CN113923415A - 电力物理系统关键输电线路监控系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电力物理系统关键输电线路监控系统及设备，涉及输电线路监控技术领域，包括防护壳和滑板，防护壳的内部设有第一升降板和第二升降板，第一升降板的正面分别固定有监控摄像头、信号处理器和数据存储器，且监控摄像头与信号处理器、数据存储器两两之间电性连接，第二升降板的正面固定有第一控制器，第二升降板的正面固定有倾斜传感器，且倾斜传感器与第一控制器电性连接，防护壳的侧面固定有第一信号收发器，且第一信号收发器与第一控制器电性连接，解决了输电线路在遭到破坏时不能及时发现解决的情况，使输电线在遭到破坏或即将受到破坏时，可以及时作出判断并反馈给终端监控人员，使情况得到及时处理，避免或减少了损失。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路监控技术领域，具体为电力物理系统关键输电线路监控系统及设备。
背景技术
近年来，我国经济持续平稳发展成就显著，电力发展全面支撑了经济社会高度发展，为实现国内生产总值增长做出了重大的贡献。为了进一步的推动电力发展建设，重点加强技术创新和试点应用，发展智能电网试点工程的基础上，加快相关标准，全面推进智能电网工程建设。使我国智能电网技术和设备性能进一步提升，以更好的保障供应安全，着力推进电力和谐发展，努力构建安全、经济、绿色、和谐的现代电力工业体系，满足经济社会科学发展的需要，电网是国民经济基础设施和重要的公用事业，具备电力传输、配送的网络功能。为促进能源发展，实现智能电网监控，推进电力普遍服务，电网的作用日益凸显，要求加快推进坚强智能电网建设，为满足电网安全稳定导则要求，确保电网安全可靠运行，实现经济社会科学发展有着重要意义。
由于输电线路处于不同的环境，会受到不同方式和不同等级的破坏、影响，及时了解线路的实时情况尤为重要，现有的监控设备需要后台监控人员实时观察图像，发现异常，不能离开监控屏幕；当监控画面很多的情况下，观察人员观察不到的画面出现问题，不能及时解决。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了电力物理系统关键输电线路监控系统及设备，解决了输电线路在遭到破坏时不能及时发现解决的情况，使输电线在遭到破坏或即将受到破坏时，可以及时作出判断并反馈给终端监控人员，使情况得到及时处理，避免或减少了损失。
（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：电力物理系统关键输电线路监控设备，包括防护壳和滑板，所述防护壳的内部设有第一升降板和第二升降板，且第一升降板和第二升降板分别与防护壳活动连接，所述第一升降板的正面分别固定有监控摄像头、信号处理器和数据存储器，且监控摄像头与信号处理器、数据存储器两两之间电性连接，所述第二升降板的正面固定有第一控制器，且第一控制器分别与监控摄像头、信号处理器、数据存储器电性连接，所述第二升降板的正面固定有倾斜传感器，且倾斜传感器与第一控制器电性连接，所述防护壳的侧面固定有第一信号收发器，且第一信号收发器与第一控制器电性连接。
优选的，所述滑板的底面固定有固定板，所述固定板之间设有滚轮，且滚轮与固定板活动连接，所述固定板的侧面固定有旋转电机，且旋转电机的输出端贯穿固定板，且旋转电机的输出端与滚轮固定连接，所述滑板的底面开设有滑槽，所述滑槽内均匀设有滚珠，且滚珠与滑槽活动连接。
优选的，所述滑板的底面固定有第二控制器，且第二控制器与旋转电机电性连接，所述滑板的底面分别固定有第二信号收发器、广角摄像头、温湿度传感器和GPS定位器，且第二信号收发器、广角摄像头、温湿度传感器和GPS定位器分别与第二控制器电性连接。
优选的，所述防护壳的侧面固定有伺服电机，且伺服电机的输出端贯穿防护壳侧面，所述伺服电机的输出端固定有传动齿轮，所述第一升降板的正面和第二升降板的背面均固定有齿轮板，且传动齿轮分别与齿轮板相互啮合。
优选的，所述第一升降板的顶面固定有顶板，所述第二升降板的底面固定有底板，所述顶板的顶面固定有第一太阳能电池板，且第一太阳能电池板分别与伺服电机、监控摄像头、第一控制器电性连接。
优选的，所述滑板的顶面固定有第二太阳能电池板，且第二太阳能电池板分别与广角摄像头、旋转电机、第二控制器电性连接。
优选的，电力物理系统关键输电线路监控系统，所述系统包括如下：
信号采集模块，所述信号采集模块包括监控摄像头、倾斜传感器、温湿度传感器和广角摄像头，用以采集输电线路的环境信号；
数据存储模块，将信号采集模块采集的各种信号进行分类储存；
数据分析模块，数据分析模块为安装数据处理软件的控制器或服务器，通过数据分析模块对采集的数据进行分析、对比；
无线传输模块，分别与信号采集模块和数据分析模块连接，所述信号采集模块通过无线网络把采集的数据传送到数据分析模块；
预警模块，与数据分析模块连接，将数据分析模块对数据的分析、对比结果以警示信号具体的标记出来并传递至终端。
优选的，所述数据分析模块为信号处理器，所述信号处理器将信号采集模块采集的图像信号和温湿度等信号转化成数据信息并与终端设置信息进行对比分析。
（三）有益效果
本发明提供了电力物理系统关键输电线路监控系统及设备。具备以下有益效果：
1、本发明采用基于机器视觉形状的监控设备，设备将采集的信号传递给信号处理器，信号处理器将图像等信息转化成数据信息，并与数据存储器内设置的信息进行对比、分析，然后将这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来判断是否进行预警，这种设计使监控设备的测量为非接触测量，对于观测者与被观测者都不会产生任何损伤，从而提高系统的可靠性，而且具有较宽的光谱响应范围，例如使用人眼看不见的红外测量，扩展了人眼的视觉范围，当长时间稳定工作，人类难以长时间对同一对象进行观察，而机器视觉则可以长时间地作测量、分析和识别任务，解决了输电线路在遭到破坏时不能及时发现解决的情况，使输电线在遭到破坏或即将受到破坏时，可以及时作出判断并反馈给终端监控人员，使情况得到及时处理，避免或减少了损失。
2、本发明设有防护壳和滑板，防护壳内的监控摄像头对输电线的整体进行监控，当监控摄像头通过机器视觉发现输电线产生问题时，通过旋转电机和滚轮使滑板在输电线上移动，靠近产生问题的地方，再通过滑板底面的广角摄像头对问题进行再次监测，此时图像会更加清晰，使监测判断结果更加准确，而且防护壳的顶面和底面设有顶板和底板，伺服电机通过传动齿轮和齿轮板的相互啮合，使监控摄像头和倾斜传感器可以进行升降，增强了设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明防护壳的轴侧图；
图2为本发明防护壳的正视图；
图3为本发明防护壳的内部结构图；
图4为本发明滑板的结构图；
图5为本发明滑板的剖视图；
图6为本发明的系统流程图。
其中，1、顶板；2、防护壳；3、伺服电机；4、底板；5、第一太阳能电池板；6、第一信号收发器；7、齿轮板；8、信号处理器；9、第一升降板；10、第二升降板；11、监控摄像头；12、第一控制器；13、传动齿轮；14、数据存储器；15、倾斜传感器；16、温湿度传感器；17、旋转电机；18、GPS定位器；19、广角摄像头；20、固定板；21、滑板；22、第二信号收发器；23、第二控制器；24、滑槽；25、第二太阳能电池板；26、滚珠；27、滚轮。
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。
实施例一：
参照图1-5，电力物理系统关键输电线路监控设备，包括防护壳2和滑板21，防护壳2的内部设有第一升降板9和第二升降板10，且第一升降板9和第二升降板10分别与防护壳2活动连接，第一升降板9的正面分别固定有监控摄像头11、信号处理器8和数据存储器14，且监控摄像头11与信号处理器8、数据存储器14两两之间电性连接，第二升降板10的正面固定有第一控制器12，且第一控制器12分别与监控摄像头11、信号处理器8、数据存储器14电性连接，第二升降板10的正面固定有倾斜传感器15，且倾斜传感器15与第一控制器12电性连接，防护壳2的侧面固定有第一信号收发器6，且第一信号收发器与第一控制器12电性连接。
滑板21的底面固定有固定板20，固定板20之间设有滚轮27，且滚轮27与固定板20活动连接，固定板20的侧面固定有旋转电机17，且旋转电机17的输出端贯穿固定板20，且旋转电机17的输出端与滚轮27固定连接，滑板21的底面开设有滑槽24，滑槽24内均匀设有滚珠26，且滚珠26与滑槽24活动连接。
滑板21的底面固定有第二控制器23，且第二控制器23与旋转电机17电性连接，滑板21的底面分别固定有第二信号收发器22、广角摄像头19、温湿度传感器16和GPS定位器18，且第二信号收发器22、广角摄像头19、温湿度传感器16和GPS定位器18分别与第二控制器23电性连接。
防护壳2的侧面固定有伺服电机3，且伺服电机3的输出端贯穿防护壳2侧面，伺服电机3的输出端固定有传动齿轮13，第一升降板9的正面和第二升降板10的背面均固定有齿轮板7，且传动齿轮13分别与齿轮板7相互啮合。
第一升降板9的顶面固定有顶板1，第二升降板10的底面固定有底板4，顶板1的顶面固定有第一太阳能电池板5，且第一太阳能电池板5分别与伺服电机3、监控摄像头11、第一控制器12电性连接。
滑板21的顶面固定有第二太阳能电池板25，且第二太阳能电池板25分别与广角摄像头19、旋转电机17、第二控制器23电性连接。
设有防护壳2和滑板21，防护壳2内的监控摄像头11对输电线的整体进行监控，当监控摄像头11通过机器视觉发现输电线产生问题时，通过旋转电机17和滚轮27使滑板21在输电线上移动，靠近产生问题的地方，再通过滑板21底面的广角摄像头19对问题进行再次监测，此时图像会更加清晰，使监测判断结果更加准确，而且防护壳2的顶面和底面设有顶板1和底板4，伺服电机3通过传动齿轮13和齿轮板7的相互啮合，使监控摄像头11和倾斜传感器15可以进行升降，增强了设备的使用寿命。
实施例二：
参照图6，电力物理系统关键输电线路监控系统，系统包括如下：
信号采集模块，信号采集模块包括监控摄像头11、倾斜传感器15、温湿度传感器16和广角摄像头19，用以采集输电线路的环境信号；
数据存储模块，将信号采集模块采集的各种信号进行分类储存；
数据分析模块，数据分析模块为安装数据处理软件的控制器或服务器，通过数据分析模块对采集的数据进行分析、对比；
无线传输模块，分别与信号采集模块和数据分析模块连接，信号采集模块通过无线网络把采集的数据传送到数据分析模块；
预警模块，与数据分析模块连接，将数据分析模块对数据的分析、对比结果以警示信号具体的标记出来并传递至终端。
数据分析模块为信号处理器8，信号处理器8将信号采集模块采集的图像信号和温湿度等信号转化成数据信息并与终端设置信息进行对比分析。
采用基于机器视觉形状的监控设备，设备将采集的信号传递给信号处理器8，信号处理器8将图像等信息转化成数据信息，并与数据存储器14内设置的信息进行对比、分析，然后将这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来判断是否进行预警，这种设计使监控设备的测量为非接触测量，对于观测者与被观测者都不会产生任何损伤，从而提高系统的可靠性，而且具有较宽的光谱响应范围，例如使用人眼看不见的红外测量，扩展了人眼的视觉范围，当长时间稳定工作，人类难以长时间对同一对象进行观察，而机器视觉则可以长时间地作测量、分析和识别任务，解决了输电线路在遭到破坏时不能及时发现解决的情况，使输电线在遭到破坏或即将受到破坏时，可以及时作出判断并反馈给终端监控人员，使情况得到及时处理，避免或减少了损失。
本发明的工作原理：在第一太阳能传感器和第二太阳能传感器的供能下，防护壳2内侧面的伺服电机3带动传动齿轮13与齿轮板7相互啮合，使第一升降板9和第二升降板10分别在防护壳2的顶部和底部进行升降，这种设计不仅可以对设备起到保护作用，而且可以调节监控设备的高度，便于监控，当防护壳2内的监控摄像头11拍出的照片经过信号处理器8处理之后与数据存储器14内的设定数据进行分析对比，当产生问题时，旋转电机17带动滚轮27使滑板21在输电线表面移动，靠近产生问题的地方，再通过滑板21底面的广角摄像头19对问题进行再次监测，此时图像会更加清晰，使监测判断结果更加准确。
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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。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 (8)
1.电力物理系统关键输电线路监控设备，包括防护壳（2）和滑板（21），其特征在于：所述防护壳（2）的内部设有第一升降板（9）和第二升降板（10），且第一升降板（9）和第二升降板（10）分别与防护壳（2）活动连接，所述第一升降板（9）的正面分别固定有监控摄像头（11）、信号处理器（8）和数据存储器（14），且监控摄像头（11）与信号处理器（8）、数据存储器（14）两两之间电性连接，所述第二升降板（10）的正面固定有第一控制器（12），且第一控制器（12）分别与监控摄像头（11）、信号处理器（8）、数据存储器（14）电性连接，所述第二升降板（10）的正面固定有倾斜传感器（15），且倾斜传感器（15）与第一控制器（12）电性连接，所述防护壳（2）的侧面固定有第一信号收发器（6），且第一信号收发器（6）与第一控制器（12）电性连接。
2.根据权利要求1所述的电力物理系统关键输电线路监控设备，其特征在于：所述滑板（21）的底面固定有固定板（20），所述固定板（20）之间设有滚轮（27），且滚轮（27）与固定板（20）活动连接，所述固定板（20）的侧面固定有旋转电机（17），且旋转电机（17）的输出端贯穿固定板（20），且旋转电机（17）的输出端与滚轮（27）固定连接，所述滑板（21）的底面开设有滑槽（24），所述滑槽（24）内均匀设有滚珠（26），且滚珠（26）与滑槽（24）活动连接。
3.根据权利要求1所述的电力物理系统关键输电线路监控设备，其特征在于：所述滑板（21）的底面固定有第二控制器（23），且第二控制器（23）与旋转电机（17）电性连接，所述滑板（21）的底面分别固定有第二信号收发器（22）、广角摄像头（19）、温湿度传感器（16）和GPS定位器（18），且第二信号收发器（22）、广角摄像头（19）、温湿度传感器（16）和GPS定位器（18）分别与第二控制器（23）电性连接。
4.根据权利要求1所述的电力物理系统关键输电线路监控设备，其特征在于：所述防护壳（2）的侧面固定有伺服电机（3），且伺服电机（3）的输出端贯穿防护壳（2）侧面，所述伺服电机（3）的输出端固定有传动齿轮（13），所述第一升降板（9）的正面和第二升降板（10）的背面均固定有齿轮板（7），且传动齿轮（13）分别与齿轮板（7）相互啮合。
5.根据权利要求1所述的电力物理系统关键输电线路监控设备，其特征在于：所述第一升降板（9）的顶面固定有顶板（1），所述第二升降板（10）的底面固定有底板（4），所述顶板（1）的顶面固定有第一太阳能电池板（5），且第一太阳能电池板（5）分别与伺服电机（3）、监控摄像头（11）、第一控制器（12）电性连接。
6.根据权利要求1所述的电力物理系统关键输电线路监控设备，其特征在于：所述滑板（21）的顶面固定有第二太阳能电池板（25），且第二太阳能电池板（25）分别与广角摄像头（19）、旋转电机（17）、第二控制器（23）电性连接。
7.电力物理系统关键输电线路监控系统，其特征在于，所述系统包括：
信号采集模块，所述信号采集模块包括监控摄像头（11）、倾斜传感器（15）、温湿度传感器（16）和广角摄像头（19），采集输电线路的环境信号；
数据存储模块，将信号采集模块采集的各种信号进行分类储存；
数据分析模块，数据分析模块为安装数据处理软件的控制器或服务器，通过数据分析模块对采集的数据进行分析、对比；
无线传输模块，分别与信号采集模块和数据分析模块连接，所述信号采集模块通过无线网络把采集的数据传送到数据分析模块；
预警模块，与数据分析模块连接，将数据分析模块对数据的分析、对比结果以警示信号具体的标记出来并传递至终端。
8.根据权利要求7所述的电力物理系统关键输电线路监控系统，其特征在于：所述数据分析模块为信号处理器（8），所述信号处理器（8）将信号采集模块采集的图像信号和温湿度等信号转化成数据信息并与终端设置信息进行对比分析。
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