CN205788588U - 输电线路监测设备和系统 - Google Patents
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Abstract
一种输电线路监测设备,包括:振动传感器,设置于所述杆塔上,用于感应是否有外力作用于所述杆塔,并在监测到有外力作用于杆塔时输出振动监测电信号;控制器,用于接收所述振动监测电信号;警示装置,用于在所述振动监测电信号的控制下发出警报;视频采集装置,用于在所述振动监测电信号的控制下对杆塔现场进行视频采集;存储装置,用于存储所述视频采集装置采集到的视频信息;以及通信装置,用于与监控终端连接,以将所述振动监测电信号以及所述视频采集装置采集到的视频信息发送给监控终端。上述输电线路监测设备具有低能耗且节约人力资源的优点。本实用新型还涉及一种输电线路监测系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力传输技术领域,特别是涉及一种输电线路监测设备和系统。
背景技术
近年来,随着电网结构的发展和完善,电力线路的建设得到了长足的发展。但是,由于电力线路所处地理位置和环境条件的特殊性,杆塔点多、面广、线长,终年暴露在野外,除了要遭受恶劣自然天气的侵袭外,人为因素的外力破坏引起电力线路跳闸,线路被迫停电事故的概率呈上升趋势。传统的输电线路监测系统需要工作人员在后台长时间监视,浪费人力且能耗较高。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种低能耗且节约人力资源的输电线路监测设备和系统。
一种输电线路监测设备,用于对输电线路进行实时监测;所述输电线路包括输电线和杆塔;所述输电线路监测设备包括:振动传感器,设置于所述杆塔上,用于感应是否有外力作用于所述杆塔,并在监测到有外力作用于杆塔时输出振动监测电信号;控制器,与所述振动传感器连接,用于接收所述振动监测电信号;警示装置,设置在所述杆塔上且与所述控制器连接;所述警示装置用于在所述振动监测电信号的控制下发出警报;视频采集装置,设置在所述杆塔上且与所述控制器连接;所述视频采集装置用于在所述振动监测电信号的控制下对杆塔现场进行视频采集;存储装置,与所述控制器连接,用于存储所述视频采集装置采集到的视频信息;以及通信装置,设置在所述杆塔上且与所述控制器连接;所述通信装置用于与监控终端连接,以将所述振动监测电信号以及所述视频采集装置采集到的视频信息发送给监控终端。
在其中一个实施例中,所述警示装置包括声音警示装置和光电警示装置中的至少一种警示装置;所述视频采集装置包括摄像机。
在其中一个实施例中,所述通信装置包括移动网络通信装置、WIFI通信装置和光纤通信装置中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述视频采集装置设置在所述杆塔上顶端的横担上。
在其中一个实施例中,还包括障碍物监测装置;所述障碍物监测装置设置在所述杆塔上且位于输电线下方;所述障碍物监测装置用于监测所述输电线的预设报警距离内是否有障碍物出现且出现超过预设时长;所述障碍物监测装置还用于在监测到有障碍物出现且出现超过预设时长时,输出安全报警电信号;所述警示装置还用于在所述安全报警电信号的控制下发出警报;所述视频采集装置还用于在所述安全报警电信号的控制下进行视频采集;所述通信装置还用于将所述安全报警电信号发送给监控终端。
在其中一个实施例中,所述障碍物监测装置与所述输电线之间的垂直距离为所述预设报警距离。
在其中一个实施例中,所述障碍物监测装置包括激光探头;所述激光探头用于发射激光,并根据反射回来的激光确定物体与输电线之间的距离以判断该物体是否为障碍物。
在其中一个实施例中,还包括太阳能发电装置;所述太阳能发电装置用于将太阳能转换为电能后向各装置供电并将剩余电能进行存储。
在其中一个实施例中,还包括语音播报装置;所述通信装置还用于接收监控终端发送来的语音信息并输出给所述语音播报装置;所述语音播报装置用于播放所述语音信息。
一种输电线路监测系统,包括如前述任一实施例所述的输电线路监控装置,还包括监控终端;所述监控终端包括通信模块和显示装置;所述通信模块用于接收所述振动监测电信号以及所述视频信息;所述显示装置用于显示所述振动监测电信号以及所述视频信息。
上述输电线路监测设备和系统,通过振动传感器能够实时监测是否有外力作用于输电线路的杆塔,从而及时发现外力破坏输电线路的威胁,并发出警报以警示破坏者。同时,在振动传感器检测到有外力作用时,其输出振动监测电信号以控制视频采集装置进行视频采集,并通过存储装置存储采集到的视频信息以保存现场图像,还通过通信装置将该振动监测电信号以及视频信息发送给监控终端,以供监控终端的工作人员及时采取相应措施对输电线路进行保护。因此,监控终端的工作人员仅需要在接收到相关信息后才进行监视,从而可以减小工作量从而节省了人力资源。并且,视频采集装置仅在需要时才进行视频采集,有利于节省电能,降低系统能耗。
附图说明
图1为一实施例中的输电线路监测设备的结构框图;
图2为另一实施例中的输电线路监测设备的结构框图;
图3为图2中的输电线路监测设备中的部分装置在杆塔上的位置示意图;
图4~图8为一实施例中的输电线路监测设备的电路原理图;
图9为一实施例中的输电线路监测系统的结构框图。
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。
图1为一实施例中的输电线路监测设备的结构框图,该输电线路监测设备用于对输电线路进行实时监测。输电线路包括输电线(也称高压线)和杆塔。输电线路监测设备包括振动传感器110、警示装置120、视频采集装置130、存储装置140、通信装置150以及控制器160。在本实施例中,振动传感器110、警示装置120、视频采集装置130、存储装置140以及通信装置150均设置在杆塔上,且均与控制器160连接。
控制器160用于对整个输电线路监测设备的工作过程进行控制。控制器160可以为单片机或者集成芯片。在本实施例中,控制器160用于对接收到的电信号进行处理以输出给相应的装置,从而对相应的装置进行控制,其采用本领域的常用处理技术即可实现。
振动传感器110可以设置在杆塔的任意位置处。振动传感器110用于感应是否有外力作用于其所在的杆塔上。当有外力作用在塔身时,会使塔身发生振动,威胁杆塔安全。振动传感器110在监测到有外力作用于杆塔上时输出振动监测电信号。振动传感器110中可以设置有外力作用感应范围,即振动传感器110仅在监测到外力超过一定范围值时才产生振动监测电信号,从而在外力不会对杆塔产生威胁的情况下不执行报警以及视频采集操作,从而避免监测系统中的警示装置120以及视频采集装置130过于频繁重复开启造成的设备损耗和能量损耗,继而可以提升系统的可靠性。
警示装置120用于在振动传感器110产生的振动监测电信号的控制下发出警报,以警示破坏者。由于警示装置120用于警示破坏者,故警示装置120宜设置在杆塔的醒目位置处。警示装置120可以为声音警示装置和光电警示装置中的至少一种。在本实施例中,警示装置120包括警示灯和高音喇叭。警示灯通过亮起发出警报,高音喇叭则通过播放警示音警示外力破坏者,以促使外力破坏者停止破坏操作。在一实施例中,警示装置120也可以集成在振动传感器110中。例如,将激光报警装置集成在振动传感器110中。
视频采集装置130用于在振动传感器110输出的振动监测电信号的控制开启工作,对杆塔现场进行视频采集。在本实施例中,视频采集装置130在输电线路正常运行时并不开启工作,仅在接收到振动监测电信号时开启,从而可以大大节省电能,降低能耗。并且,由于视频采集过程仅在需要时开启,因此监控终端的工作人员也无需对输电线路进行长时间监测,从而降低工作人员的工作量,节省人力资源。由于视频采集装置130需要对杆塔现场进行视频采集,因此宜设置在视野较为开阔的地方以便观察周围环境。在本实施例中,视频采集装置130设置在杆塔顶端的横担上。
存储装置140用于存储视频采集装置130采集到的视频信息,以保存杆塔现场图像,供工作人员后续调用作为事故责任认定的依据。在本实施例中,存储装置140还会对振动传感器110生成的振动监测电信号进行存储。
通信装置150用于与监控终端连接,从而将振动监测电信号以及采集到的视频信息发送给监控终端,以供监控终端的工作人员根据接收到的信息及时采取相应的措施对输电线路进行保护。在本实施例中,输出给监控终端的振动监测电信号包括杆塔名称或者编号、位置以及外力作用强度等信号,以供工作人员及时掌握威胁的位置以及威胁程度。通信装置150可以为移动网络通信装置,从而利用3G或者4G等移动网络进行通信。通信装置150也可以为WIFI无线通信装置或则光纤通信装置(例如OPGW)中的一种。
上述输电线路监测设备,通过振动传感器110能够实时监测是否有外力作用于输电线路的杆塔,从而及时发现外力破坏输电线路的威胁,并发出警报以警示破坏者,防患于未然,保护现场人员安全以及输电线路安全。同时,在振动传感器110检测到有外力作用时,其输出振动监测电信号以控制视频采集装置130进行视频采集,并通过存储装置140存储采集到的视频信息以保存现场图像,还通过通信装置150将该振动监测电信号以及视频信息发送给监控终端,以供监控终端的工作人员及时采取相应措施对输电线路进行保护。因此,监控终端的工作人员仅需要在接收到相关信息后才进行监视,从而可以减小了工作人员的工作量,节省人力资源。并且,视频采集装置130仅在有外力作用时才进行视频采集,有利于节省电能,降低系统能耗。
图2为另一实施例中的输电线路监测设备的结构框图,该输电线路监测设备在前述实施例的基础上还包括障碍物监测装置210。障碍物监测装置210设置在杆塔上且位于输电线下方、距离输电线的距离为预设报警距离。障碍物监测装置210用于监测输电线的预设报警距离内是否有障碍物出现且出现时长超过预设时长。障碍物监测装置210在监测到有障碍物出现且出现超过预设时长时,输出安全报警电信号。具体地,障碍物监测装置210包括激光探头。激光探头用于发射激光。激光探头的激光射线基本水平对准两塔之间输电线弧垂下若干米,也即预设报警距离。预设报警距离可以根据杆塔所在现场实际情况进行设定。在一实施例中,预设报警距离包括多个档次,即设定物体越过初始警戒值后进一步靠近输电线时的多档报警值,以便于工作人员评估物体高危动作风险,采取紧急操作措施。障碍物监测装置210利用激光检测输电线磁场强度的变化值和激光往返目标传输所需时间来确定物体与输电线之间的位置距离,从而判断该物体是否为障碍物。例如,当有物体超过安全距离进入到预设报警距离内时,即认定其为障碍物。当障碍物在预设报警距离内出现超过预设时长后,就可以判断有障碍物(如车辆超高作业,树木生长过高等)入侵,威胁输电线路安全,从而输出安全报警电信号。通过对出现时长进行设定,可以防止因鸟类短暂飞过造成的误报,提高系统的准确性。警示装置120在该安全报警电信号的作用下发出警报,视频采集装置130则在该安全警报电信号的控制下进行视频采集。存储装置140用于对采集到的视频信息进行存储。通信装置150将该安全报警电信号以及采集到的视频信息发送给监控终端,以供监控终端根据接收到的信息及时做出相应措施从而对输电线路进行及时保护。
在本实施例中,上述输电电路监测系统还包括太阳能发电装置220。太阳能发电装置220设置在杆塔上,用于将太阳能转换为电能后向各装置供电,并在电能有剩余时将剩余电能进行存储。太阳能发电装置220可以为太阳能蓄电池。
在一实施例中,上述输电线路监测设备还包括语音播报装置230。通信装置150还用于接收监控终端发送来的语音信息并输出给语音播放装置230。语音播报装置230则用于将播放该语音信息。
图3为本实施例中部分装置在杆塔上的位置示意图。各装置在杆塔上的位置可以根据实际需要进行调节,以满足工作需要。图4~图8为一实施例中的输电线路监测设备的电路原理图。其中,控制器160为图1中的单片机U1。图5和图6为AVR仿真器电路原理图,图7为激光探头接口电路原理图,图8为时钟芯片电路原理图。
图9为一实施例中的输电线路监测系统的结构框图,其包括前述实施例中的输电线路监测设备,还包括监控终端240。监控终端240可以为远程监控台,可以为手机等智能终端。监控终端240中至少包括通信装置242以及显示装置244。通信装置242用于与安装于杆塔上的通信装置150进行通信,以接收其输出的数据信息。显示装置244则用于将接收到的数据信息进行实时显示,以供工作人员进行查看,并采取相应措施。通过上述输电线路监测系统,可以节省人力资源并降低系统能耗。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种输电线路监测设备,用于对输电线路进行实时监测;所述输电线路包括输电线和杆塔;其特征在于,所述输电线路监测设备包括:
振动传感器,设置于所述杆塔上,用于感应是否有外力作用于所述杆塔,并在监测到有外力作用于杆塔时输出振动监测电信号;
控制器,与所述振动传感器连接,用于接收所述振动监测电信号;
警示装置,设置在所述杆塔上且与所述控制器连接;所述警示装置用于在所述振动监测电信号的控制下发出警报;
视频采集装置,设置在所述杆塔上且与所述控制器连接;所述视频采集装置用于在所述振动监测电信号的控制下对杆塔现场进行视频采集;
存储装置,与所述控制器连接,用于存储所述视频采集装置采集到的视频信息;以及
通信装置,设置在所述杆塔上且与所述控制器连接;所述通信装置用于与监控终端连接,以将所述振动监测电信号以及所述视频采集装置采集到的视频信息发送给监控终端。
2.根据权利要求1所述的输电线路监测设备,其特征在于,所述警示装置包括声音警示装置和光电警示装置中的至少一种警示装置;所述视频采集装置包括摄像机。
3.根据权利要求1所述的输电线路监测设备,其特征在于,所述通信装置包括移动网络通信装置、WIFI通信装置和光纤通信装置中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的输电线路监测设备,其特征在于,所述视频采集装置设置在所述杆塔上顶端的横担上。
5.根据权利要求1所述的输电线路监测设备,其特征在于,还包括障碍物监测装置;所述障碍物监测装置设置在所述杆塔上且位于输电线下方;所述障碍物监测装置用于监测所述输电线的预设报警距离内是否有障碍物出现且出现超过预设时长;所述障碍物监测装置还用于在监测到有障碍物出现且出现超过预设时长时,输出安全报警电信号;所述警示装置还用于在所述安全报警电信号的控制下发出警报;所述视频采集装置还用于在所述安全报警电信号的控制下进行视频采集;所述通信装置还用于将所述安全报警电信号发送给监控终端。
6.根据权利要求5所述的输电线路监测设备,其特征在于,所述障碍物监测装置与所述输电线之间的垂直距离为所述预设报警距离。
7.根据权利要求5所述的输电线路监测设备,其特征在于,所述障碍物监测装置包括激光探头;所述激光探头用于发射激光,并根据反射回来的激光确定物体与输电线之间的距离以判断该物体是否为障碍物。
8.根据权利要求1所述的输电线路监测设备,其特征在于,还包括太阳能发电装置;所述太阳能发电装置用于将太阳能转换为电能后向各装置供电并将剩余电能进行存储。
9.根据权利要求1所述的输电线路监测设备,其特征在于,还包括语音播报装置;所述通信装置还用于接收监控终端发送来的语音信息并输出给所述语音播报装置;所述语音播报装置用于播放所述语音信息。
10.一种输电线路监测系统,其特征在于,包括如权利要求1~9任一所述的输电线路监控装置,还包括监控终端;所述监控终端包括通信模块和显示装置;所述通信模块用于接收所述振动监测电信号以及所述视频信息;所述显示装置用于显示所述振动监测电信号以及所述视频信息。
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