CN112952647A - 一种高压输电线路的巡检系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高压输电线路的巡检系统，其包括信息采集模块，设有多个且位于输电线路上的不同输电线段，用于采集输电线路和塔杆各关键部位的图像信息和声音信息；数据处理模块，连接至信息采集模块，用于分析并输出该输电线路上是否存在安全隐患的判断结果；定位模块，与所述信息采集模块的数量相等，且设在所述信息采集模块上，连接至数据处理模块，用于确定信息采集模块的位置信息和各安全隐患的位置信息；以及显示模块，通信连接至数据处理模块上，用于接收并显示图像信息、声音信息、该输电线路上是否存在安全隐患的判断结果信息和安全隐患的位置信息。本申请具有提高对高压线路的巡检效率，减轻巡检工人的劳动强度的效果。

Description

一种高压输电线路的巡检系统

技术领域

本申请涉及电力检测技术领域，尤其是涉及一种输电线路的巡检系统。

背景技术

中国地域辽阔，随着电力网的不断建立和完善，其输电线路总里程也呈逐渐增长的趋势，给巡检工人增加了线路巡检的工作量。

现如今对线路巡检的方式多数是通过巡检工作人员带着专业的巡检设备亲临现场，其中多数为望远镜或带有摄像装置的无人机对输电线路和塔杆的连接和运行情况进行拍摄视频或拍照，达到巡检的目的。但是，无人机的遥控范围有限，且无人机需要沿着输电线路不断往返和升降，导致过多能量的浪费；高压线路通常架设在人迹罕至的偏远地区，偏远地区地形结构复杂，巡检工人携带检测设备出入可致使劳动强度过大，且检测效率较低。

发明内容

为了提高对高压线路的巡检效率，减轻巡检工人的劳动强度，本申请提供一种输电线路的巡检系统。

本申请提供的一种高压输电线路的巡检系统采用如下的技术方案：

一种输电线路的巡检系统，包括：

信息采集模块，设有多个且位于输电线路上的不同输电线段，用于采集输电线路和塔杆各关键部位的图像信息和声音信息；

数据处理模块，连接至信息采集模块，用于接收信息采集模块输出的图像信息和声音信息，并通过分析输出该输电线路上是否存在安全隐患的判断结果；

定位模块，与所述信息采集模块的数量相等，且设在所述信息采集模块上，连接至数据处理模块，用于确定信息采集模块的位置信息和各安全隐患的位置信息；

电源模块，用于对信息采集模块、数据处理模块和定位模块提供电能；以及

显示模块，通信连接至数据处理模块上，用于接收并显示图像信息、声音信息、该输电线路上是否存在安全隐患的判断结果信息和安全隐患的位置信息。

通过采用上述技术方案，在对输电线路的巡检过程中，巡检工作人员可通过显示模块直接接收到信息采集模块发出的图像信息、声音信息和某输电线路是否存在安全隐患的判断结果信息，并可根据传输的图像或影像信息对输电线路中是否存在安全隐患进行人工验证，当输电线路中存在安全隐患时，可通过定位模块对存在安全隐患的位置进行定位，以便于检修工作人员根据定位信息快速到达事故现场进行检修工作，从而可免除艰苦漫长的巡检过程。

可选的，所述显示模块连接有控制模块，所述控制模块用于对所述信息采集模块进行控制。

通过采用上述技术方案，控制模块可与数据采集模块通信连接，工作人员可通过控制模块对数据采集模块的启停、图像采集角度等进行控制，从而可对输电线路的各个位置进行检验，减少巡检过程中安全隐患位置和数量的遗漏。

可选的，所述控制模块包括存储器和控制器，所述存储器中预先根据输电线路和塔杆建立有用于表示该输电线路的二维模型，所述定位模块的位置信息显示在所述二维模型上。

通过采用上述技术方案，存储器用于存储各个输电线路的二维模型，在巡检过程中，可利用定位模块对信息采集模块进行定位，并将定位信息显示在二维模型上，通过二维模型可准确定位安全隐患信息的具体隐患类型和位置，减少检修人员高空作业中对安全隐患的寻找，有助于提高检修的效率。

可选的，还包括驱动模块，所述驱动模块的驱动接线端连接至电源模块上，所述驱动模块用于带动所述信息采集模块、定位模块沿着输电线路移动。

通过采用上述技术方案，驱动模块的设置，可带动信息采集模块和定位模块沿着输电线路移动，从而可使信息采集模块对输电线路上的各个位置进行信息采集，进一步提高输电线路上信息采集的全面性，减少输电线路上安全隐患的遗漏。

可选的，还包括光电转换装置，其连接至电源模块上，用于利用太阳能对电源模块进行充电。

通过采用上述技术方案，光电转换装置能够将太阳能转换成电能，并将转换的电能持续输送至电源模块上，使电源模块长期处于电能充沛的状态，减少对巡检设备进行人工充电的步骤，可使信息采集模块长期置于输电线路或塔杆上，随时候命对输电线路的巡检指令。

可选的，所述信息采集模块连接有蓝牙模块，所述蓝牙模块用于检测相邻的信息采集模块，并在该信息采集模块完成某段输电线路的信息采集后，通过蓝牙模块启动相邻的信息采集模块工作。

通过采用上述技术方案，蓝牙模块的设置，可使两个相邻的信息采集模块建立连接关系，当对整条输电线路统一进行巡检使，可在某一输电线段的信息采集装置完成该段的信息采集后，通过蓝牙装置将启动工作指令传输至相邻的信息采集模块，这样，无需工作人员对其进行控制，从而可使该输电线路上的所有信息采集模块依次进行信息采集工作，并通过定位模块将存在安全隐患的位置和图像预留至二维模型上，工作人员可对输电线路上的安全隐患信息进行汇总，统一进行检修工作。

可选的，所述信息采集模块包括：

摄像装置，用于采集输电线缆和塔杆的图像信息，并将图像信息输送至数据处理模块和显示模块上；

陀螺垂直仪，其连接至摄像装置，用于检测摄像装置的偏转角度，并传输偏转角度信息至数据处理模块上；

红外成像装置，连接至数据处理模块上，用于采集输电线缆和塔杆的热成像信息，并将热成像信息输送至数据处理模块和显示模块上；

声音采集装置，连接至数据处理模块上，用于采集输电线缆的放电声响信息，并将放电声响信息传送至数据处理模块和显示模块上。

通过采用上述技术方案，摄像装置可对输电线路、塔杆以及线缆与塔杆的连接处进行拍摄，并将图像信息传送至数据处理单元和显示模块上，以便于数据处理单元根据接收的图像信息进行分析判断出是否存在安全隐患；脱落垂直仪可对摄像装置进行垂直度检测，即可使摄像装置朝向正下方，用于拍摄塔杆，从而可判断塔杆是否发生歪斜现象；红外成像装置所采集的热图像信息传送至数据采集单元后，可根据热图像信息判断输电线缆是否发生短路致使温度过高；声音采集装置可对输电线缆的放电声音进行采集，从而可通过放电声响判断出是否存在安全隐患。

可选的，所述数据处理模块包括图像处理单元、音频处理单元和热图像处理单元。

通过采用上述技术方案，图像处理单元、音频处理单元和热图像处理单元能够分别对应接收的图像信息、声音信息和热图像信息，并对接收到的信息进行处理，从而能够根据接收到的信息判断出输电线路上是否存在安全隐患。

可选的，还包括警示模块，所述警示模块连接至数据处理模块上，在数据处理模块分析出输电线路和塔杆存在安全隐患时，通过警示模块发出警示信号。

通过采用上述技术方案，警示模块发出的警示信号，可使工作人员及时发现输电线路中的安全隐患，并可根据安全隐患的严重程度发出不同的警示信号。

可选的，所述警示模块包括警示灯和高音扬声器。

通过采用上述技术方案，警示灯和高音扬声器的设置，能够发出警示灯光和声响，从而在检修人员对输电线路上的安全隐患进行检修时，可通过警示声响和警示灯光迅速定位隐患的具体位置，节省查找隐患的时间，提高检修的效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在对输电线路的巡检过程中，巡检工作人员可通过显示模块直接接收到信息采集模块发出的图像信息、声音信息和某输电线路是否存在安全隐患的判断结果信息，并可根据传输的图像或影像信息对输电线路中是否存在安全隐患进行人工验证，当输电线路中存在安全隐患时，可通过定位模块对存在安全隐患的位置进行定位，以便于检修工作人员根据定位信息快速到达事故现场进行检修工作，从而可免除艰苦漫长的巡检过程；

2.驱动模块的设置，可带动信息采集模块和定位模块沿着输电线路移动，从而可使信息采集模块对输电线路上的各个位置进行信息采集，进一步提高输电线路上信息采集的全面性，减少输电线路上安全隐患的遗漏。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种巡检系统框图。

图2是本申请实施例提供的一种输电线路示意图。

附图标记说明：1、信息采集模块；11、摄像装置；12、陀螺垂直仪；13、红外成像装置；14、声音采集装置；2、数据处理模块；21、图像处理单元；22、音频处理单元；23、热图像处理单元；3、定位模块；4、电源模块；41、光电转换装置；42、电池；5、显示模块；51、控制模块；6、驱动模块；7、蓝牙模块；8、警示模块。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种输电线路的巡检系统。参照图1和图2，系统包括信息采集模块1、数据处理模块2、定位模块3、电源模块4和显示模块5。

其中，信息采集模块1设有多个，且设于输电线路上的不同输电线段。数据处理模块2连接至信息采集模块1，其数量可以是一个，也可以与信息采集模块1的数量相同。当数据处理模块2的数量与信息采集模块1的数量相同时，其与信息采集模块1固定在一块，并电连接；当数据处理模块2为一个时，其与信息采集模块1通信连接，用于接收信息采集模块1发送的数据信息，并根据接收到的信息判断出该输电线段是否存在故障或安全隐患。定位模块3包括能够接收北斗和GPS卫星定位信号的芯片，其数量与信息采集模块1的数量相等且一一对应，用于确定各个信息采集模块1的位置信息和各安全隐患的位置信息。电源模块4包括可充电的电池42，电源模块4的数量与所述信息采集模块1的数量相同，用于对信息采集模块1、定位模块3和数据处理模块2提供电能。显示模块5包括电子显示屏，其通信连接至数据处理模块2上，用于接收并显示图像信息、声音信息、该输电线路上是否存在安全隐患的判断结果信息、信息采集模块1的位置信息和安全隐患的位置信息。

具体的，信息采集模块1包括摄像装置11、陀螺垂直仪12、红外成像装置13和声音采集装置14。其中，摄像装置11包括高清摄像头、照相机等能够拍摄并传输图像信息的设备。摄像装置11用于采集输电电缆和塔杆的图像信息。陀螺垂直仪12设在摄像装置11上，用于检测摄像装置11相对于垂直于地面的偏转角度。红外成像装置13包括红外成像仪、热成像仪等，连接至数据处理模块2，用于将采集输电线缆和塔杆的热成像信息；声音采集装置14包括话筒、音频采集器等能够音频信号转换成电信号的装置，用于采集输电线路的放电声响。信息采集模块1将采集到的各种信息均发送至数据处理模块2和显示模块5上，以根据其接收到的信息判断输电线路上是否存在安全隐患。

数据处理模块2包括图像处理单元21、音频处理单元22和热图像处理单元23。图像处理单元21用于对接收到的图像进行处理，并分析出图像中的线路位置是否存在隐患和故障，例如，图片中线缆上挂设的线缆、布条、风筝等异物，线缆与塔杆之间的连接件是否锈蚀、螺栓松动、损坏等。摄像装置11与陀螺垂直仪12配合工作，可使摄像装置11保持垂直相下的角度拍摄塔杆，经过分析比对从而可判断出塔杆是否出现歪斜的情况。热成像信息中的热力图像可显示出输电线缆各个位置的温度信息，并通过颜色表现在热力图像上，热图像处理单元23可根据热力图判断出输电线缆是否存在漏电、短路等异常发热现象。音频处理单元22用于识别信息采集模块1所采集的音频信息，并将音频信息与常规的放电音频进行比较，从而可根据放电音频判断输电线路是否存在漏电现象。

显示模块5连接有控制模块51，控制模块51包括处理器和存储器，并与信采集模块通信连接，存储器中预先根据输电线路和塔杆建立有用于表示该输电线路的二维模型，通过显示模块5将二维模型显示出来，且定位模块3的位置信息显示在所述二维模型上；控制模块51还用于对信息采集模块1中的摄像装置11、红外成像装置13的转动角度进行控制。

进一步的，信息采集模块1上连接有驱动模块6和蓝牙模块7。驱动模块6包括驱动电路单元和驱动轮，驱动轮挂设在输电线缆上，用于带动所述信息采集模块1、定位模块3沿着输电线路移动。驱动电路单元与电源模块4电性连接，驱动电路单元与控制模块51通信连接，以接收控制模块51发出的驱动信号。蓝牙模块7用于检测和匹配相邻的信息采集模块1，在某信息采集模块1从输电线路的一端移动至另一端，并完成某段输电线路的信息采集后，通过蓝牙模块7检索距离最接近的信息采集模块1所对应的蓝牙模块7，并启动相邻的信息采集模块1进行信息采集工作。这样，无需工作人员对其进行控制，从而可使该输电线路上的所有信息采集模块1依次进行信息采集工作，并通过定位模块3将存在安全隐患的位置和图像预留至二维模型上，工作人员可对输电线路上的安全隐患信息进行汇总，统一进行检修工作。

进一步的，电源模块4还包括光电转换装置41，其连接至电源模块4上，用于利用太阳能对电源模块4进行充电。在白天的任意时间段内均可通过光电转换装置41对电池42进行充电，使电源模块4长期处于电能充沛的状态，减少对巡检设备进行人工充电的步骤，可使信息采集模块1长期置于输电线路或塔杆上，随时候命对输电线路的巡检指令。

进一步的，系统还包括警示模块8，警示模块8包括警示灯、高音扬声器和警示信息发送单元。其中警示信息发送单元连接至数据处理模块2上，在数据处理模块2经过分析判断出输电线路和塔杆存在安全隐患时，通过警示信息发送单元发出警示信号至显示模块5上，使工作人员及时发现输电线路中的安全隐患，并可根据安全隐患的严重程度发出不同的警示信号。警示灯和高音扬声器均设在驱动模块6上，可随着信息采集模块1同步移动；警示灯和高音扬声器的信号控制端通信连接至数据处理模块2上，与警示信息发送单元同步发出警示灯光和声音信息，可在检修人员对输电线路上的安全隐患进行检修时，可通过警示声响和警示灯光迅速定位隐患的具体位置，节省查找隐患的时间，提高检修的效率。

本申请实施例一种输电线路的巡检系统的实施原理为：在对输电线路的巡检过程中，巡检工作人员可通过显示模块5直接接收到信息采集模块1发出的图像信息、声音信息和某输电线路是否存在安全隐患的判断结果信息，并可根据传输的图像或影像信息对输电线路中是否存在安全隐患进行人工验证，当输电线路中存在安全隐患时，可通过定位模块3对存在安全隐患的位置进行定位，以便于检修工作人员根据定位信息快速到达事故现场进行检修工作，从而可免除巡检工作人员艰苦漫长的巡检过程。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压输电线路的巡检系统，其特征在于，包括：

信息采集模块（1），设有多个且位于输电线路上的不同输电线段，用于采集输电线路和塔杆各关键部位的图像信息和声音信息；

数据处理模块（2），连接至信息采集模块（1），用于接收信息采集模块（1）输出的图像信息和声音信息，并通过分析输出该输电线路上是否存在安全隐患的判断结果；

定位模块（3），与所述信息采集模块（1）的数量相等，且设在所述信息采集模块（1）上，连接至数据处理模块（2），用于确定信息采集模块（1）的位置信息和各安全隐患的位置信息；

电源模块（4），用于对信息采集模块（1）、数据处理模块（2）和定位模块（3）提供电能；以及

显示模块（5），通信连接至数据处理模块（2）上，用于接收并显示图像信息、声音信息、该输电线路上是否存在安全隐患的判断结果信息和安全隐患的位置信息。

2.根据权利要求1所述的一种高压输电线路的巡检系统，其特征在于：所述显示模块（5）连接有控制模块（51），所述控制模块（51）用于对所述信息采集模块（1）进行控制。

3.根据权利要求2所述的一种高压输电线路的巡检系统，其特征在于：所述控制模块（51）包括存储器和控制器，所述存储器中预先根据输电线路和塔杆建立有用于表示该输电线路的二维模型，所述定位模块（3）的位置信息显示在所述二维模型上。

4.根据权利要求2所述的一种高压输电线路的巡检系统，其特征在于：还包括驱动模块（6），所述驱动模块（6）的驱动接线端连接至电源模块（4）上，所述驱动模块（6）用于带动所述信息采集模块（1）、定位模块（3）沿着输电线路移动。

5.根据权利要求1所述的一种高压输电线路的巡检系统，其特征在于：还包括光电转换装置（41），其连接至电源模块（4）上，用于利用太阳能对电源模块（4）进行充电。

6.根据权利要求1所述的一种高压输电线路的巡检系统，其特征在于：所述信息采集模块（1）连接有蓝牙模块（7），所述蓝牙模块（7）用于检测相邻的信息采集模块（1），并在该信息采集模块（1）完成某段输电线路的信息采集后，通过蓝牙模块（7）启动相邻的信息采集模块（1）工作。

7.根据权利要求1所述的一种高压输电线路的巡检系统，其特征在于，所述信息采集模块（1）包括：

摄像装置（11），用于采集输电线缆和塔杆的图像信息，并将图像信息输送至数据处理模块（2）和显示模块（5）上；

陀螺垂直仪（12），其连接至摄像装置（11），用于检测摄像装置（11）的偏转角度，并传输偏转角度信息至数据处理模块（2）上；

红外成像装置（13），连接至数据处理模块（2）上，用于采集输电线缆和塔杆的热成像信息，并将热成像信息输送至数据处理模块（2）和显示模块（5）上；

声音采集装置（14），连接至数据处理模块（2）上，用于采集输电线缆的放电声响信息，并将放电声响信息传送至数据处理模块（2）和显示模块（5）上。

8.根据权利要求1所述的一种高压输电线路的巡检系统，其特征在于：所述数据处理模块（2）包括图像处理单元（21）、音频处理单元（22）和热图像处理单元（23）。

9.根据权利要求1所述的一种高压输电线路的巡检系统，其特征在于：还包括警示模块（8），所述警示模块（8）连接至数据处理模块（2）上，在数据处理模块（2）分析出输电线路和塔杆存在安全隐患时，通过警示模块（8）发出警示信号。

10.根据权利要求9所述的一种高压输电线路的巡检系统，其特征在于：所述警示模块（8）包括警示灯和高音扬声器。

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