CN202196479U - 一种监测架空输电线路外力破坏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于警报装置领域，提供了一种监测架空输电线路外力破坏系统，所述系统包括：发射端主控模块、发射模块、接收端主控模块、接收模块、发射端电源模块、接收端电源模块、发射端通信模块以及接收端通信模块。与现有技术相比，本实用新型扩大了监测架空输电线路外力破坏系统的监测覆盖范围，并能够更及时地报警。

Description

一种监测架空输电线路外力破坏系统

技术领域

本实用新型属于警报装置领域，尤其涉及一种监测架空输电线路外力破坏系统。

背景技术

输电线路延绵数千里，线路走廊地形复杂、多变，经常会由于外力的入侵而遭到破坏，比如吊车碰线、违章施工、异物短路以及盗窃等。这些破坏轻则造成大面积停电，重则造成人员伤亡。因此当外物入侵的时候，在对输电线路造成破坏之前，及时地对输电线路进行监测和预警具有重大的意义。

现有的输电线路监控产品监测的覆盖范围有限，大都局限于监测某一种外力的入侵，并没有对输电线路进行全方位的保护。此外，这些产品大都在输电线路被破坏之后才进行报警，并不能够有效预防破坏的发生。因此，这些监控产品具有很大的局限性，远远不能满足实际应用的需要。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种监测架空输电线路外力破坏系统，旨在解决对输电线路进行监测和预警的现有技术中存在的监测覆盖范围有限、预警不及时等问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种监测架空输电线路外力破坏系统，所述系统包括：

安置于输电线路杆塔，控制发射端各模块的工作的发射端主控模块；

与所述发射端主控模块连接，发射探测信号的发射模块；

安置于探测范围之内、所述发射端主控模块所在的输电线路杆塔之外的输电线路杆塔，控制接收端各模块的工作的接收端主控模块；

与所述接收端主控模块连接，接收所述发射模块发射的探测信号的接收模块；

与所述发射端主控模块连接，提供发射端各模块所需的工作电压的发射端电源模块；

与所述接收端主控模块连接，提供接收端各模块所需的工作电压的接收端电源模块；

与所述发射端主控模块连接，发送发射端的相关数据的发射端通信模块；

与所述接收端主控模块连接，向远程终端发送系统自身产生的数据，以及从外界收集的数据的接收端通信模块。

本实用新型实施例利用发射模块和接收模块对两塔之间进行监测，可以对输电线路杆塔周围进行全方位的扫描，当有外物侵入监测空间时，即可产生报警信号。与现有技术相比，本实用新型实施例扩大了监测架空输电线路外力破坏系统的监测覆盖范围，并能够更及时地报警。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的监测架空输电线路外力破坏系统的结构图；

图2是本实用新型第二实施例提供的监测架空输电线路外力破坏系统的结构图；

图3是本实用新型第三实施例提供的监测架空输电线路外力破坏系统的结构图；

图4是本实用新型实施例提供的监视单元的结构图；

图5是本实用新型实施例提供的电源模块的结构图；

图6是本实用新型实施例提供的主控模块的结构图；

图7是本实用新型第四实施例提供的监测架空输电线路外力破坏系统的结构图；

图8是本实用新型第五实施例提供的监测架空输电线路外力破坏系统的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例是这样实现的，所述监测架空输电线路外力破坏系统系统包括：

安置于输电线路杆塔，控制发射端各模块的工作的发射端主控模块；

与所述发射端主控模块连接，发射探测信号的发射模块；

安置于探测范围之内、所述发射端主控模块所在的输电线路杆塔之外的输电线路杆塔，控制接收端各模块的工作的接收端主控模块；

与所述接收端主控模块连接，接收所述发射模块发射的探测信号的接收模块；

与所述发射端主控模块连接，提供发射端各模块所需的工作电压的发射端电源模块；

与所述接收端主控模块连接，提供接收端各模块所需的工作电压的接收端电源模块；

与所述发射端主控模块连接，发送发射端的相关数据的发射端通信模块；

与所述接收端主控模块连接，向远程终端发送系统自身产生的数据，以及从外界收集的数据的接收端通信模块。

本实用新型实施例利用发射模块和接收模块对两塔之间进行监测，可以对输电线路杆塔周围进行全方位的扫描，当有外物侵入监测空间时，即可产生报警信号。与现有技术相比，本实用新型实施例扩大了监测架空输电线路外力破坏系统的监测覆盖范围，并能够更及时地报警。

实施例一：

图1示出了本实用新型第一实施例提供的监测架空输电线路外力破坏系统的结构，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

其中，监测架空输电线路外力破坏系统包括：

发射端主控模块11，安置于输电线路杆塔，用于控制和协调发射端各模块的工作。

发射端通信模块12，与发射端主控模块11连接，用于向接收端传输发射端的相关数据。发射端的相关数据主要包括防盗数据、发射端的电池剩余量等数据。作为本实用新型实施例的一个示例，发射端通信模块使用的是433MHz频段通讯。

发射端电源模块13，与发射端主控模块11连接，用于为发射端各模块提供工作电压。

接收端主控模块14，安置于探测范围之内、发射端主控模块11所在的输电线路杆塔之外的输电线路杆塔，用于控制接收端各模块的工作。

接收端通信模块15，与接收端主控模块14连接，用于向监控中心或其他远程终端发送系统自身产生的数据，以及从外界收集的数据。作为本实用新型实施例的一个示例，接收端通信模块15使用433MHz频段通讯接收发射端通信模块12发送的相关数据；使用GPRS模块向监控中心或其他远程终端发送系统自身产生的数据，以及从外界收集的数据。

接收端电源模块16，与接收端主控模块14连接，用于为接收端各模块提供工作电压。

发射模块17，与发射端主控模块11连接，用于发射探测信号。

接收模块18，与接收端主控单元14连接，用于接收发射模块17发射的探测信号。

在实际工作中，发射模块17在发射端主控模块11的控制下，发出探测信号，而与发射模块17分别安装不同的杆塔上的接收模块18接收上述探测信号。在发射模块17以及接收模块18之间组成一个远距离、宽范围的椭球体监控空间，对输电线路进行实时保护。

没有外力入侵时，监测架空输电线路外力破坏系统处于稳定的监测状态。当系统的稳定状态被打破，即系统监测到有外力侵入监测空间时，接收模块18将这个变化转变成报警信号传送给接收端主控模块14，接收端主控模块14收到报警信号后，通过接收端通信模块15上报监控中心或者其他远程终端。

本实用新型实施例利用探测信号发射模块和探测信号接收模块对两塔之间进行监测，可以对输电线路杆塔周围进行全方位的扫描，当有外物侵入监测空间时，即可产生报警信号。与现有技术相比，本实用新型实施例扩大了监测架空输电线路外力破坏系统的监测覆盖范围，并能够更及时地报警。

实施例二：

图2示出了本实用新型第二实施例提供的监测架空输电线路外力破坏系统的结构，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

其中，发射模块17包括发射雷达21，发射雷达21与发射端主控模块11连接，用于发射探测用电磁波。

接收模块18包括接收雷达22，接收雷达22与接收端主控模块14连接，用于接收发射雷达21发射的探测用电磁波。

在实际工作中，发射雷达21在发射端主控模块11的控制下，发出探测用电磁波，而与发射雷达21分别安装不同的杆塔上的接收雷达22接收上述探测用电磁波。在发射雷达21以及接收雷达22之间组成一个远距离、宽范围的椭球体监控空间，对输电线路进行实时保护。

没有外力入侵时，监测架空输电线路外力破坏系统处于稳定的监测状态。当系统的稳定状态被打破，即系统监测到有外力侵入监测空间时，接收雷达22将这个变化转变成报警信号传送给接收端主控模块14，接收端主控模块14收到报警信号后，通过接收端通信模块15上报监控中心或者其他远程终端。

作为本实用新型实施例的示例，发射雷达21以及接收雷达22可以分别为工作在K波段的微波发射器和微波接收器。在接收端通信模块15向监控中心或者其他远程终端传送报警信息时，可以通过GPRS或者CDMA等网络实现传送。

本实用新型实施例利用雷达监测，可以对输电线路杆塔周围进行全方位的扫描，当有外物侵入监测空间时，即可产生报警信号。与现有技术相比，本实用新型实施例扩大了监测架空输电线路外力破坏系统的监测覆盖范围，并能够更及时地报警。

实施例三：

图3示出了本实用新型第三实施例提供的监测架空输电线路外力破坏系统的结构，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

其中，接收模块18还包括监视单元31，监视单元31与接收端主控模块14连接，用于以视频的方式采集现场状况，并处理采集的视频。

在实际工作中，系统监测到有外力入侵时，接收雷达22将报警信号传送给接收端主控模块14，接收端主控模块14收到报警信号后，通过接收端通信模块15上报监控中心或者其他远程终端。同时启动监视单元31对告警现场进行现场录像，并将所采集的现场录像以视频的方式处理后，通过接收端通信模块15传回监控中心或者其他远程终端，以便针对具体的情况做出相应的措施来避免输电线路遭到破坏。

作为本实用新型实施例的示例，在接收端通信模块15向监控中心或者其他远程终端传送视频信息时，可以通过3G网络实现传送。

本实用新型实施例利用监视单元，使监控中心或者其他远程终端可以显示出对输电线路构成安全隐患的具体形式，有利于监控中心针对具体情况采取相应的预防措施，提高了系统的风险防范能力。

实施例四：

图4示出了本实用新型实施例提供的监视单元的结构，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

监视单元31包括：

高速球机41，与接收端主控模块14连接，用于以视频形式采集现场信息。

视频服务器42，与高速球机41连接，用于对采集的视频进行处理。这些处理包括视频压缩等一系列图像处理，以保证传输数据的正确性和稳定性。

实施例五：

在本实用新型实施例中，发射端和接收端都采用同样的电源模块，图5示出了本实用新型实施例提供的电源模块的结构，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

其中，发射端电源模块13和接收端电源模块16均包括：

控制器51，与发射端主控模块11或者接收端主控模块14连接，用于在不同的发电方式之间进行切换。

光伏电池52，与控制器51连接，用于利用太阳的光能发电。

风力发电机53，与控制器51连接，用于利用风力发电。

蓄电池54，与控制器51连接，用于储存电能。

由于受时间和地域的约束，很难全天候都只依靠太阳能或者风能进行发电。而太阳能和风能在时间上和地域上都具有很强的互补性：白天光照强时风较小；夜间光照弱时，风能由于地表温差变化而增强。因此本实用新型实施例根据具体情况在太阳能发电和风能发电之间进行切换，以保证系统电源的可靠性和稳定性。

实施例六：

在本实用新型实施例中，发射端主控模块11以及接收端主控模块14都使用同样的单片机，其结构如图6所示。

实施例七：

图7示出了本实用新型第四实施例提供的监测架空输电线路外力破坏系统的结构，为了便于说明只示出了与本实用新型实施例相关的部分。

其中，监测架空输电线路外力破坏系统还包括防盗传感器71，防盗传感器71分别安置于发射端主控模块11所在的输电线路杆塔和接收端主控模块14所在的输电线路杆塔上，分别与发射端主控模块11和接收端主控模块14连接，用于对杆塔周围进行警戒。

防盗传感器71对探测性电磁波的发射与接收集为一体，形成一个椎体的探测空间，与发射雷达21和接收雷达22形成的椭球体探测空间相叠加，以增强系统的监测能力。

此外，防盗传感器71采用红外微波探测器。

当有可疑的人或物进入防盗传感器71的警戒区域时，防盗传感器71将报警信号直接或者通过发射端通信模块12传送给接收端主控模块14，接收端主控模块14收到报警信号后，通过接收端通信模块15上报监控中心或者其他远程终端，同时启动监视单元31对告警现场进行现场录像，并将所采集的现场录像以视频的方式通过接收端通信模块15传回监控中心或者其他远程终端，以便做出相应的措施来避免输电线路遭到破坏。

作为本实用新型实施例的示例，在每个杆塔上安置四个防盗传感器71，分别安装于塔的四周，实时监测周围的环境，保护铁塔以及终端设备。

本实用新型实施例在杆塔上加入防盗传感器71，可以增强系统的监测能力，并且该防盗传感器71采用红外微波探测器，可防止误报。

实施例八

作为本实用新型的实施例，上述实施例中，监测架空输电线路外力破坏系统还包括与接收端主控模块14连接的声光预警模块81，如图8所示。在系统向监控中心或者其他远程终端传输报警信号的同时启动声光预警模块81，以对现场的安全隐患起到震慑或警示的预警作用。

本实用新型具有如下有益效果：

1、利用发射模块和接收模块进行探测用电磁波的发射与接收，保证了全方位的监测范围，当有外物侵入该监测空间时，系统即可产生报警信号，能够及时报警。

2、利用监视单元对现场情况进行采集和传输，可以使监控中心或者其他远程终端处的人员确切的知道安全隐患的具体形式和地点，以使其对具体问题采取相应的措施，增强了系统的预警能力和风险防范能力。

3、通过加入防盗传感器，进一步提高了系统的监测能力。

4、防盗传感器采用红外微波探测器，可以识别出树木、衣物等悬挂物的晃动等干扰源，可抗风、雨、雪、沙等干扰，杜绝误报。

5、系统中加入了声光预警模块，可以对现场的安全隐患进行震慑或者警示。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种监测架空输电线路外力破坏系统，其特征在于，所述系统包括：

安置于输电线路杆塔，控制发射端各模块的工作的发射端主控模块；

与所述发射端主控模块连接，发射探测信号的发射模块；

安置于探测范围之内、所述发射端主控模块所在的输电线路杆塔之外的输电线路杆塔，控制接收端各模块的工作的接收端主控模块；

与所述接收端主控模块连接，接收所述发射模块发射的探测信号的接收模块；

与所述发射端主控模块连接，提供发射端各模块所需的工作电压的发射端电源模块；

与所述接收端主控模块连接，提供接收端各模块所需的工作电压的接收端电源模块；

与所述发射端主控模块连接，发送发射端的相关数据的发射端通信模块；

与所述接收端主控模块连接，向远程终端发送系统自身产生的数据，以及从外界收集的数据的接收端通信模块。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射模块包括：

与所述发射端主控模块连接，发射探测用电磁波的发射雷达。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述接收模块包括：

与所述接收端主控模块连接，接收所述发射雷达发射的探测用电磁波的接收雷达。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述接收模块还包括：

与所述接收端主控模块连接，以视频的方式采集现场状况，并处理采集的视频的监视单元。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述监视单元包括：

与所述接收端主控模块连接，以视频形式采集现场信息的高速球机；

与所述高速球机连接，对采集的视频进行处理的视频服务器。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射端电源模块和接收端电源模块均包括：

与所述发射端主控模块或者所述接收端主控模块连接，控制电源模块在不同的发电方式之间进行切换的控制器；

与所述控制器连接，利用太阳的光能发电的光伏电池；

与所述控制器连接，利用风力发电的风力发电机；

与所述控制器连接，储存电能的蓄电池。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射端主控模块和所述接收端主控模块为单片机。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

分别安置于所述发射端主控模块所在的输电线路杆塔和所述接收端主控模块所在的输电线路杆塔上，分别与所述发射端主控模块和所述接收端主控模块连接，对杆塔周围进行警戒的防盗传感器。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述防盗传感器采用红外微波探测器。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：与所述接收端主控模块连接，对现场安全隐患进行预警的声光预警模块。

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