CN202059506U - 基于视频的输电线路智能实时状态分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于视频的输电线路智能实时状态分析系统，包括传感器采集模块、图像采集控制模块、CDMA无线通讯模块、看门狗电路和电源模块；所述图像采集控制模块上连接有CDMA无线通讯模块、温湿度采集模块和蓄电池。所述传感器采集模块包括温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器以及摄像机。所述摄像机包括1#摄像机和2#摄像机。所述电源模块由蓄电池和太阳能电池板组成。本实用新型的系统使行人员就可以直观地查看到输电线路以及杆塔附近的现场信息，并且基于专家软件的分析结果，可以及时采取措施防止相关的电力事故的发生，保证输电线路的安全运行。

Description

基于视频的输电线路智能实时状态分析系统

技术领域：

本实用新型属于电力领域，涉及一种输电线路智能实时状态分析系统，尤其是一种基于视频的输电线路智能实时状态分析系统.

背景技术：

在2000年之后研发了具有完整功能的输电线路在线监测系统，其中GSM通信网络的普及在很大程度上促进了该技术的迅速发展，有效解决了远距离数据传输问题。从事在线监测技术的厂家迅速增加，并在2003-2004年掀起了输电线路在线监测的小高潮。2005年国内陆续开发了输电线路覆冰、导线舞动、线路防盗、图像监控、导线测温等在线监测技术，并逐步在电力系统推广应用，取得了较理想的应用效果。2008年南方电网冰灾事故引起了人们对输电线路在线监测技术的重视和投入，国家电网针对覆冰雪相关技术开展了研究，南方电网组织人员到各个厂家进行考察学习并起草了《输电线路在线监测技术标准》，极大地促进了架空输电线路在线监测技术的发展。该系统通过视频(图像)智能识别技术实现对绝缘子覆冰、线路覆冰、导线风偏、导线舞动、防火、杆塔防盗、大雾、运动物体(施工等情况)现象的全面监测。面对如此复杂的监控系统，单靠人工操作是一件很困难的事，并且无法同时在显示屏或电视墙上监视成千上万个监控点的信息。即使是分级管理，如此大量的观测点，也很难及时发现案情。

实用新型内容：

本实用新型的基于视频的输电线路智能实时状态分析系统使运行人员就可以直观地查看到输电线路以及杆塔附近的现场信息，并且基于专家软件的分析结果，可以及时采取措施防止相关的电力事故的发生，保证输电线路的安全运行。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于视频的输电线路智能实时状态分析系统，包括传感器采集模块、图像采集控制模块、CDMA无线通讯模块、看门狗电路和电源模块；所述图像采集控制模块上连接有CDMA无线通讯模块、温湿度采集模块和蓄电池。

所述传感器采集模块包括温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器以及摄像机。所述摄像机包括1#摄像机和2#摄像机。所述电源模块由蓄电池和太阳能电池板组成。

本实用新型的系统主要由监控中心主机、系统监测分机、专家软件组成，系统组网拓扑图如下图所示。研制系统监测分机，在线路杆塔安装一台系统监测分机，摄像机安装后直接与系统监测分机相连接。系统监测分机控制摄像机实时采集输电线路的相关视频信息，利用中国联通CDMA无线网络，采用独特的H.264视频压缩技术，实现视频/数据的同时传输。监控中心主机通过ADSL等上网方式接入Internet，通过专家软件的智能视频识别等算法，运行人员就可以直观地查看到输电线路以及杆塔附近的现场信息，并且基于专家软件的分析结果，可以及时采取措施防止相关的电力事故的发生，保证输电线路的安全运行。

附图说明：

图1为本实用新型的基于视频的输电线路智能实时状态分析系统结构图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，一种基于视频的输电线路智能实时状态分析系统，包括传感器采集模块、图像采集控制模块、CDMA无线通讯模块、看门狗电路和电源模块；所述图像采集控制模块上连接有CDMA无线通讯模块、温湿度采集模块和蓄电池。

所述传感器采集模块包括温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器以及摄像机。所述摄像机包括1#摄像机和2#摄像机。所述电源模块由蓄电池和太阳能电池板组成。

整个系统采用模块化设计，主要由5个模块构成：传感器采集模块(温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器以及高性能摄像机)、图像采集控制模块、CDMA无线通讯模块、看门狗电路以及太阳能加蓄电池组成的电源模块。各个模块功能明确、设计思路清晰、层次结构明显，能够很好地适应系统的后续设计、升级以及二次开发。图像采集控制模块中的视频压缩模块、中央控制板等均由精密电子元器件组成，运行在高压输电线路铁杆塔上，属于典型的弱电系统在强电环境下的应用。高压输电线路周围电磁干扰的覆盖频谱从几十赫兹到数兆以上，范围较宽，干扰非常严重，因此必需解决系统的抗干扰问题。在线路设计时严格按照电磁兼容性原理进行设计，并加上软件及硬件看门狗，实时监控MCU的运行状态，并在壳体上采取了多层多材质屏蔽措施。

图像采集控制模块的核心是智能控制器。图像采集控制模块主要包含高速一体化CCD摄像机、云台、解码器、中央控制板以及DSP压缩模块。中央控制板可定时或受中心请求启动摄像机工作(白天和夜间摄像方式的自动转换以及云台的控制)，将摄像机采集到的视频信号经DSP压缩模块压缩为标准的JPEG文件，同时还可以选择性地采集环境的温度、湿度、风速、风向以及雨量。

系统借助中国联通现有CDMA网络，通过CDMA无线通讯模块完成系统监测分机和远端监控中心的通信功能，以保证实时数据和历史数据的传送及监控中心对各个系统监测分机的远程控制。

电源模块的设计是整个系统监测分机的核心，是系统长期、可靠、连续工作的保证。由于系统监测分机是安装在野外的架空输电线路杆塔上的，监测分机的取电比较困难，因此监测分机采取何种方式供电是首先要解决的问题。目前常用的供电方式主要有：利用电流互感器或电容分压器从输电线路上直接取能、激光供电、太阳能供电和蓄电池供电等，经过对上述几种供电方式优劣的比较，本系统选择采用太阳能加蓄电池的方式给杆塔监测分机供电。基于运放LM358组成的比较器、定时器CD4060BE以及蓄电池和太阳能电池板的特性，设计了详细的太阳能加蓄电池充放电控制电路、电池充电保护电路以及电池过放电保护电路。

看门狗芯片采用MAXIM公司的MAX639。MAX639是用于微处理器系统的电源监视和控制电路，可为CPU提供复位信号、看门狗监视、备用电池自动切换及电源失效监视。除上、掉电条件下为微处理器提供复位外，这些器件还具有备用电池切换功能，以确保在掉电情况下，向不允许断电的器件维持供电。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (4)

1.基于视频的输电线路智能实时状态分析系统，特征在于：包括传感器采集模块、图像采集控制模块、CDMA无线通讯模块、看门狗电路和电源模块；所述图像采集控制模块上连接有CDMA无线通讯模块、温湿度采集模块和蓄电池。

2.如权利要求1所述基于视频的输电线路智能实时状态分析系统，特征在于：所述传感器采集模块包括温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器以及摄像机。

3.如权利要求1所述基于视频的输电线路智能实时状态分析系统，特征在于：所述摄像机包括1#摄像机和2#摄像机。

4.如权利要求1所述基于视频的输电线路智能实时状态分析系统，特征在于：所述电源模块由蓄电池和太阳能电池板组成。

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