CN111757059A - 一种铁塔远程监控设备、监控方法及监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁塔远程监控设备、监控方法及监控系统，属于远程监控技术领域，其包括与铁塔固定安装的支架和设置于支架上的拍摄模组，拍摄模组连接有光伏组件，拍摄模组包括两个拍摄方向相背设置的监控摄像头，两个监控摄像头的拍摄方向朝向线缆的长度方向；两个监控摄像头与支架之间设有支撑架，支撑架包括与支架固定连接的底座和用于安装监控摄像头的安装座，安装座与底座之间设有连接座，连接座分别与安装座和底座转动连接。本发明提供一种铁塔远程监控设备、监控方法及监控系统，降低拍摄模组的耗电量，从而延长相同耗电量下拍摄模组的拍摄时间，以满足正常监测拍摄所需。

Description

一种铁塔远程监控设备、监控方法及监控系统

技术领域

本发明涉及远程监控技术领域，尤其是涉及一种铁塔远程监控设备、监控方法及监控系统。

背景技术

随着我国社会经济建设的全面发展，电力网络的规模也在逐步扩大，电力线路外部环境趋于复杂化，电力线路遭受外界破坏不断，为此对线路通道的外部环境变化情况进行全面监控显得尤为重要。

铁塔安全监控系统是一种无线状态视频监控，其一体化、可带电安装，可扩展性强等优点，使线路安装和维护更为便捷。现有的铁塔安全智能监控系统包括太阳能电池板、蓄电池集成单元、通讯单元、前端监控单元，其中通常采用球形高清摄像机作为前端监控单元，球形摄像机具有360度实时检测传输线和周围环境的优势，但是球形摄像机存在耗能大，当铁塔安装在电力输送困难的地区时，造成监控系统的运行通常受到电能的限制而无法达到预期效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种铁塔远程监控设备，降低拍摄模组的耗电量，从而延长相同耗电量下拍摄模组的拍摄时间，以满足正常监测拍摄所需。

一种铁塔远程监控设备，包括与铁塔固定安装的支架和设置于支架上的拍摄模组，所述拍摄模组连接有光伏组件，所述拍摄模组包括两个拍摄方向相背设置的监控摄像头，两个所述监控摄像头的拍摄方向朝向线缆的长度方向；两个所述监控摄像头与支架之间设有支撑架，所述支撑架包括与支架固定连接的底座和用于安装监控摄像头的安装座，所述安装座与底座之间设有连接座，所述连接座分别与安装座和底座转动连接。

通过采用上述技术方案，通过设置两个监控摄像头对线缆及其周围环境进行监测，同时由两个监控摄像头取代球形摄像机进行图像拍摄能够有效降低拍摄模组的耗电量，当光伏组件的电能转化量不变时，能够有效延长光伏组件供拍摄模组进行拍摄监测的工作时长，使得监控系统满足正常监测所需；通过设置支撑架将监控摄像头安装在支架上，并通过设置连接座与安装座和底座转动设置，从而便于监控摄像头能够根据实际使用需求进行角度调整。

本发明进一步设置为：所述安装座与连接座上下翻转设置，所述连接座设有定位螺栓，所述安装座设有弧形滑槽，所述定位螺栓贯穿弧形滑槽且与弧形滑槽滑动配合，所述定位螺栓与连接座螺纹连接，所述定位螺栓拧紧时，所述安装座与连接座固定；所述连接座与底座水平转动设置，所述连接座螺纹连接有固定螺栓，所述固定螺栓与底座相互抵触。

通过采用上述技术方案，通过设置定位螺栓便于对安装座与连接座的相对位置进行定位，通过设置固定螺栓对底座与连接座的相对位置进行定位。

本发明进一步设置为：所述安装座背离连接座一侧固定连接有挡雨罩，所述监控摄像头位于挡雨罩朝向连接座一侧，所述挡雨罩沿其长度方向的一端凸出于监控摄像头的拍摄端。

通过采用上述技术方案，通过设置挡雨罩对监控摄像头进行防护，降低雨水直接淋落到监控摄像头镜头上的量，提高拍摄画面的清晰度。

本发明进一步设置为：所述拍摄模组还包括向下设置用于监测铁塔地基环境的下摄像头，所述下摄像头通过支撑架安装于支架上。

通过采用上述技术方案，同时设置下摄像头对对铁塔周边环境进行监测，以便于对铁塔周边环境所存在的安全隐患的排查。

本发明进一步设置为：所述拍摄模组还包括热成像摄像头，所述热成像摄像头通过支撑架设置于支架上，所述热成像摄像头用于监测天塔传输线的温度。

通过采用上述技术方案，通过设置热成像摄像头对线缆连接处的温度变化进行检测，提高对铁塔输送线缆安全性能的检测。

本发明进一步设置为：所述拍摄模组连接有控制模块，所述控制模块包括摄像切换单元和定时控制单元，所述摄像切换单元用于控制两个监控摄像头和下摄像头三者之间的拍摄切换，所述定时控制单元用于控制拍摄模组定时开启拍摄。

通过采用上述技术方案，通过设置控制模块对拍摄模组的拍摄进行控制，通过定时控制单元实现拍摄模组间隔定时启动，使得拍摄模组部分时间处于待机状态，从而降低拍摄模组的电能消耗，通过设置摄像切换单元对拍摄模组各个摄像头进行切换，从而实现更多方位画面拍摄的同时降低摄像模组的耗电量。

本发明进一步设置为：所述支架顶部设有微型气象站，所述微型气象站用于监控铁塔气候环境，所述微型气象站与光伏组件连接。

通过采用上述技术方案，通过设置微型气象站对铁塔所处区域的气候进行监测，以及时发现铁塔上传输用线缆所处的气候环境条件，以及该条件对线缆的影响。

本发明进一步设置为：所述光伏组件包括倾斜设置的太阳能板和蓄电池，所述太阳能板与支架之间设有倾斜物架，所述倾斜物架与支架竖直上下滑动设置，所述太阳能板的倾斜上端位于拍摄模组上方。

通过采用上述技术方案，太阳能板用于接收太阳能并将光能转换为电能，蓄电池用于存储太阳能板接收并转换而成的电能，同时通过设置太阳能板与拍摄模组的位置关系，从而降低拍摄太阳能板对拍摄模组的拍摄范围的遮挡。

本发明目的二是提供一种铁塔远程监控方法，具有节约监控所需电能的特点。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种铁塔远程监控方法，包括以下步骤：

唤醒拍摄模组；

控制两个监控摄像头、热成像摄像头以及下摄像头依次启动并执行拍摄以获取监测图像数据并实时传输；

监测图像数据完全传输后，拍摄模组进入待机状态。

本发明目的三是提供一种铁塔远程监控系统，具有定时启动拍摄模组的功能，以降低监控设备的耗电量的特点。

本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：

一种铁塔远程监控系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有能够被处理器加载并执行所述监控方法的计算机程序。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置两个监控摄像头取代球形摄像机进行图像拍摄，有效降低拍摄模组的耗电量，保证拍摄模组的监测性能，提高监测效果；

2.通过设置控制模块对拍摄模组各摄像头进行拍摄控制，使得拍摄模组定时启动定时进入待机状态，从而进一步降低电能消耗。

附图说明

图1是本发明实施例一的整体结构示意图；

图2是本发明实施例一的整体结构示意图；

图3是图2中A部放大图；

图4是本发明实施例一的功能结构框图；

图5是本发明的实施例二的步骤流程图。

图中，1、支架；11、延伸轴；2、支撑架；21、底座；22、连接座；23、安装座；231、弧形滑槽；24、定位螺栓；25、固定螺栓；26、挡雨罩；3、拍摄模组；31、监控摄像头；32、下摄像头；33、热成像摄像头；4、光伏组件；41、太阳能板；42、蓄电池；43、倾斜物架；5、微型气象站；6、控制模块；61、摄像切换单元；62、定时控制单元；7、后台服务器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1，为本发明公开的一种铁塔远程监控设备，应用于偏远山区或通电不便等地区的，以实现更小耗能的环境和线缆工作状态监测，其包括与铁塔固定安装的支架1和固定设置于支架1上的拍摄模组3，拍摄模组3连接有光伏组件4，通过光伏组件4对太阳能进行转换，从而为拍摄模组3的正常运转提供所需电能。其中拍摄模组3包括两个拍摄方向相背设置的监控摄像头31，两个监控摄像头31的拍摄方向朝向线缆的长度方向，通过监控摄像头31对铁塔上的线缆及其线缆周围环境进行监测，同时将监控摄像头31拍摄方向固定，降低监控摄像头31运动而造成的电量消耗，以达到降低耗能的作用。

参照图1，为降低铁塔及其装置对拍摄模组3的拍摄影响，支架1沿其高度方向间隔固定设有多个延伸轴11，两个监控摄像头31与支架1之间设有支撑架2，将支撑架2固定安装在对应的延伸轴11上，从而实现监控摄像头31的安装，同时也可以根据安装情况直接将支撑架2直接固定安装在支架1上。为方便对铁塔气候环境的监测，支架1顶部设有用于监控铁塔气候环境的微型气象站5，主要监测铁塔所处区域的风力、风向、降雨量、湿度、温度等会影响铁塔、线缆安装稳定性及线缆正常工作的自然因素。同时，微型气象站5与光伏组件4连接，通过光伏组件4为其提供工作所需电能。

参照图2和图3，为方便监控摄像头31根据实际安装情况进行调整，支撑架2包括与支架1固定连接的底座21和用于安装监控摄像头31的安装座23，安装座23与底座21之间设有连接座22，连接座22的两端分别与安装座23和底座21转动连接，使得监控摄像头31能够根据需求进行拍摄方向调整。监控摄像头31固定安装于安装座23顶部，且为降低降雨对监控摄像头31的影响，安装座23背离连接座22一侧固定连接有挡雨罩26，监控摄像头31位于挡雨罩26朝向连接座22一侧，挡雨罩26呈弧形设置且挡雨罩26沿其长度方向的一端凸出于监控摄像头31的拍摄端，本实施例中挡雨罩26的两端均凸出于监控摄像头31的一端，通过挡雨罩26降低雨水直接淋落到监控摄像头31镜头上的量，提高拍摄画面的清晰度。

参照图2和图3，其中，安装座23与连接座22上下翻转设置，且为方便监控摄像头31调整后位置的固定，连接座22设有定位螺栓24，安装座23对应定位螺栓24设有弧形滑槽231，定位螺栓24贯穿弧形滑槽231且与弧形滑槽231滑动配合，且定位螺栓24与连接座22螺纹连接，当安装座23的转动角度确定后，通过转动定位螺栓24使其拧紧，使得在定位螺栓24螺帽和连接座22的抵触将安装座23夹紧，从而实现安装座23与连接座22的相对位置固定。连接座22与底座21水平转动设置，连接座22螺纹连接有固定螺栓25，固定螺栓25与底座21相互抵触，当连接座22在底座21上的转动角度确定后，通过旋转固定螺栓25使其朝向底座21移动，并使得固定螺栓25的端面与底座21上端相互抵触，通过固定螺栓25与底座21之间的相互摩擦力，从而实现固定连接座22与底座21的位置相对固定。

参照图1和图2，为便于对铁塔输送线缆安全性能的检测，拍摄模组3还包括热成像摄像头33，热成像摄像头33也通过支撑架2设置于支架1上，且热成像摄像头33同于检测线缆连接处如母排、绝缘子等连接处的温度变化，热成像摄像头33的设置个数与其时间所需的监测的连接处个数对应，本实施例中以一个热成像摄像头33作为展示。拍摄模组3还包括摄像方向朝下的下摄像头32，下摄像头32也通过支撑架2安装于支架1上，其用于监测铁塔地基环境，对铁塔周边环境进行监测，主要监测对象有人为破坏、动物破坏以及自然界气候对地基稳定性的影响，以便于对铁塔周边环境所存在的安全隐患的排查。

参照图1和图2，其中光伏组件4包括倾斜设置于支架1上的太阳能板41和固定设置的蓄电池42，太阳能板41用于接收太阳能并将光能转换为电能，蓄电池42用于存储太阳能板41接收并转换而成的电能。为方便太阳能板41的安装，太阳能板41与支架1之间设有倾斜物架43，倾斜物架43与支架1竖直上下滑动设置，从而实现太阳能板41的高度调节，以减小太阳能板41在使用过程中可能会存在的其他物体对其的遮挡面积，保证其接收阳光的面积最大化。同时太阳能板41的倾斜上端对应拍摄模组3上方，从而降低拍摄太阳能板41对拍摄模组3的拍摄范围的遮挡，且太阳能板41的倾斜上端位于微型气象站5的下方，避免太阳能板41对微型气象站5造成遮挡，从而影响微型气象站5的检测精度。

参照图2和图4，为实现更好地节能效果，拍摄模组3连接控制模块6，且控制模块6连接于后端服务器，接受并响应后端服务器的控制信号，控制模块6包括摄像切换单元61和定时控制单元62，定时控制单元62用于控制拍摄模组3定时开启拍摄，当拍摄模组3处于非拍摄时间段内时，拍摄模组3的各摄像头均处于待机状态，以降低电能消耗。在现有的监控设备中，通常不会采用摄像头待机模式，在通电便捷地区，无需考虑耗能情况，在通电不便地区，通常采用加大太阳能板41的面积和蓄电池42的蓄电量来满足摄像头不间断工作，而在实际情况中铁塔传输线缆的故障发生频率并不高，没有时刻拍摄的需要，因此本实施例中通过设置控制模块6对拍摄模组3的拍摄情况进行控制，定时启动拍摄模组3采集所需信息数据，拍摄模组3的工作时间与启动间隔根据实际使用需求进行设定，保证铁塔监测需求的同时，节约拍摄模组3的电能消耗量。

参照图1和图4，摄像切换单元61用于控制两个监控摄像头31和下摄像头32三者之间的拍摄切换，同时当铁塔上传输线缆有热成像摄像头33的安装需求且支架1上安装有热成像摄像头33时，摄像切换单元61也可用于控制热成像摄像头33与监控摄像头31和下摄像头32之间的切换。拍摄模组3中各摄像头在工作过程中的拍摄模式为轮流启动，分别对监控摄像头31、下摄像头32以及热成像摄像头33的拍摄时间进行设置，即事先设定好单个摄像头的拍摄时间，各个摄像头的拍摄时间之和即为拍摄模组3的工作时间，当其中一个摄像头在拍摄时，其余摄像头均处于待机状态，当该摄像头的拍摄时间到达其预先设定的拍摄时间时，摄像切换单元61控制该摄像头进入待机状态并控制下一摄像头启动拍摄，当拍摄模组3内所有摄像头都轮流启动拍摄完成后，定时控制单元62控制拍摄模组3进入待机状态，从而减少拍摄模组3的工作时间以减少能源消耗。

参照图2和图4，本实施例中，单个摄像头的拍摄时间为30秒，拍摄模组3的工作时间为N*30S，N为拍摄模组3各摄像头的数量之和，定时启动的时间间隔优选为0.5h，即拍摄模组3每0.5h启动一次，每次启动时摄像头根据预设顺序轮流启动拍摄并将采集到的图像数据实时传输至后台服务器7，当拍摄模组3各摄像头均完成拍摄并将其监测到的图像数据完成传输后，拍摄模组3进入待机状态，等待下次定时启动。拍摄模组3处于待机状态下，其电能消耗量大大降低，从而使得在消耗相同电量的情况下，本方案中监控设备的工作时间比现有监控设备的工作时间久，且基于设备成本考虑，在电能消耗量降低的情况下，太阳能板41可以采用体积更小的光伏面板，同时也可以采用蓄电量小的蓄电池42，以达到设备成本的降低，同时本实施例虽然采用两个监控摄像头31，但是从市场价格比较在拍摄像素与景深等参数相同或相近的情况下，本方案中的监控摄像头31市场价格普遍低于球形摄像机的价格。

参照图2和图4，为提高监控的灵活性，后台服务器7可对控制模块6进行人工主动或机器智能控制，以应对特殊时间段需要实时监控或需要查看铁塔周围状况时能够快速对拍摄模组3进行控制，其中特殊时间段通常为微型气象站5监测到铁塔所处区域气候恶劣如暴雨、降雨量大、大风等容易造成铁塔和/或线缆的安装稳定性的天气情况下或持续高温天气下。针对以上特殊时间段拍摄模组3的拍摄控制，后台服务器7可以通过人工手动输入控制信号对控制模块6进行控制也可以在后台服务器7内设置启动数据从而实现智能控制，从而启动拍摄模组3并将定时模块关闭，使得拍摄模组3保持持续拍摄，同时控制摄像切换单元61，使得某一获取所需数据的摄像头保持长时间拍摄状态，而其他摄像头仍处于待机状态。例如暴雨和降雨量大的天气条件下，下摄像头32所拍摄的图像数据为所需数据，因此后台服务器7控制下摄像头32启动，而其他摄像头仍处于待机状态；在大风天气条件下，为查看风力对传输线缆的影响程度，两个监控摄像头31所拍摄的图像数据为所需数据，因此后台服务器7控制两个监控摄像头31同时启动或轮流交替启动，而其他摄像头仍处于待机状态；在持续高温天气下，为查看高温对线缆连接处的影响情况，热成像摄像头33所拍摄的图像数据为所需数据，因此后台服务器7控制热成像摄像头33启动，而其他摄像头仍处于待机状态。

实施例二

参照图5，本发明公开的一种铁塔远程监控方法，应用于上述铁塔远程监控设备中，具体包括以下步骤：

唤醒拍摄模组3。

具体地，监控设备在不受后台服务器7控制干涉下，其根据控制模块6中的既定程序执行拍摄任务前，需要控制模块6唤醒拍摄模组3，在后台服务器7控制时，则通过后台服务器7远程控制控制模块6唤醒拍摄模组3。

控制两个监控摄像头31、热成像摄像头33以及下摄像头32依次启动并执行拍摄以获取监测图像数据并实时传输。

具体地，控制模块6唤醒拍摄模组3后，拍摄模组3进入拍摄状态，拍摄模组3按照既定的顺序逐一进行拍摄，当其中一个摄像头启动拍摄时，其余摄像头均处于待机状态，当该摄像头的拍摄时间到达其预先设定的拍摄时间时，摄像切换单元61控制该摄像头进入待机状态并控制下一摄像头启动拍摄。

监测图像数据完全传输后，拍摄模组3进入待机状态。

具体地，当拍摄模组3内所有摄像头都轮流启动拍摄完成并将监测图像数据完全传输后，定时控制单元62控制拍摄模组3进入待机状态，并重新开始下一轮计时，此时完成一组拍摄，当定时控制单元62定时结束后，控制模块6控制拍摄模组3进行下一组拍摄。

实施例三

参照图5，在一实施例中，提供了一种铁塔远程监控系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中存储器存储有拍摄模组3启动的时间间隔、拍摄模组3的工作时间以及拍摄模组3监控摄像头31、下摄像头32以及热成像摄像头33的启动顺序等，处理器用于提供计算和控制能力，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

唤醒拍摄模组3；

控制两个监控摄像头31、热成像摄像头33以及下摄像头32依次启动并执行拍摄以获取监测图像数据并实时传输；

监测图像数据完全传输后，拍摄模组3进入待机状态。

具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁塔远程监控设备，包括与铁塔固定安装的支架(1)和设置于支架(1)上的拍摄模组(3)，其特征在于：所述拍摄模组(3)连接有光伏组件(4)，所述拍摄模组(3)包括两个拍摄方向相背设置的监控摄像头(31)，两个所述监控摄像头(31)的拍摄方向朝向线缆的长度方向；两个所述监控摄像头(31)与支架(1)之间设有支撑架(2)，所述支撑架(2)包括与支架(1)固定连接的底座(21)和用于安装监控摄像头(31)的安装座(23)，所述安装座(23)与底座(21)之间设有连接座(22)，所述连接座(22)分别与安装座(23)和底座(21)转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种铁塔远程监控设备，其特征在于：所述安装座(23)与连接座(22)上下翻转设置，所述连接座(22)设有定位螺栓(24)，所述安装座(23)设有弧形滑槽(231)，所述定位螺栓(24)贯穿弧形滑槽(231)且与弧形滑槽(231)滑动配合，所述定位螺栓(24)与连接座(22)螺纹连接，所述定位螺栓(24)拧紧时，所述安装座(23)与连接座(22)固定；所述连接座(22)与底座(21)水平转动设置，所述连接座(22)螺纹连接有固定螺栓(25)，所述固定螺栓(25)与底座(21)相互抵触。

3.根据权利要求2所述的一种铁塔远程监控设备，其特征在于：所述安装座(23)背离连接座(22)一侧固定连接有挡雨罩(26)，所述监控摄像头(31)位于挡雨罩(26)朝向连接座(22)一侧，所述挡雨罩(26)沿其长度方向的一端凸出于监控摄像头(31)的拍摄端。

4.根据权利要求1所述的一种铁塔远程监控设备，其特征在于：所述拍摄模组(3)还包括向下设置用于监测铁塔地基环境的下摄像头(32)，所述下摄像头(32)通过支撑架(2)安装于支架(1)上。

5.根据权利要求1所述的一种铁塔远程监控设备，其特征在于：所述拍摄模组(3)还包括热成像摄像头(33)，所述热成像摄像头(33)通过支撑架(2)设置于支架(1)上，所述热成像摄像头(33)用于监测天塔传输线的温度。

6.根据权利要求4所述的一种铁塔远程监控设备，其特征在于：所述拍摄模组(3)连接有控制模块(6)，所述控制模块(6)包括摄像切换单元(61)和定时控制单元(62)，所述摄像切换单元(61)用于控制两个监控摄像头(31)和下摄像头(32)三者之间的拍摄切换，所述定时控制单元(62)用于控制拍摄模组(3)定时开启拍摄。

7.根据权利要求1所述的一种铁塔远程监控设备，其特征在于：所述支架(1)顶部设有微型气象站(5)，所述微型气象站(5)用于监控铁塔气候环境，所述微型气象站(5)与光伏组件(4)连接。

8.根据权利要求1所述的一种铁塔远程监控设备，其特征在于：所述光伏组件(4)包括倾斜设置的太阳能板(41)和蓄电池(42)，所述太阳能板(41)与支架(1)之间设有倾斜物架(43)，所述倾斜物架(43)与支架(1)竖直上下滑动设置，所述太阳能板(41)的倾斜上端位于拍摄模组(3)上方。

9.一种铁塔远程监控方法，其特征在于：包括以下步骤：

唤醒拍摄模组(3)；

控制两个监控摄像头(31)、热成像摄像头(33)以及下摄像头(32)依次启动并执行拍摄以获取监测图像数据并实时传输；

监测图像数据完全传输后，拍摄模组(3)进入待机状态。

10.一种铁塔远程监控系统，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器存储有能够被处理器加载并执行如权利要求9中所述监控方法的计算机程序。

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