CN113487819A - 一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及杆塔输电线路监控系统技术领域，且公开了一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，包括杆塔、监控模块、云端服务器以及用户端，所述监控模块包括监控器与光电警报器，监控器包括亮度感应器、夜视模块、太阳电池板、蓄电池与拍摄模块，拍摄模块数据连接有数据传输模块，数据传输模块与云端服务器数据连接，云端服务器包括云端接入模块，云端接入模块的输出端数据连接有消息总线模块。该杆塔输电线路防外力破坏监控系统，防止了施工机械的操作手误触输电线，避免了输电线遭受外力出现断裂的情况，防止出现线路跳闸的情况，保障了整个输电线路传输电力的稳定性，进而降低了迫停电事故的概率，避免了迫停电事故所带来的经济损失。

Description

一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统

技术领域

本发明涉及杆塔输电线路监控系统技术领域，具体为一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统。

背景技术

电力杆塔是支承架空输电线路导线和架空地线并使它们之间以及与大地之间保持一定距离的杆形或塔形构筑物，电力杆塔之间架设电力传输线，近几年来，随着电网结构的发展和完善，电力线路的建设得到了长足的发展。但是，由于电力线路所处地理位置和环境条件的特殊性，杆塔点多，面广，线长，终年暴露在野外，除了要遭受恶劣自然天气的侵袭外，人为因素也是重要原因，人为因素例如大型施工机械的操作手误触输电线，造成外力破坏引起的线路跳闸，线路被迫停电事故的概率呈上升趋势，引起电力公司的极大重视。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，具备对杆塔输电线路进行实时监控等优点，解决了大型施工机械的操作手误触输电线的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，包括杆塔、监控模块、云端服务器以及用户端，所述监控模块设置在塔杆上，监控模块与云端服务器之间双向数据连接，云端服务器与客户端之间双向数据连接，监控模块包括监控器与光电警报器，监控器包括亮度感应器、夜视模块、太阳电池板、蓄电池与拍摄模块，拍摄模块数据连接有数据传输模块，数据传输模块与云端服务器数据连接，云端服务器包括云端接入模块，云端接入模块的输出端数据连接有消息总线模块，消息总线模块的输出端分别双向数据连接有图像智能分析模块、报警推送模块与数据存储模块，数据存储模块的输出端数据连接有结果展示模块。

优选的，所述监控器与光电警报器内均内置4G终端，有益效果：提高了监控器发送数据或者云端服务器控制光电警报器的稳定性。

优选的，所述监控器与地面之间的固定拍摄角度呈67°，监控器的最高水平拍摄线为安全高度阈值，安全高度阈值距离塔杆输电线具有5m，监控器内拍摄模块采用1分钟采集一次的工作频率，有益效果：这样在车辆移动部位在接触到输电线时具有反应时间，避免了输电线遭到外力出现断裂的情况。

优选的，所述图像分析模块与图像智能模型管理模块之间数据连接，图像智能模型管理模块内存储了多种类型车辆移动部位超过完全阈值线的图片以及移动部位不同角度与不同位置的图片，有益效果：监控器传输的照片与图像智能模型管理模块内所存储的图片进行对比，这样保障了图像分析模块分析数据的准确性。

优选的，所述报警推送模块与光电警报器信号连接，有益效果：光电警报器开启发生警报声音与灯光闪动，提醒现场操作人员所驾驶的车辆移动部位存在违规，避免了输电线遭到外力破坏。

优选的，所述用户端包括登入模块，登入模块与云端服务器双向数据连接，云端服务器获取用户端的IP地址以及ID，根据获取的用户端ID将用户划分至相对应的作业地区，有益效果：达到由现场管理人员或者维修人员进行快速响应，避免了杆塔输电线遭到外力破坏。

优选的，所述太阳能电池板的输出端分别与监控器以及蓄电池电线连接，蓄电池与监控器进行电线连接，有益效果：而太阳能电池板在为监控器供电的同时也为蓄电池进行充电，同时蓄电池与监控器进行电线连接，当处于阴雨天时，太阳能电池板停止对监控器供电转由蓄电池供电，蓄电池存储内电量可供监控器进行十五天拍摄，通过这种方式保障了监控器在多种气候拍摄时的稳定性。

优选的，所述亮度感应器为LTR-329ALS环境光亮度传感器，亮度感应器与夜视模块数据连接，有益效果：亮度感应器实时监测环境光亮度，实现亮度感应器CCD感光度、对比度、色调以及饱和度的自动调节，当夜晚降临时，夜视模块自动开启，从而使得监控模块达到全天24h监控。

本方案的基础原理在于：监控器内拍摄模块采用1-5分钟采集一次的工作频率对杆塔下进行实时监控拍照，拍摄模块所拍摄的现场照片由数据传输模块发送至云端服务器内，云端服务器将拍摄模块所拍摄的实时照片传输至云端接入模块内，云端服务器将拍摄模块所拍摄的实时照片传输至云端接入模块内，云端接入模块最先将照片发送至图像智能分析模块内，图像智能分析模块根据图像智能模型管理模块内的图片对传输图片内车辆进行智能识别，识别传输的图片中是否含有大型机械车辆，如果传输的图片没有大型机械车辆将图片存储于数据存储模块内，如果传输的图片中有大型机械车辆，智能分析模块会检测出大型机械车辆在图片中的位置和该大型机械车辆所属的类型；之后将大型机械车辆图像裁剪出来送入图像智能分析模块中该类大型机械车辆的高度评估模型估测车辆高度，根据该车辆位置和评估高度与该类车辆预设的安全阈值进行对比，判别裁剪车辆位置和高度是否超过60%、70%以及80%等不同安全阈值，当该车辆的位置和高度超过60%时，将违规照片发送至消息总线模块内，消息总线模块将违规信息以及违规地点以文字方式编辑信息发生至相对应的现场管理员客户端上，同时报警推送模块根据不同的相识度发送不同的信号至光电警报器内，光电警报器根据接收不同信号开启不同的警报声与灯光闪动，提醒现场操作人员所驾驶的车辆移动部位存在违规以及违规的范围，从而对现场操作人员达到警示效果，同时消息总线模块将违规照片存储至数据存储模块内，当检测传输照片相似度低于60%时，消息总线模块将传输照片数据存储在存储模块内，用户端由登入模块进入到云端服务器，同时云端服务器获取用户端的IP地址，根据获取的用户端IP地址将用户划分至相对应的作业地区，从而当出现违规情况下，云端服务器对在相对应作业地区的管理人员发生违规信息，从而达到由现场管理人员或者维修人员进行快速响应，同时用户端进入到云端服务器内可以进入到结果展示模块，从而对监控器所拍摄的照片进行查阅。

本方案的有益效果在于：当超过安全阈值时，云端服务器控制光电警报器内，光电警报器开启发生警报声音与灯光闪动，提醒现场操作人员所驾驶的车辆移动部位存在违规现象，同时以文字方式编辑信息发生至相对应的现场管理员客户端上，从而防止了施工机械的操作手误触输电线，避免了输电线遭受外力出现断裂的情况，防止出现线路跳闸的情况，保障了整个输电线路传输电力的稳定性，进而降低了迫停电事故的概率，避免了迫停电事故所带来的经济损失。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，具备以下有益效果：

1、该杆塔输电线路防外力破坏监控系统，由监控器实时拍摄现场照片，然后将照片传输至云端服务器内，最终由云端服务器内的图像分析模块对图片进行分析是否超过安全阈值，从而达到对塔杆下作业进行实时监控，当超过安全阈值时，云端服务器控制光电警报器内，光电警报器开启发生警报声音与灯光闪动，提醒现场操作人员所驾驶的车辆移动部位存在违规现象，同时以文字方式编辑信息发生至相对应的现场管理员客户端上，从而防止了施工机械的操作手误触输电线，避免了输电线遭受外力出现断裂的情况，防止出现线路跳闸的情况，保障了整个输电线路传输电力的稳定性，进而降低了迫停电事故的概率，避免了迫停电事故所带来的经济损失。

2、该杆塔输电线路防外力破坏监控系统，云端服务器获取用户端的IP地址，根据获取的用户端ID将用户划分至相对应的作业地区，达到由现场管理人员或者维修人员进行快速响应，避免了杆塔输电线遭到外力破坏。

3、该杆塔输电线路防外力破坏监控系统，太阳能电池板在为监控器供电的同时也为蓄电池进行充电，同时蓄电池与监控器进行电线连接，当处于阴雨天时，太阳能电池板停止对监控器供电转由蓄电池供电，蓄电池存储内电量可供监控器进行十五天拍摄，通过这种方式保障了监控器在多种气候拍摄时的稳定性。

附图说明

图1为本发明一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统分布框图；

图2为本发明监控模块系统分布框图；

图3为本发明云端服务器的系统分布框图；

图4为本发明图像智能分析模块流程框图；

图5为本发明用户端流程框图。

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-图5，本发明提供一种新的技术方案：一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，包括有杆塔、监控模块、云端服务器以及用户端，监控模块设置在塔杆上，监控模块与云端服务器之间双向数据连接，云端服务器与客户端之间双向数据连接，监控模块包括监控器与光电警报器，同时监控器与光电警报器内均内置4G终端；

监控器包括亮度感应器、夜视模块、太阳电池板、蓄电池与拍摄模块，监控器与地面之间的固定拍摄角度呈65°至67°，监控器的最高水平拍摄线为安全高度阈值，安全高度阈值距离塔杆输电线具有3m-5m，同时监控器内拍摄模块采用1-5分钟采集一次的工作频率下，在监控器在不采集图像时，拍摄模块处于休眠状态，保持极低的耗电量，当采集图像时拍摄模块从休眠状态唤醒，同时监控器是采用EXVIEWHAD超低照度摄像技术，这样大大提高了监控器的感光度，其彩色照度可达0.05LUX，黑白则可达0.003-0.001LUX，当开启夜视模式时得到高清晰度的黑白图像，实现0Lux下拍摄，亮度感应器为环境光亮度传感器，亮度感应器型号为LTR-329ALS，从而亮度感应器实时监测环境光亮度，实现亮度感应器CCD感光度、对比度、色调以及饱和度的自动调节，同时亮度感应器与夜视模块数据连接，夜视模块与监控器电线的输入端连接，从而当夜晚降临时，夜视模块自动开启，从而使得监控模块达到全天24h监控，太阳能电池板为多晶硅太阳能电池板，从而该太阳能电池板具备着高分辨率与高转换率的特点，保障了对监控器的供电效果，太阳能电池板的输出端分别与监控器以及蓄电池电线连接，从而太阳能电池板在为监控器供电的同时也为蓄电池进行充电，同时蓄电池与监控器进行电线连接，当处于阴雨天时，太阳能电池板停止对监控器供电转由蓄电池供电，蓄电池存储内电量可供监控器进行十五天拍摄，通过这种方式保障了监控器在多种气候拍摄时的稳定性；

拍摄模块数据连接有数据传输模块，数据传输模块与云端服务器的接收端数据连接，从而由拍摄模块所拍摄的现场照片有数据传输模块发送至云端服务器内，云端服务器包括云端接入模块，云端接入模块的输出端数据连接有消息总线模块，消息总线模块的输出端分别双向数据连接有图像智能分析模块、报警推送模块与数据存储模块，数据存储模块的输出端数据连接有结果展示模块，报警推送模块与光电警报器信号连接，图像分析模块包括图像智能模型管理模块，图像分析模块与图像智能模型管理模块之间数据连接，同时图像智能模型管理模块内存储了多种类型车辆移动部位超过完全阈值线的图片以及移动部位不同角度与不同位置的图片，云端服务器将拍摄模块所拍摄的实时照片传输至云端接入模块内，云端接入模块最先将照片发送至图像智能分析模块内，图像智能分析模块根据图像智能模型管理模块内的图片对传输图片内车辆进行智能识别，识别传输的图片中是否含有大型机械车辆，如果传输的图片没有大型机械车辆将图片存储于数据存储模块内，如果识别到含有大型机械车辆时将大型机械车辆裁剪出，根据裁剪出的车辆智能识别出所隶属的相同类型车辆，同时智能识别出裁剪车辆所处于的位置和评估车辆高度，根据该车辆位置和评估高度和该类车辆预设的安全阈值进行对比，判别裁剪车辆位置和高度是否超过60%、70%以及80%等不同安全阈值，当判别超过60%时，将违规照片发送至消息总线模块内，消息总线模块将违规信息以及违规地点以文字方式编辑信息发生至相对应的现场管理员客户端上，同时报警推送模块根据不同的相识度发送不同的信号至光电警报器内，光电警报器根据接收不同信号开启不同的警报声与灯光闪动，提醒现场操作人员所驾驶的车辆移动部位存在违规以及违规的范围，从而对现场操作人员达到警示效果，同时消息总线模块将违规照片存储至数据存储模块内，当检测传输照片相似度低于60%时，消息总线模块将传输照片数据存储在存储模块内；

用户端为手机端或者PC端，用户端的输出端数据连接有登入模块，登入模块可为公众号或者专属APP，登入模块与云端服务器双向数据连接，用户端由登入模块进入到云端服务器，同时云端服务器获取用户端的IP地址以及ID，根据获取的用户端IP地址将用户划分至相对应的作业地区，从而当出现违规情况下，云端服务器对在相对应作业地区的管理人员发生违规信息，从而达到由现场管理人员或者维修人员进行快速响应，避免了杆塔输电线遭到外力破坏，同时用户端进入到云端服务器内可以进入到结果展示模块，从而对监控器所拍摄的照片进行查阅。

工作原理：当一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统使用时；

第一步：监控器内拍摄模块采用1-5分钟采集一次的工作频率对杆塔下进行实时监控拍照，拍摄模块所拍摄的现场照片由数据传输模块发送至云端服务器内；

第二步：云端服务器将拍摄模块所拍摄的实时照片传输至云端接入模块内，云端接入模块最先将照片发送至图像智能分析模块内，图像智能分析模块根据图像智能模型管理模块内的图片对传输图片内车辆进行智能识别，识别传输的图片中是否含有大型机械车辆，如果传输的图片没有大型机械车辆将图片存储于数据存储模块内，如果识别到含有大型机械车辆时将大型机械车辆裁剪出，根据裁剪出的车辆智能识别出所隶属的相同类型车辆，同时智能识别出裁剪车辆所处于的位置和评估车辆高度，根据该车辆位置和评估高度和该类车辆预设的安全阈值进行对比，判别裁剪车辆位置和高度是否超过60%、70%以及80%等不同安全阈值，当判别超过60%时，将违规照片发送至消息总线模块内，消息总线模块将违规信息以及违规地点以文字方式编辑信息发生至相对应的现场管理员客户端上，同时报警推送模块根据不同的相识度发送不同的信号至光电警报器内，光电警报器根据接收不同信号开启不同的警报声与灯光闪动，提醒现场操作人员所驾驶的车辆移动部位存在违规以及违规的范围，从而对现场操作人员达到警示效果，同时消息总线模块将违规照片存储至数据存储模块内，当检测传输照片相似度低于60%时，消息总线模块将传输照片数据存储在存储模块内；

第三步：用户端由登入模块进入到云端服务器，同时云端服务器获取用户端的IP地址，根据获取的用户端ID将用户划分至相对应的作业地区，从而当出现违规情况下，云端服务器对在相对应作业地区的管理人员发生违规信息，从而达到由现场管理人员或者维修人员进行快速响应，同时用户端进入到云端服务器内可以进入到结果展示模块，从而对监控器所拍摄的照片进行查阅。

Claims (8)

1.一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，包括杆塔、监控模块、云端服务器以及用户端，其特征在于：所述监控模块设置在塔杆上，监控模块与云端服务器之间双向数据连接，云端服务器与客户端之间双向数据连接；监控模块包括监控器与光电警报器，监控器包括亮度感应器、夜视模块、太阳电池板、蓄电池与拍摄模块，拍摄模块数据连接有数据传输模块，数据传输模块与云端服务器数据连接，云端服务器包括云端接入模块，云端接入模块的输出端数据连接有消息总线模块，消息总线模块的输出端分别双向数据连接有图像智能分析模块、报警推送模块与数据存储模块，数据存储模块的输出端数据连接有结果展示模块。

2.根据权利要求1所述的一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，其特征在于：所述监控器与光电警报器内均内置4G终端。

3.根据权利要求1所述的一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，其特征在于：所述太阳能电池板的输出端分别与监控器以及蓄电池电线连接，蓄电池与监控器进行电线连接。

4.根据权利要求1所述的一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，其特征在于：所述图像分析模块与图像智能模型管理模块之间数据连接，图像智能模型管理模块内存储了多种类型车辆移动部位超过完全阈值线的图片以及移动部位不同角度与不同位置的图片。

5.根据权利要求1所述的一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，其特征在于：所述报警推送模块与光电警报器信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，其特征在于：所述用户端包括登入模块，登入模块与云端服务器双向数据连接，云端服务器获取用户端的IP地址以及ID，根据获取的用户端ID将用户划分至相对应的作业地区。

7.根据权利要求1所述的一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，其特征在于：所述亮度感应器与夜视模块数据连接，夜视模块与监控器电线的输入端连接。

8.根据权利要求1所述的一种杆塔输电线路防外力破坏监控系统，其特征在于：所述亮度感应器为LTR-329ALS环境光亮度传感器，亮度感应器与夜视模块数据连接。

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