CN206557955U - 输电线路走廊采集单元模块、防外破装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输电线路走廊采集单元模块、防外破装置及系统，装置包括控制模块、交换机、视频图像处理模块、采集单元模块和通信模块，采集单元模块的视频数据输出接口与交换机的第一输入端连接，交换机的第一输出端与视频图像处理模块连接，采集单元模块的辐射探测数据输出接口与交换机的第二输入端连接，交换机、通信模块分别与控制模块连接，控制模块与数据管理中心服务器连接。本实用新型解决了报警误报及报警延迟的问题，针对大型施工机械、人、山火等发热物体进行监控，克服了恶劣天气、安装精度等因素，减少了繁琐的特征对比，可准确定位外力破坏物并及时触发报警，达到快速准确防止外力破坏的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电网运行监控技术领域，具体是一种输电线路走廊采集单元模块、防外破装置及系统。
背景技术
如今，输电线路因违章施工、违章建筑、山火等造成线路跳闸的情况层出不穷。随着电力电网的不断发展，电力电网的安全运营也得到了高度重视。目前国内对输电线路防外力破坏的研究方向主要有以下几类：
一、激光防外破，其主要原理是利用激光束探测闯入线缆安全区域内的外物，并及时触发报警。其缺点在于当设备处于恶劣环境下或安装精度不高时，设备报警误报率极高；
二、视频防外破，其主要原理是利用视频图像分析法，判断闯入监控区内的外物是否属于外力威胁，并触发报警。其缺点在于，如需降低误报率，要求图像对比特征库必须准确且丰富，特征库的丰富程度与报警准确率成正比，与报警及时性成反比；
三、激光及视频防外破，其主要原理是结合激光束探测与视频图像分析，进行外力破坏识别，该类设备虽然综合了激光防外破与视频防外破的优点，但也继承了二者的缺点，而且设备成本相对较高。
综上，现有的输电线路防外力破坏技术存在报警误报率高及报警延迟的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种输电线路走廊采集单元模块、防外破装置及系统，以至少实现提高报警精确度，降低报警延迟，降低成本的效果。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种输电线路防外破装置，它包括控制模块、交换机、视频图像处理模块、采集单元模块和通信模块，所述的采集单元模块包括视频数据采集仪和辐射探测数据采集仪，采集单元模块的视频数据输出接口与交换机的第一输入端连接，交换机的第一输出端与视频图像处理模块连接，采集单元模块的辐射探测数据输出接口与交换机的第二输入端连接，交换机的控制接口与控制模块连接，通信模块的控制接口与控制模块连接，控制模块通过通信模块连接通信网络，通信模块通过通信网络与数据管理中心的服务器连接。
进一步，还包括电源管理模块，所述的电源管理模块包括传感器接口，传感器接口与传感器连接，电源管理模块的控制接口与控制模块连接，电源管理模块通过传感器采集的数据和设备充放电数据，启动智能电源管理，能够省电及延长设备使用寿命。
进一步，还包括气象传感器，所述的气象传感器与电源管理模块的传感器接口连接。
进一步，还包括喊话单元模块，所述喊话单元模块的控制接口与控制模块连接，数据管理中心通过通信模块连接控制模块，一旦确认威胁属实，数据管理中心能够打开喊话模块进行喊话警示。
所述的通信模块通过通信网络与移动终端设备连接，采集单元模块采集的信号数据经计算分析后，通过通讯模块传输到数据管理中心，数据管理中心确认数据真伪后再推送给用户，如果威胁属实，用户通过移动终端设备与主控单元的通讯模块建立连接，打开喊话单元，为用户远程喊话做好准备。
所述的移动终端设备包括手机。
所述的视频数据采集仪为高清球机，辐射探测数据采集仪为红外探测仪。
一种基于所述装置的系统，它还包括数据管理中心的服务器，所述的服务器包括数据接收模块，威胁判断模块，选择模块和推送模块；
数据接收模块，用于接收所述装置的通信模块传输的数据；
威胁判断模块，用于判断确认威胁信息是否属实；
选择模块，用于选择是否连通移动终端设备或直接打开喊话单元；
推送模块，用于推送所述威胁判断模块的判断结果数据到移动终端设备，为用户远程喊话做好准备。
一种输电线路走廊采集单元模块，所述的采集单元模块包括视频图像采集仪、辐射信号数据采集仪和交换机，所述的视频图像采集仪的视频数据输出接口与交换机的第一输入端连接，所述辐射信号数据采集仪的辐射数据输出接口与交换机的第二输入端连接，所述的交换机包括多个数据输出接口和控制接口，通过交换机的数据输出接口连接相应的后端数据处理模块，用于输出采集的信号数据信息；通过交换机的控制接口连接控制模块，控制采集信号数据过程。
所述的辐射信号数据采集仪包括红外探测仪、温度探测仪和电场探测仪，所述的视频图像采集仪包括高清球机、摄像机和视频监控探头。
本实用新型的有益效果是：与现有技术比较，本实用新型具有以下优势：
1）采用红外探测仪与高清球机分级探测的方式，实现快速准确的甄别输电线路外力破坏物，达到快速准确预防输电线路外力破坏的作用；
2）可一体多用，可同时实现输电线路防外力破坏与输电线路走廊防山火的功能；
3）集成的智能电源管理系统，电源管理模块利用气象传感器采集的数据与设备充放电数据启动智能电源管理，可确保设备在无充电的情况下达到最长待机时间，且可延长设备使用寿命；
4）高清球机和红外探测仪取得的数据进行分析，并将计算结果通过主控单元的通讯模块发送至数据管理中心，待数据管理中心确认数据真伪后再推送给用户，如果威胁属实，用户可利用移动手机与主控单元的通讯模块建立连接，同时控制模块打开喊话单元，为用户远程喊话做好准备，当发现有外物威胁时，用户可通过喊话单元提醒现场，让威胁物远离安全区域，达到及时清除威胁，可以降低报警误报率、并实时监控设备工作环境及各模块工作情况；
5) 为了对设备历史数据进行分析，本系统将所有数据通过网络传输至数据管理中心，方便用户查阅及对数据再次利用；
6）采集单元由红外探测仪与高清球机组成，该单元采用热源探测与图像分析相结合的方式对外物进行识别；
7）相比激光防外破误报率低，相比视频分析防外破报警快速、及时，且成本低；
8）集成了红外探测仪，不仅可识别如施工机械、人等外力破坏物，而且可识别山火等灾害破坏形式，可同时达到防外破与防山火的效果；
9）能够快速准确的识别出热源，如施工机械、人等，缩短了识别威胁物的时间，提高了识别威胁物的精度；
本发明解决了报警误报及报警延迟的问题，主要针对大型施工机械、人、山火等发热物体进行监控，克服了恶劣天气、安装精度等因素，减少了繁琐的特征对比，可准确定位外力破坏物并及时触发报警，达到快速准确防止外力破坏的效果。
附图说明
图1为本实用新型装置的结构图；
图2为本实用新型系统的服务器功能模块构架框图；
图3为本实用新型输电线路走廊采集单元模块的结构图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种输电线路防外破装置，它包括控制模块、交换机、视频图像处理模块、采集单元模块和通信模块，所述的采集单元模块包括视频数据采集仪和辐射探测数据采集仪，采集单元模块的视频数据输出接口与交换机的第一输入端连接，交换机的第一输出端与视频图像处理模块连接，采集单元模块的辐射探测数据输出接口与交换机的第二输入端连接，交换机的控制接口与控制模块连接，通信模块的控制接口与控制模块连接，控制模块通过通信模块连接通信网络，通信模块通过通信网络与数据管理中心的服务器连接。
进一步，还包括电源管理模块，所述的电源管理模块包括传感器接口，传感器接口与传感器连接，电源管理模块的控制接口与控制模块连接，电源管理模块通过传感器采集的数据和设备充放电数据，启动智能电源管理，能够省电及延长设备使用寿命。
进一步，还包括气象传感器，所述的气象传感器与电源管理模块的传感器接口连接。
进一步，还包括喊话单元模块，所述喊话单元模块的控制接口与控制模块连接，数据管理中心通过通信模块连接控制模块，一旦确认威胁属实，数据管理中心能够打开喊话模块进行喊话警示。
所述的通信模块通过通信网络与移动终端设备连接，采集单元模块采集的信号数据经计算分析后，通过通讯模块传输到数据管理中心，数据管理中心确认数据真伪后再推送给用户，如果威胁属实，用户通过移动终端设备与主控单元的通讯模块建立连接，打开喊话单元，为用户远程喊话做好准备。
所述的移动终端设备包括手机。
所述的视频数据采集仪为高清球机，辐射探测数据采集仪为红外探测仪。
如图2所示，一种基于权利要求1-7任意一项所述装置的系统，它还包括数据管理中心的服务器，所述的服务器包括数据接收模块，威胁判断模块，选择模块和推送模块；
数据接收模块，用于接收所述装置的通信模块传输的数据；
威胁判断模块，用于判断确认威胁信息是否属实；
选择模块，用于选择是否连通移动终端设备或直接打开喊话单元；
推送模块，用于推送所述威胁判断模块的判断结果数据到移动终端设备，为用户远程喊话做好准备。
如图3所示，一种输电线路走廊采集单元模块，所述的采集单元模块包括视频图像采集仪、辐射信号数据采集仪和交换机，所述的视频图像采集仪的视频数据输出接口与交换机的第一输入端连接，所述辐射信号数据采集仪的辐射数据输出接口与交换机的第二输入端连接，所述的交换机包括多个数据输出接口和控制接口，通过交换机的数据输出接口连接相应的后端数据处理模块，用于输出采集的信号数据信息；通过交换机的控制接口连接控制模块，控制采集信号数据过程。
所述的辐射信号数据采集仪包括红外探测仪、温度探测仪和电场探测仪，所述的视频图像采集仪包括高清球机、摄像机和视频监控探头。
实施例1：本实用新型的装置是固定于铁塔之上，对线路走廊进行全天监控的设备，其主要由主控单元、采集单元和喊话单元构成。主控单元包含MCU控制模块、电源、传感器、图像处理模块和通信模块，该单元主要功能有：监控各模块工作情况、智能管理电源、基础数据及环境数据采集、图片数据分析、数据传输等；采集单元由红外探测仪与高清球机组成，该单元采用热源探测与图像分析相结合的方式对外物进行识别；喊话单元主要是扩音器，当发现有外物威胁时，用户可通过喊话单元提醒现场，让威胁物远离安全区域，达到及时清除威胁的作用。
系统中，视频图像处理模块通过交换机与高清球机、红外探测仪相连，结合高清球机和红外探测仪取得的数据进行分析，并将计算结果通过主控单元的通讯模块发送至数据管理中心，待数据管理中心确认数据真伪后再推送给用户，如果威胁属实，用户可利用移动手机与主控单元的通讯模块建立连接，同时MCU控制模块打开喊话单元，为用户远程喊话做好准备。为了降低报警误报率、并实时监控设备工作环境及各模块工作情况，电源管理模块利用气象传感器采集的数据与设备充放电数据启动智能电源管理，达到省电及延长设备使用寿命的目的。为了对设备历史数据进行分析，该系统将所有数据通过网络传输至数据管理中心，方便用户查阅及对数据再次利用。
实施例2：本实用新型的输电线路走廊采集单元模块可以单独使用，使用该采集单元模块，能够同时采集视频图像和辐射信号，以辐射探测与图像分析相结合的方式对外物进行识别，可以避免依赖图像识别分析过程与特征库比对造成的延迟和成本高的问题，而且还可以一体多用。在前端采集的信号数据越多，后端的分析处理就越灵活，对电力电网的安全运行监控越全面和高效，例如使用红外探测仪和高清球机，红外探测仪可以在夜晚检测红外信号数据，高清球机在白天检测干扰输电线路的施工或非法建筑等，为后端的检测分析提供元数据资源，可同时实现输电线路防外力破坏与输电线路走廊防山火。辐射探测仪还可以选用温度探测仪、电场探测仪，视频图像采集仪还可以选用摄像机、视频监控探头等
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种输电线路防外破装置，其特征在于：它包括控制模块、交换机、视频图像处理模块、采集单元模块和通信模块，所述的采集单元模块包括视频数据采集仪和辐射探测数据采集仪，采集单元模块的视频数据输出接口与交换机的第一输入端连接，交换机的第一输出端与视频图像处理模块连接，采集单元模块的辐射探测数据输出接口与交换机的第二输入端连接，交换机的控制接口与控制模块连接，通信模块的控制接口与控制模块连接，控制模块通过通信模块连接通信网络，通信模块通过通信网络与数据管理中心的服务器连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括电源管理模块，所述的电源管理模块包括传感器接口，传感器接口与传感器连接，电源管理模块的控制接口与控制模块连接，电源管理模块通过传感器采集的数据和设备充放电数据，启动智能电源管理，能够省电及延长设备使用寿命。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的传感器包括气象传感器，气象传感器与电源管理模块的传感器接口连接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的装置，其特征在于：还包括喊话单元模块，所述喊话单元模块的控制接口与控制模块连接，数据管理中心通过通信模块连接控制模块，一旦确认威胁属实，数据管理中心能够打开喊话模块进行喊话警示。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述的通信模块通过通信网络与移动终端设备连接，采集单元模块采集的信号数据经计算分析后，通过通讯模块传输到数据管理中心，数据管理中心确认数据真伪后再推送给用户，如果威胁属实，用户通过移动终端设备与主控单元的通讯模块建立连接，打开喊话单元，为用户远程喊话做好准备。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的移动终端设备包括手机。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的视频数据采集仪为高清球机，辐射探测数据采集仪为红外探测仪。
8.一种基于权利要求1-7任意一项所述装置的系统，其特征在于：它包括数据管理中心的服务器，所述的服务器包括数据接收模块，威胁判断模块，选择模块和推送模块；
数据接收模块，用于接收所述装置的通信模块传输的数据；
威胁判断模块，用于判断确认威胁信息是否属实；
选择模块，用于选择是否连通移动终端设备或直接打开喊话单元；
推送模块，用于推送所述威胁判断模块的判断结果数据到移动终端设备，为用户远程喊话做好准备。
9.一种输电线路走廊采集单元模块，其特征在于：所述的采集单元模块包括视频图像采集仪、辐射信号数据采集仪和交换机，所述的视频图像采集仪的视频数据输出接口与交换机的第一输入端连接，所述辐射信号数据采集仪的辐射数据输出接口与交换机的第二输入端连接，所述的交换机包括多个数据输出接口和控制接口，通过交换机的数据输出接口连接相应的后端数据处理模块，用于输出采集的信号数据信息；通过交换机的控制接口连接控制模块，控制采集信号数据过程。
10.根据权利要求9所述的模块，其特征在于：所述的辐射信号数据采集仪包括红外探测仪、温度探测仪和电场探测仪，所述的视频图像采集仪包括高清球机、摄像机和视频监控探头。
Priority Applications (1)
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