CN203055071U

CN203055071U - 监测系统

Info

Publication number: CN203055071U
Application number: CN 201220696903
Authority: CN
Inventors: 钱萌; 刘畅; 孟凡凤; 王新; 潘金虎; 宋朝晖; 刘娜
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Beijing Electric Power Corp
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Beijing Electric Power Corp
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2022-12-14

Abstract

本实用新型公开了一种监测系统。其中，该系统包括：雷达监测系统，包括接收器和发射器，用于监测第一监测区域内是否存在目标对象；探测器，包括第一红外微波探测器和第二红外微波探测器，用于监测第二监测区域内和第三监测区域内是否存在目标对象。通过本实用新型，解决了现有技术中进行输电设备防外力入侵监测的过程中，监测数据误报率较高，从而不能有效预防和防止外力破坏输电线路的问题，实现了对输电设备外力入侵的三维立体防护，有效预防和防止外力入侵。

Description

监测系统

技术领域

本实用新型涉及电力设备领域，具体而言，涉及一种监测系统。

背景技术

现有的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。例如吊车碰线、违章施工、异物短路、盗窃等。这些外力的入侵轻则大面积停电，重则造成人员伤亡。因此进行输电线路防外力入侵监测和预警具有重大意义。

现有的输电线路防外力入侵产品只局限于杆塔防盗，并没有对输电线路的导线进行保护，另外，也有一些此类产品能监测外力破坏，但是误报率较高，不能有效防止外力破坏。此外这些产品只能在外力破坏发生之后才进行报警，并不能有效预防这种破坏的发生。因此这些监控产品有很大的局限性，与实际应用相差甚远。

现有技术中的外力破坏保护系统包括：前端数据采集系统（如红外传感器、声光报警器）、视频系统（图像识别）、主控制系统、无线通讯系统、计算机控制分析中心系统、供电系统。

目前，也存在一些通过红外探测和视频比对监测外力入侵的系统，前端采集到的数据经过主控制系统进行数据处理，通过无线方式发送到后台，然后通过后台处理显示报警信息。

但是现有技术中采用红外传感器采集数据误报率较高，每天有3-5次误报，在刮风下雨等特殊情况下误报率还会增加；视频比对误报率也比较高，并且夜间无法监控外力入侵；电池供电也不能满足客户需求，并且机箱和供电系统采用分离方式。另外，C/S结构是建立在局域网的基础上的，只有专门人员才能登陆控制系统。

针对现有技术中进行输电设备防外力入侵监测的过程中，监测数据误报率较高，从而不能有效预防和防止外力破坏输电线路的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术进行输电设备防外力入侵监测的过程中，监测数据误报率较高，从而不能有效预防和防止外力破坏输电线路的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本实用新型的主要目的在于提供一种监测系统，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种监测系统，该系统包括：雷达监测系统，包括接收器和发射器，用于监测第一监测区域内是否存在目标对象；探测器，包括第一红外微波探测器和第二红外微波探测器，用于监测第二监测区域内和第三监测区域内是否存在目标对象。

进一步地，监测系统还包括：第一塔杆和第二塔杆，其中，发射器安装在第一塔杆上，接收器安装在第二塔杆上，发射器与接收器处于同一水平面上。

进一步地，监测系统还包括：第一塔杆和第二塔杆，其中，第一红外微波探测器安装在第一塔杆的横杆上；第二红外微波探测器安装在第二塔杆的横杆上。

进一步地，监测系统包括：报警器，分别与雷达监测系统、第一红外微波探测器以及第二红外微波探测器连接，用于生成报警信号。

进一步地，监测系统还包括：报警装置，与报警器连接，用于根据报警信号进行报警。

进一步地，报警器包括：第一子报警器，与雷达监测系统连接，用于生成第一子报警信号；第二子报警器，与第一红外微波探测器连接，用于生成第二子报警信号；第三子报警器，与第二红外微波探测器连接，用于生成第三子报警信号；监测系统还包括：第一机箱和第二机箱，其中，第一子报警器和第三子报警器内置在第一机箱中，第二子报警器内置在第二机箱中。

进一步地，监测系统还包括：视频监测装置，与报警器连接，用于基于接收到的来自报警器的报警信号获取视频数据。

进一步地，监测系统还包括：供电装置，与雷达监测系统和探测器连接；供电装置包括：太阳能供电装置和/或风能供电装置，其中，太阳能供电装置，与雷达监测系统和探测器连接，用于将太阳能转换为雷达监测系统和探测器的工作电压；风能供电装置，与雷达监测系统和探测器连接，用于将风能转换为雷达监测系统和探测器的工作电压。

通过本实用新型，通过雷达监测系统监测第一监测区域内是否存在目标对象，通过探测器的第一红外微波探测器和第二红外微波探测器分别监测第二监测区域内和第三监测区域内是否存在目标对象，解决了现有技术中进行输电设备防外力入侵监测的过程中，监测数据误报率较高，从而不能有效预防和防止外力破坏输电线路的问题，实现了对输电设备外力入侵的三维立体防护，有效预防和防止外力入侵。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的监测系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的监测系统的结构示意图；

图3是根据图2所示实施例的第一监测区域的示意图；

图4是根据图3所示实施例的第一监测区域的示意图；

图5是根据图2所示实施例的探测器监测区域的示意图；以及

图6a-图6b是根据图5所示实施例的监测区域的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1是根据本实用新型实施例的监测系统的结构示意图。如图1所示，该监测系统包括：雷达监测系统10，包括接收器11和发射器13，用于监测第一监测区域1内是否存在目标对象，其中，接收器11与发射器13之间进行通讯的电磁波的辐射范围构成第一监测区域1；探测器30，包括第一红外微波探测器31和第二红外微波探测器33，用于监测第二监测区域内和第三监测区域内是否存在目标对象，其中，第一红外微波探测器31通过电磁波构成第二监测区域，第二红外微波探测器33通过电磁波构成第三监测区域。

采用本实用新型的监测系统，通过雷达监测系统监测第一监测区域内是否存在目标对象，通过探测器的第一红外微波探测器和第二红外微波探测器分别监测第二监测区域内和第三监测区域内是否存在目标对象，解决了现有技术中进行输电设备防外力入侵监测的过程中，监测数据误报率较高，从而不能有效预防和防止外力破坏输电线路的问题，实现了对输电设备外力入侵的三维立体防护，有效预防和防止外力入侵。

其中，监测区域均为立体监测区域，上述实施例中的目标对象可以是监测区域中移动的物体，具体地，采用雷达监测系统10，可监测最远457m，最宽12.2m的椭球体范围，且雷达监测系统10误报率极低，每年仅有1至2次误报；同时雷达监测系统10灵敏度极高，可监测30cm的金属球体，调整灵敏度，可以监测更小的物体；采用红外微波探测器，可以实现三位立体防护，避免监测盲点。

在本实用新型的上述实施例中，监测系统还可以包括：第一塔杆111和第二塔杆113，其中，发射器13安装在第一塔杆111上，接收器11安装在第二塔杆113上，发射器13与接收器11处于同一水平面上；同时，第一红外微波探测器31安装在第一塔杆111的距离地面第一预设距离的横杆上；第二红外微波探测器33安装在第二塔杆113的距离地面第二预设距离的横杆上。具体地，第一预设距离和第二预设距离均符合第一距离范围。第一距离范围优选为5至10米。

其中，接收器11与发射器13通过K波电磁波建立连接，且接收器11与发射器13正对安装，以使得接收器11与发射器13构成的第一监测区域1可以最大限度地将输电导线包裹在第一监测区域1里面。

具体地，雷达监测系统，包括接收器11和发射器13，其中，发射器13安装在第一塔杆111上，接收器11安装在第二塔杆113上，发射器13与接收器11在同一水平面上正对安装，输电导体穿过雷达监测系统形成的第一立体监测区域，雷达监测系统用于监测第一立体监测区域内的目标，并生成第一监测信号；探测器，包括第一红外微波探测器31和第二红外微波探测器33，其中，第一红外微波探测器31安装在第一塔杆111的距离地面第一预设距离的第一平面的横杆上，第一红外微波探测器31形成第二立体监测区域，第一塔杆111位于第一红外微波探测器31的第二立体监测区域内，第一红外微波探测器31用于监测第二立体监测区域内的移动目标，并生成第二监测信号；第二红外微波探测器33安装在第二塔杆113的距离地面第二预设距离的第二平面的横杆上，第二塔杆113位于第二红外微波探测器33的第二立体监测区域内，第二红外微波探测器33用于监测第三立体监测区域内的目标，并生成第三监测信号。

如图2至图6a、图6b所示，红外微波探测器可以安装在距地面5～10米的位置，利用4个安装在塔杆不同方位的红外微波探测器监测四周的外力入侵。探测器与雷达监测的监测原理是一样的，只是监测范围较小，第一红外微波探测器31和第二红外微波探测器33的监测区域为圆锥体立体范围。

在本实用新型的上述实施例中，监测系统包括：报警器，分别与雷达监测系统、第一红外微波探测器31以及第二红外微波探测器33连接，用于生成报警信号。

具体地，报警器将雷达监测系统10和红外微波探测器对，进行三维的立体防护，将第一监测信号、第二监测信号以及第三监测信号中进行综合智能的分析判断，并生成报警信号。

根据本实用新型的上述实施例，监测系统还包括：视频监测装置70，与报警器连接，用于基于接收到的来自报警器的报警信号获取视频数据。

具体地，视频监测装置70根据所述报警信号生成视频控制信号，并使用所述视频控制信号控制摄像装置对预设位置进行录像，并获取视频数据。其中，视频监测装置70可以包括具有红外与加热功能的摄像装置，该装置的最低照度为0.01LUX，并且该装置可以针对各个预设位置进行录像，然后将视频数据存储，在网络好的情况下，可以在预定时间将录像发送至主控中心，为电力输电系统提供外力入侵的预警支持。

更具体地，视频监测装置70支持256个预设位置，对杆塔四周以及线路走廊进行全方位图像、视频监视，一旦有移动物体进入监测位置，报警器就会发生报警信号，视频监测装置70控制摄像装置调整到相应预设位置对摄像装置的摄像区域进行实时拍照和视频录像。其中的预设位置可以任意设置，也就是设置摄像装置的摄像区域，预设位置一般都包括输变线路和塔杆。

本实用新型上述实施例的视频监测装置70可以安装在高速球机中，高速球机安装在塔杆的横梁上，令其可以清晰地观察到输电导线的状况及周围环境。在本实用新型的上述实施例中，增加视频监测装置70可以增加视频比对功能，与雷达、红外微波进行三重防护，降低误报率。

在本实用新型的上述实施例中，监测设备还可以包括：报警装置90，与报警器连接，用于根据报警信号进行报警。

如图2所示，报警装置90可以是声光报警器，声光报警器安装在第二塔杆113的明显位置，使得其在报警时可以令入侵者立刻发现目标。具体地，雷达监测系统10和探测器可以与视频监测装置70联动，在监测区域内出现目标对象时，安装在出现目标对象的区域内或附近的摄像装置将转到预设位置进行录像，并且启动声光报警设备，进行警告。

雷达监测系统10和探测器监测到监测区域内存在目标对象时，也即监测到外力入侵的状况发生，立即将监测到的信息发送到报警器，报警器生成报警信号，然后根据报警信号，视频监测装置70自动调整摄像装置到入侵点，同时声光报警器启动报警功能，以对入侵事件进行警示。

根据本实用新型的上述实施例，报警器包括：第一子报警器，与雷达监测系统连接，用于根据第一监测信号生成第一子报警信号；第二子报警器，与第一红外微波探测器31连接，用于根据第二监测信号生成第二子报警信号；第三子报警器，与第二红外微波探测器33连接，用于根据第三监测信号生成第三子报警信号；监测系统还包括：第一机箱91和第二机箱93，其中，第一子报警器和第三子报警器内置在第一机箱91中，第二子报警器内置在第二机箱93中。

具体地，如图2所示，本申请的上述实施例中的机箱采用一体化设计，本实施例中的机箱可以包括两个（即第一塔杆111和第二塔杆113上各安装一个），它们分别安装在塔杆110的横梁上。

在本实用新型的上述实施例中，监测系统还包括：供电装置，与雷达监测系统10和探测器连接，用于为雷达监测系统10和探测器提供工作电压；供电装置包括：太阳能供电装置和/或风能供电装置，其中，太阳能供电装置，与雷达监测系统10和探测器连接，用于将太阳能转换为雷达监测系统10和探测器的工作电压；风能供电装置，与雷达监测系统10和探测器连接，用于将风能转换为雷达监测系统10和探测器的工作电压。

具体地，本申请的上述实施例的供电装置风光互补供电系统，可以根据用户的供电需要进行选择。其中，太阳能供电装置，采用控制器智能管理电池的充放电，硅能电池储备容量高，达到国际要求的1.75倍；充电接受能力强，达到国际要求的2.68倍；可大电流充电（0.8C-1.0C)；可大电流放电，8秒内30C放电电池不损伤，并可深度放电；自放电小，完全充电后，常温存放1年内仍可正常使用；充放电无记忆（次数）；使用温度环境范围宽，可-50℃-+70℃温度下使用；阀控密封式完全免维护；充放电无酸雾，电解质无污染；使用寿命长，正常使用情况下，浮充运行可达5-10年；大于400充次；可在6000公尺深海环境下正常工作。

具体地，系统可以采用三级网络结构，以实现各供电公司与省电力公司数据的联网，并且可以实现电网系统中的所有监测系统的有机融合，实现整个电网中数据监测、在线分析、实时报警功能集中管理。

在该监测系统中支持GPRS+3G或OPGW+电力专网2种通讯方式，并且监测系统预留GPRS接口、3G接口和RJ45接口，以方便用户灵活选择通讯接入方式。其中，OPGW即Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire（也称光纤复合架空地线）。

当使用GPRS+3G的接入方式时，在无3G信号时，视频检测装置自动通过GPRS接口与报警器连接，并且可以通过GPRS接口连接到电网的监测控制中心，从而使得录制在本地的报警视频数据也能传送到电网的监测控制中心，并且，监测系统还预留了光纤接口，使得监测系统可以接入有光纤的输电线路，从而减少通讯费用，提高向电网的监测控制中心传输视频数据的速度。

另外，电网的监测控制中心采用，B/S结构是建立在广域网的基础上的，任何人都可通过网址直接登录，这样用户就可以随时登录电网的监测控制中心查询或采集监测数据。

使用本申请的上述实施例可以对电网的如下状况进行监测：

（1）区域目标检测：自动检测侵入监控防区的入侵者（人和交通工具），能够自动区分入侵者的种类、大小、速度、移动方向等特征，并发出报警，即只要有物体进入监控范围内就报警，并且可以显示入侵者的种类、大小、速度、移动方向等特征。

（2）绊线穿越检测：自动检测穿越绊线的入侵者（人和交通工具），能够自动区分入侵者的种类、大小、速度、移动方向等特征，并发出报警。

（3）围栏攀爬检测：自动检测攀爬/穿越围栏的入侵者（人和交通工具），能够自动区分入侵者的种类、大小、速度、移动方向等特征，并发出报警。

（4）自动PTZ跟踪：通过智能视觉技术锁定目标后（支持自动、手动、接力三种锁定模式），自动控制PTZ摄像机的云台旋转跟踪目标，确保可疑目标的放大画面特写始终保持在视频画面中央。其中，PTZ在安防监控是Pan/Tilt/Zoom简写，代表云台全方位（上下、左右）移动及镜头变倍、变焦控制，以普通监控控制PTZ，一般采用多芯连线，控制器以开关触点控制云台、镜头各个方向的连接供电，以达到云台移动、镜头变倍的目的。目前数字硬盘录像机（DVR）控制云台及镜头则多采用RS485通讯，仅需二线（或二芯带屏蔽线）即能实现。

（5）丢包检测：能够自动检测出监控防区内的可疑行李或者遗弃物，并发出报警并触发其他动作。即只要进入雷达监测系统和/或探测器的监测区域，设置监测区域内的物品为静止，如果目标对象进入监测区域，但是没有移出监测区域，则该目标对象丢失了。

（6）偷盗检测：当监控防区内的物品被搬移或拿走，能够自动发出报警并触发其他动作。

（7）超时停车检测：能够自动检测车辆的违规停放，并发出报警并触发其他动作。

（8）徘徊检测及追踪：自动检测防区内滞留超过所设定时间的入侵者（包括人和交通工具），并发出报警并触发其他动作。

（9）突发火警及烟雾检测：能够自动检测监控防区内突发的火情，并发出报警并触发其他动作。

（10）人数统计功能：能够自动统计出入人员的数量并触发其他动作。

本实用新型的报警器基于DSP的单路视频编码器，内嵌了智能视觉监控功能，其自动检测入侵、即时报警通告和即时视频确认等功能可以大幅提高安全监控水平，同时支持通过web浏览器或者管理软件进行远程设置和监控，5分钟完成；具有环境自适应的自动灵敏度调整功能，无需手动调整参数；支持MPEG-4网络音视频流媒体输出，CIF分辨率，全实时帧率（PAL25fps、NTSC30fps）；支持叠加目标跟踪OSD的模拟视频输出；支持连接输入/输出报警器；支持连续录像、定时录像和报警触发式录像三种模式，支持通过软件或者DVR进行录像。

采用本实用新型的监测系统，保持高检测率（99.9%）的同时只有很低的误报率（少于1个/天）；并且可以在恶劣环境、低照度和光线不足等情况下检测入侵者；另外，基于三维视场检测，具有出色的非平坦地形上的目标检测能力，可以可靠的检测遥远距离的目标，可以检测伪装入侵、超慢速移动（慢至6厘米/分钟）和突发移动。

该监测系统通过高低温度范围-40℃-85℃检验，一般高压输电线路都在偏远山区，经常有低温情况。摄像装置带有红外功能，光线不足也能识别。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了如下技术效果：采用本实用新型的监测系统，通过雷达监测系统监测第一监测区域内是否存在目标对象，通过探测器的第一红外微波探测器和第二红外微波探测器分别监测第二监测区域内和第三监测区域内是否存在目标对象，解决了现有技术中进行输电设备防外力入侵监测的过程中，监测数据误报率较高，从而不能有效预防和防止外力破坏输电线路的问题，实现了对输电设备外力入侵的三维立体防护，有效预防和防止外力入侵。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种监测系统，其特征在于，包括：

雷达监测系统，包括接收器和发射器，用于监测第一监测区域内是否存在目标对象；

探测器，包括第一红外微波探测器和第二红外微波探测器，用于监测第二监测区域内和第三监测区域内是否存在所述目标对象。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测系统还包括：第一塔杆和第二塔杆，其中，

所述发射器安装在所述第一塔杆上，所述接收器安装在所述第二塔杆上，所述发射器与所述接收器处于同一水平面上。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测系统还包括：第一塔杆和第二塔杆，其中，

所述第一红外微波探测器安装在所述第一塔杆的横杆上；

所述第二红外微波探测器安装在所述第二塔杆的横杆上。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述监测系统还包括：

报警器，分别与所述雷达监测系统、所述第一红外微波探测器以及所述第二红外微波探测器连接，用于生成报警信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述监测系统还包括：

报警装置，与所述报警器连接，用于根据所述报警信号进行报警。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述报警器包括：

第一子报警器，与所述雷达监测系统连接，用于生成第一子报警信号；

第二子报警器，与所述第一红外微波探测器连接，用于生成第二子报警信号；

第三子报警器，与所述第二红外微波探测器连接，用于生成第三子报警信号；

所述监测系统还包括：第一机箱和第二机箱，其中，所述第一子报警器和第三子报警器内置在所述第一机箱中，所述第二子报警器内置在所述第二机箱中。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述监测系统还包括：

视频监测装置，与所述报警器连接，用于基于接收到的来自所述报警器的报警信号获取视频数据。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测系统还包括：

供电装置，与所述雷达监测系统和探测器连接；

所述供电装置包括：太阳能供电装置和/或风能供电装置，其中，

所述太阳能供电装置，与所述雷达监测系统和探测器连接，用于将太阳能转换为所述雷达监测系统和探测器的工作电压；

所述风能供电装置，与所述雷达监测系统和探测器连接，用于将风能转换为所述雷达监测系统和探测器的工作电压。