用将信号采集节点采集的信号传世到区块链进行验证提高了故障监测的准确度。
通过将采集的输电线数据发送到区块链网络中的各个节点进行数据的合法性判断，若数据合法，则将数据分别写入监控管理平台和区块链中防止数据的丢失或变动，保证电网正常运行。通过距离传感器实时监控安全距离，当作业人员距带电体小于安全距离时，自动发出报警信号，进行安全警示，提高输电线路带电作业安全防护水平，防止高压触电事故的发生，进一步提高带电作业人员的安全保障水平。
实施例二
本发明技术方案提供一种输电线路安全监控管理系统，所述的系统与实施例一的不同之处包括：
监控管理平台包括注册请求接收模块和注册信息发送模块；
注册请求接收模块，用于接收用户发送的注册请求并根据接收到的注册请求中的注册信息，为所述用户分配权限；
注册信息发送模块，用于将用户的注册信息发送到所述区块链网络中的各个节点将所述注册信息写入区块链中；
所述注册信息包括：账户信息、权限信息。
所述的监控端理平台包括操作请求接收模块和操作请求响应模块；
操作请求接收模块，用于接收用户发送的对所述的采集到的数据进行处理的操作请求并将接收到的操作请求发送到区块链网络中的各个节点进行操作请求的合法性判断；
操作请求响应模块，用于接收区块链网络节点返回的判断结果，若接收到操作请求合法的返回信息，解析操作请求并根据解析结果生成相应的数据服务。
所述的区块链网络中的各个节点进行操作请求的合法性判断包括：
节点根据区块链中的用户的账户信息、权限信息对所述操作请求的合法性进行判断。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种输电线路安全监控管理系统，其特征在于包括监控管理平台、带电作业监控装置、输电线路信号采集装置；所述的带电作业监控装置和输电线路信号采集装置分别与监控管理平台通信连接；
所述的带电作业监控装置包括视频采集模块、距离传感器、控制模块和报警模块；所述的视频采集模块、距离传感器和报警模块分别与控制模块连接；
控制模块，用于将视频采集模块采集的视频数据和距离传感器的测距数据通过无线通信模块发至监控管理平台；
控制模块，还用于将接收到的视距离传感器的测距数据进行处理并与预先设定的数据安全位移阈值比较，判断若过限输出信号到报警模块进行安全预警；
输电线路信号采集装置包括多个第一信号采集节点以及多个第二信号采集节点，所述的第一信号采集节点和所述的第二信号采集节点均被按照非等间距方式设置于输电线路上；
输电线路信号采集装置还包括信号处理模块和无线通信模块；第一信号采集节点，用于将采集的数据传输至信号处理模块并通过无线通信模块传输至区块链网络中的各个节点进行数据的合法性判断，若数据合法，则将所述的数据分别写入监控管理平台和区块链中；
所述第二采集节点，用于根据所述第一监测节点传输的信息补偿输电线路上的谐波信号和输电线路的电阻率。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路安全监控管理系统，其特征在于所述的视频采集模块包括摄像头模块，距离传感器内嵌在摄像头模块的前端，所述的摄像头模块包括带有云台的摄像头。
3.根据权利要求2所述的一种输电线路安全监控管理系统，其特征在于监控管理平台还包括处理模块和显示模块，监控管理平台接收到摄像头采集的视频信息时通过处理模块将信息进行去躁处理后成像为实时视频信号，并将视频信号输出到显示模块进行显示。
4.根据权利要求2所述的一种输电线路安全监控管理系统，其特征在于所述的控制模块包括FPGA模块和与FPGA模块连接的单片机；
所述的单片机用于控制云台的转动方向，所述的FPGA模块用于对摄像头装置采集的视频数据和距离传感器的测距数据进行处理，并与预先设定的各数据阈值比较判断距离是否过限并输出报警信号到报警模块。
5.根据权利要求1所述的一种输电线路安全监控管理系统，其特征在于所述第一信号采集节点被以非等间距方式设置在输电线路上，所述第二信号采集节点被以非等间距方式设置在每两个相邻的第一信号采集节点之间；
每两个相邻的第二采集节点之间的距离小于任一相邻的第一采集节点之间的距离。
6.根据权利要求5所述的一种输电线路安全监控管理系统，其特征在于第一信号采及节点包括多种用于进行环境检测的传感器，所述的传感器包括温度传感器、湿度传感器、磁场传感器；所述的信号处理模块包括ARM处理器、AD转换器、FFT运算器以及谐波分析单元。
7.根据权利要求1所述的一种输电线路安全监控管理系统，其特征在于监控管理平台包括注册请求接收模块和注册信息发送模块；
注册请求接收模块，用于接收用户发送的注册请求并根据接收到的注册请求中的注册信息，为所述用户分配权限；
注册信息发送模块，用于将用户的注册信息发送到所述区块链网络中的各个节点将所述注册信息写入区块链中；
所述注册信息包括：账户信息、权限信息。
8.根据权利要求7所述的一种输电线路安全监控管理系统，其特征在于，所述的监控端理平台包括操作请求接收模块和操作请求响应模块；
操作请求接收模块，用于接收用户发送的对所述的采集到的数据进行处理的操作请求并将接收到的操作请求发送到区块链网络中的各个节点进行操作请求的合法性判断；
操作请求响应模块，用于接收区块链网络节点返回的判断结果，若接收到操作请求合法的返回信息，解析操作请求并根据解析结果生成相应的数据服务。
9.根据权利要求8所述的一种输电线路安全监控管理系统，其特征在于，所述的区块链网络中的各个节点进行操作请求的合法性判断包括：
节点根据区块链中的用户的账户信息、权限信息对所述操作请求的合法性进行判断。
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