CN207166663U - 一体化防外破目标识别与智能预警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种一体化防外破目标识别与智能预警装置，该装置由远端节点、服务器端和移动端三部分组成；远端节点安装在输电线路铁塔上，每个远端节点包括云台摄像机、视频采集模块、图像传输模块、报警模块、电源模块、GPS和箱体；云台摄像机与视频采集模块连接，视频采集模块通过图像传输模块与服务器连接，报警模块用于声光报警，GPS用于远端节点定位，电源模块用于为远端节点供电；服务器端与远端和移动端无线连接；移动端为移动智能设备，用于接收现场图片和危险作业目标报警提醒。本实用新型将采集的现场图像实时传输回服务器端，服务器端将预警处理结果传输给移动终端，实现第一时间人员抢险及维护，保证电力设施安全可靠运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压输电线路防外力破坏智能预警技术，具体涉及一种一体化防外破目标识别与智能预警装置。
背景技术
电力系统安全可靠的运行关系到国家经济发展和社会正常运转，输电线路作为电力系统的重要组成部分，保证输电线路的正常运行是整个电力系统安全运行的前提和保障。近年来，随着经济的快速发展，城乡基础建设范围越来越大。输电线路保护区内的吊车、泵车等违章施工作业、违章植树建房，以及刮风等自然因素会导致树枝、风筝挂载到输电线上，这类外破行为给输电线路安全带来了严重的威胁及隐患。如果不及时发现，容易引起火灾、大面积停电、人员伤亡等灾难事故，直接和间接经济损失巨大。
由于输电线路分布区域广、传输距离长、地形条件复杂多变、受环境气候影响大等特点，因此，输电线路发生外力破坏事件具有经常性、隐蔽性、突发性，仅仅依靠供电部门工作人员日常巡视难以达到理想的管理效果,并且难度大，无法做到实时预警。随着计算机技术和通信技术的发展，一种智能的电力设施防外破预警系统及装置已见研究，如公开号为CN 101778262 A的中国专利文献，公开了“一种输电线路防外力破坏智能视频监控系统”，包括n个监控节点、监控服务器和用户端设备,该系统为无人值守的系统和方法,能自动对多个施工现场进行全程监视；通过监控节点的智能嵌入式视频识别系统,可以避免大量无用视频信息的传输,通信带宽占用大幅减少，从而能节约大量的通信费用支出。又如公开号为CN 204155420 U的中国专利文献，公开了“一种高压输电线路防外力破坏警报装置”，包括管理系统和远程系统，管理系统包括地图模块、监控模块、报警模块和主机，远程系统包括探测模块和视频模块，该装置通过远程控制现场设置的监控、声光报警器和扩音器，使其能够远程控制声光报警器开关与360°高清摄像头的旋转,并且能够实现报警定位。
然而，前述的专利“一种输电线路防外力破坏智能视频监控系统”，将识别系统置于前端监控节点，使用了图像处理板增加了成本，且识别准确率低，耗时长，功耗大，可靠性地。前述的专利“一种高压输电线路防外力破坏警报装置”，需要专人24小时对监控画面进行监视，浪费了大量的人力和物力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种一体化防外破目标识别与智能预警装置。
实现本实用新型目的的技术方案为：一种一体化防外破目标识别与智能预警装置，该装置由多个远端节点、服务器端和移动端三部分组成；
远端节点安装在输电线路铁塔上，每个远端节点包括云台摄像机、视频采集模块、图像传输模块、报警模块、电源模块、GPS模块和箱体，云台摄像机与视频采集模块连接，视频采集模块通过图像传输模块与服务器连接，报警模块用于声光报警，GPS模块用于远端节点定位，电源模块用于为远端节点供电，视频采集模块、图像传输模块和GPS模块均设置在箱体内，报警模块设置在箱体外侧；
服务器端与远端和移动端无线连接，移动端用于接收现场图片和危险作业目标报警提醒。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型的一体化防外破目标识别与智能预警装置，远端节点只负责图像采集和传输，图像处理在服务器端进行，并且一个服务器端可以同时处理多个远端节点传回的图像，使得综合成本降低，同时可靠度高；
(2)本实用新型使用的云台摄像机为带红外辅助的高清摄像头，可昼夜对铁塔区域进行实时监控；摄像机采用二自由度云台，实现360度全方位监控，可调节摄像机的预位置、焦距、光圈参数实现高质量的视频采集；
(3)本实用新型采用太阳能供电，节能环保，功耗低，可靠性强；同时，远端用电量低，电池需用容量小，避免了远端节点在户外高压铁塔上安装困难的问题。
附图说明
图1为本实用新型一体化防外破目标识别与智能预警装置总体示意图。
图2为系统远端硬件连接示意图。
具体实施方式
结合图1，一种一体化防外破目标识别与智能预警装置，该装置由多个远端节点、服务器端和移动端三部分组成；
远端节点安装在输电线路铁塔上，每个远端节点包括云台摄像机、视频采集模块、图像传输模块、报警模块、电源模块、GPS模块和箱体，云台摄像机与视频采集模块连接，视频采集模块通过图像传输模块与服务器连接，报警模块用于声光报警，GPS模块用于远端节点定位，电源模块用于为远端节点供电，视频采集模块、图像传输模块和GPS模块均设置在箱体内，报警模块设置在箱体外侧；
服务器端与远端和移动端无线连接，移动端用于接收现场图片和危险作业目标报警提醒。
进一步的，系统采用的云台摄像机为带红外辅助的摄像机，对铁塔区域进行实时监控，摄像机采用二自由度云台。
进一步的，视频采集模块采用TI公司生产的TVP5150AM1视频编解码芯片，将摄像机采集的PAL制式视频信号转换为YUV4:2:2格式。
进一步的，电源模块包括太阳能光伏控制器、蓄电池、太阳能组件、电源转换模块和电源管理板，其中，太阳能光伏控制器分别与蓄电池、太阳能组件、电源转换模块连接，电源转换模块和电源管理板连接，电源模块用于远端的供电和断电服务。
进一步的，服务器端为电力监控中心服务器，采用HP DL388Gen9系列服务器。
进一步的，图像传输模块为WIFI。
进一步的，图像传输模块为4G无线网络。
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
一种一体化防外破目标识别与智能预警装置总体设计示意图如图1所示。该装置由远端节点、服务器端和移动端三部分组成；远端节点安装在输电线路铁塔上，它主要包括云台摄像机、视频采集模块、图像传输模块、报警模块、电源模块、GPS、箱体，负责现场的图像采集、图像传输和声光报警；服务器端为电力监控中心服务器，与远端和移动端连接；移动端为工作人员手机，负责接收现场图片和报警提醒。
系统服务器端为电力监控中心服务器，采用HP DL388Gen9系列服务器，CPU型号：Xeon E5-2650v3 2颗，内存：32GB DDR4，CPU核心：10核(Haswell)，CPU线程数：20个线程；在服务器端可以同时处理多个远端传回的现场图像，并将处理结果传输给移动终端，实现第一时间人员抢修及维护，保证电力设施安全可靠运行。
系统远端硬件连接示意图如图2所示。
云台摄像机采用+12V直流供电，通过以太网将视频信号传输给视频采集解码模块。该摄像机为带红外辅助的高清摄像头，可昼夜对铁塔区域进行实时监控，摄像机采用二自由度云台，实现360度全方位监控，可调节摄像机的预置位置、焦距、光圈等参数实现高质量的视频采集。云台摄像机安装在箱体外视野开阔处，尽量使摄像头能够完全拍摄到铁塔周围情况。
视频采集模块、图像传输模块和GPS模块由集成板供电，供电电压为+5V。视频采集模块采用TI公司生产的TVP5150AM1视频编解码芯片，它将摄像机采集来的PAL制式视频信号转换为YUV4:2:2格式，通过以太网传输给图像传输模块，图像传输模块再通过WIFI/4G无线网络发送至服务器端进行图像处理。当有危险作业目标时，GPS模块将远端节点经度、纬度和高度通过RS-422传输给图像传输模块，图像传输模块再通过WIFI/4G无线网络传输给服务器端和移动端。集成板安装在箱体内。
电源模块采用太阳能供电管理系统，主要包括太阳能光伏控制器、蓄电池、太阳能组件、电源转换模块和电源管理板，其中，太阳能光伏控制器分别与蓄电池、太阳能组件、电源转换模块连接，电源转换模块和电源管理板连接，负责远端的供电和断电服务。太阳能组件采用1块20W组件，蓄电池采用30HA高能锂电池，太阳能光伏控制器控制太阳能供电管理系统的工作状态，并对蓄电池起到过充保护、过放电保护、欠压保护和欠压恢复的作用。电源管理板调节电源转换模块输出的+12V电压，+5V供给集成板，+12V供给云台摄像机和声光报警系统。太阳能组件安装在铁塔上，太阳能供电管理系统其它设备安装在箱体内。
报警模块采用+12V直流供电，通过RS-232与集成板通信，可通过服务器端对施工场地人员远程自动喊话，工作人员也可通过移动端进行喊话，报警模块安装在箱体外。
Claims (7)
1.一种一体化防外破目标识别与智能预警装置，其特征在于，该装置由多个远端节点、服务器端和移动端三部分组成；
远端节点安装在输电线路铁塔上，每个远端节点包括云台摄像机、视频采集模块、图像传输模块、报警模块、电源模块、GPS模块和箱体，云台摄像机与视频采集模块连接，视频采集模块通过图像传输模块与服务器连接，报警模块用于声光报警，GPS模块用于远端节点定位，电源模块用于为远端节点供电，视频采集模块、图像传输模块和GPS模块均设置在箱体内，报警模块设置在箱体外侧；
服务器端与远端和移动端无线连接，移动端用于接收现场图片和危险作业目标报警提醒。
2.根据权利要求1所述的一体化防外破目标识别与智能预警装置，其特征在于，系统采用的云台摄像机为带红外辅助的摄像机，对铁塔区域进行实时监控，摄像机采用二自由度云台。
3.根据权利要求1所述的一体化防外破目标识别与智能预警装置，其特征在于，视频采集模块采用TI公司生产的TVP5150AM1视频编解码芯片，将摄像机采集的PAL制式视频信号转换为YUV4:2:2格式。
4.根据权利要求1所述的一体化防外破目标识别与智能预警装置，其特征在于，电源模块包括太阳能光伏控制器、蓄电池、太阳能组件、电源转换模块和电源管理板，其中，太阳能光伏控制器分别与蓄电池、太阳能组件、电源转换模块连接，电源转换模块和电源管理板连接，电源模块用于远端的供电和断电服务。
5.根据权利要求1所述的一体化防外破目标识别与智能预警装置，其特征在于，服务器端为电力监控中心服务器，采用HP DL388Gen9系列服务器。
6.根据权利要求1所述的一体化防外破目标识别与智能预警装置，其特征在于，图像传输模块为WIFI。
7.根据权利要求1所述的一体化防外破目标识别与智能预警装置，其特征在于，图像传输模块为4G无线网络。
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2017
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