CN201331816Y - 一种对输电线路视频防盗监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对输电线路视频防盗监测装置，由数据采集终端、无线通信网络和专家分析装置三部分组成，其中所述的数据采集终端包括太阳能电池板给蓄电池充电，通过摄像机、振动传感器、红外探测器、温湿度传感器、风速传感器、风向传感器将采集信息输出给预处理单元，预处理单元将信号又输出给中央数据处理单元进行处理，中央数据处理单元将结果打包、存储通过无线通信网络传输给专家分析装置计算机，能够对恶劣环境中运行的输电线路的运行状况进行全天候、实时监测，可有效减少由于导线覆冰、风偏舞动、线路大跨越、导线悬挂异物、线路周围建筑施工、塔材被盗等因素引起的电力事故，广泛用于高压输电线路上。

Description

一种对输电线路视频防盗监测装置

技术领域

本实用新型涉及高压供电电力监测，特别适用于输电线路视频防盗监测装置。

背景技术

随着电力工业的不断发展，电网的覆盖范围也迅速扩大，同时导线覆冰、风偏舞动、线路大跨越、导线悬挂异物、线路周围建筑施工、塔材被盗等因素引起的电力事故也频繁发生，我们在保证输电线路安全运行的同时，健全和完善电网在线监测系统，实现电网数字化远程控制，保证电力设备的安全、提高供电的可靠性，减少事故的发生，是电力电网的设计、运行和管理部门重点关注的问题，尤其是输电线路塔材被盗现象严重影响电力装置的安全运行。

发明内容

本实用新型的发明目的是提供一种结构合理，使用方便，能够对高压运行中的输电线路及塔材进行在线、有效的实时监测现场图像、温度、湿度、风速、风向、杆塔的振动参数以及输电线路杆塔一定范围内的红外探测信息，对异常情况会以多种方式发出声光报警，提示管理人员应对报警点予以重视或采取必要的预防措施的输电线路视频防盗监测装置。

实现发明目的采用的技术方案是这样解决的：一种对输电线路视频防盗监测装置，由数据采集终端、无线通信网络和专家分析装置三部分组成，其本实用新型的改进之处在于所述的数据采集终端包括太阳能电池板给蓄电池充电，通过摄像机、振动传感器、红外探测器、温湿度传感器、风速传感器、风向传感器将采集信息输出给预处理单元，预处理单元将信号又输出给中央数据处理单元进行处理，中央数据处理单元将结果打包、存储通过无线通信网络传输给专家分析装置计算机。

通过在杆塔上安装摄像机、传感器、红外探测器，监测现场图像、温度、湿度、风速、风向、以及杆塔的振动和杆塔一定范围内的红外探测信息，并将采集到的信息通过无线通讯网络实时地传送到专家分析系统中，专家分析系统可对采集到的数据信息进行存储、统计与分析，并将所有数据显示给用户。当出现异常情况时，会以多种方式发出预报警信息，提示管理人员应对报警点予以重视或采取必要的预防措施，广泛用于高压输电线路上。

技术指标为：

1、使用范围：

◆35kV～1000kV的交流输电线路杆塔倾斜状态监测

◆35kV～1000kV的直流输电线路杆塔倾斜状态监测

2、数据采集装置

◆抗干扰：防电磁、防尘、防水、防雷击；

◆低功耗：整机功耗3mA；

◆安装方便：特殊设计，带电安装；

◆免维护。

3、通讯网络及专家分析装置

◆人性化；

◆模块化；

◆扩展性强；

◆功能强大；

◆网络化；

◆多种报警方式。

4、技术参数

◆振动频率范围：0.3Hz-3KHz

◆振动检测方向：与传感器轴向平行

◆摄像机清晰度：水平480电视线，垂直540电视线。

◆最大有效像素：752×582V。

◆最低照度：0.5LUX OLux(加红外，夜间有效可视距离不小于80米)。

◆摄像机镜头：3.6mm-88mm，用户在后台可实现对摄像机方位、焦距、光圈、景深、云台预置位的远程设置和控制；系统配置的云台有128个预置位，水平可旋转360度，垂直可旋转180度；18倍光学变焦(12倍电子放大)。

◆照片格式：JPEG。

◆信噪比：48db。

◆图像分辨率：4CIF(704×576)、(600×480)、CIF(352×288)、QCIF(176×144)可选。

◆摄像机带云台，128个预置位。

◆装置低功耗3mA。

◆在连续阴雨没有阳光的条件下，装置可持续工作30天不断电。

◆太阳能电池输出电压：5.5～9V。

◆温度测量范围：-50℃-+75℃，灵敏度：0.5℃。

◆湿度测量范围：1％-100％，灵敏度：±1％。

◆操作系统：WindowsXP、WindowsNT、Windows2000等。

◆通讯方式：CDMA、GPRS任选其一

◆整机使用寿命：十年以上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意框图；

图2为图1的数据采集终端示意图；

图3振动传感器图；

图4红外探测器图；

图5电源转换电路图；

图6数据处理和主控制电路图；

图7时钟电路图。

具体实施方式

附图为本实用新型的实施例。

下面结合附图对发明内容作进一步说明：

参照图1、图2所示，输电线路视频防盗监测装置，由数据采集终端、无线通信网络和专家分析装置三部分组成，其所述的数据采集终端包括太阳能电池板1给蓄电池2充电，通过摄像机3、振动传感器4、红外探测器5、温湿度传感器6、风速传感器7、风向传感器8将采集信息输出给预处理单元9，预处理单元9将信号又输出给中央数据处理单元10进行处理，中央数据处理单元10将结果打包、存储并传输给专家分析装置的计算机11。在杆塔12上安装摄像机3、振动传感器4、红外探测器5、温湿度传感器6、风速传感器7、风向传感器8；所有这些传感器信号都通过通信线路连接到预处理单元9再连接到中央数据处理单元10。

图3为振动传感器，振动传感器的连接方法如下：

通过将振动传感器4的底座14固定在杆塔的三脚架的交叉处，安装面垂直于振动方向，使被测振动方向与传感器的监测方向一致，振动传感器4所测的信号通过信号输出线13连接到预处理单元9。

产品特点：

1、体积小、频响宽、使用简单、分辨率高、灵敏度高、寿命长。

2、耐水、油、汽、粉尘等环境污染。

图4为红外探测器，红外探测器的连接方法如下：

通过将红外探测器5的底座16固定在背光且探测视区没有遮挡物杆塔的2～4米处，在此高度探测器可获得最大探测有效距离，红外探测器5所测的信号通过输出线15连接到预处理单元9。

数据采集终端功能：

1、采集处理现场图像、温度、湿度、风速、风向、杆塔振动参数以及杆塔一定范围内的红外探测信息。

2、以CDMA/GPRS无线网络等进行数据通讯。

图5为电源转换电路图，集成电路模块IC3的1、2脚短接后接入电容C17的一端负极并接地，集成电路模块IC3的3、4脚短接后接入电容C17的另一端接正极，集成电路IC3的5、6、7脚短接后接入滤波电容C19的一端接正极，滤波电容C19的另一端接地。将供电电源转化为装置需要的电压量，为装置提供一个稳定的工作电压，并减少外界干扰对装置的影响。

图6为数据处理和主控制电路图，集成电路模块IC1、MSP430工作在1.8～3.6V电压下，有正常工作模式AM和4种低功耗工作模式，即LPM1、LPM2、LPM3、LPM4模式。微处理器可以方便地在各种工作模式之间切换。

在实际使用环境中，系统可根据现场不同的运行情况对装置的工作模式进行随时切换。

工作模式有高效模式：在监测中发现杆塔有异常情况时提高工作频率。

正常模式：此模式说明系统工作一切正常，监测的线路杆塔无异常情况发生。

低功耗模式：系统处于自动保护模式。

管理功能为系统可根据现场具体情况调整系统的工作模式如上述，可发挥系统的最佳性能。它根据所测杆塔的振动、红外探测信息、现场图像、温度、湿度、风速、风向利用趋势分析技术，可以得出杆塔振动变化信息和杆塔一定范围内红外探测信息发展趋势，根据摄像机、振动传感器、红外探测器返回的数据、图片数据信息以及红外探测信息，判断，盗窃者接近目标的行踪，盗窃用具及方式，作案时间和空间，活动幅度、频率等参数，经前端机中央处理器进行比较、判断、分析、延时控制等程序，确定盗(疑)情无误后，准确迅速的将疑情传送到监控中心，向报警中心发出报警信号，即时通知线路专职人员。

图7为时钟电路图，集成电路模块IC8的1脚接在电源VCC上，2、3脚分别与振荡器的两端连接，4脚接地，时钟电路的引脚5、6、7接入图6数据处理和主控制电路的串口17、18、22引脚上。时钟电路为数据采集终端提供一个准确的时间。

当摄像机3、振动传感器4、红外探测器5监测到杆塔12周围的图像、杆塔振动及红外感应信息，该信息通过CDMA/GPRS无线网络对数据进行传输到后台系统，监控人员看到信息后即可根据现场反映的实际情况采取预防措施。所述的中央数据处理单元10由信号去噪、输电线路杆塔12的振动和人体进入红外探测范围内的感应分析记录、现场温度、湿度、风速、风向参数的记录、发送及接收控制电路组成。所述的专家分析装置的计算机11由工控机、操作系统、数据库、服务器软件和用户客户端软件组成。

Claims (4)

1.一种对输电线路视频防盗监测装置，由数据采集终端、无线通信网络和专家分析装置三部分组成，其特征在于所述的数据采集终端包括太阳能电池板(1)给蓄电池(2)充电，通过摄像机(3)、振动传感器(4)、红外探测器(5)、温湿度传感器(6)、风速传感器(7)、风向传感器(8)将采集信息输出给预处理单元(9)，预处理单元(9)将信号又输出给中央数据处理单元(10)进行处理，中央数据处理单元(10)将结果打包、存储通过无线通信网络传输给专家分析装置计算机(11)。

2.根据权利要求1所述的一种对输电线路视频防盗监测装置，其特征在于所述摄像机(3)、振动传感器(4)、红外探测器(5)、温湿度传感器(6)、风速传感器(7)、风向传感器(8)安装在杆塔(12)的角钢上。

3.根据权利要求1所述的一种对输电线路视频防盗监测装置，其特征在于所述的中央数据处理单元(10)由信号去噪、输电线路杆塔(12)的振动和人体进入红外探测范围内的感应分析记录、现场温度、湿度、风速、风向参数的记录、发送及接收控制电路组成。

4.根据权利要求1所述的一种对输电线路视频防盗监测装置，其特征在于所述的专家分析装置的计算机(11)由工控机、操作系统、数据库、服务器软件和用户客户端软件组成。

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