CN208156195U - 应用于输电线路走廊隐患在线监测装置和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应用于输电线路走廊隐患在线监测装置和系统，涉及输电线路监测技术领域，包括激光雷达装置、预处理装置、单片机和报警装置；激光雷达装置，用于采集故障物的距离信号；预处理装置，与激光雷达装置相连接，用于将距离信号进行预处理，得到预处理结果，并将预处理结果发送至单片机；单片机，与预处理装置相连接，用于根据预处理结果，得到故障物与输电线路导线的垂直距离，在垂直距离小于预设距离的情况下，发送控制信号至报警装置，以使报警装置发出警报，能够对复杂场景中的多种线路隐患进行监测。

Description

应用于输电线路走廊隐患在线监测装置和系统

技术领域

本实用新型涉及输电线路监测技术领域，尤其是涉及一种应用于输电线路走廊隐患在线监测装置和系统。

背景技术

近年来，随着输电线路规模的扩大，如输电线路走廊树障、施工等引起的线路跳闸事故时有发生，因此，线路的人工巡视是输电运维班组的重要日常工作，由于大量输电线路分布于树木茂盛的山区林区或建筑施工等区域，当高耸的树木或作业施工车辆距离导线线行之下特定距离内时，将会引起线路跳闸，甚至会造成安全事故，巡视人员需检查线行下情况，估算树木或作业施工车辆与导线最短距离，关于此类隐患依靠运维人员日常巡线管理将会耗费大量人力物力。

目前输电线路走廊隐患监测的研究，普遍采用的手段是监测输电线路树障，其一：是监测功能单一；其二：相关方法采用的测距传感器来采集距离信号，数据处理能力低，长期的在线监测环境因素对结果影响大。难以满足输电线路走廊各类隐患监测应用复杂性和可靠性的要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供应用于输电线路走廊隐患在线监测装置和系统，能够对复杂场景中的多种线路隐患进行监测。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，包括：激光雷达装置、预处理装置、单片机和报警装置；

所述激光雷达装置，用于采集故障物的距离信号；

所述预处理装置，与所述激光雷达装置相连接，用于将所述距离信号进行预处理，得到预处理结果，并将所述预处理结果发送至所述单片机；

所述单片机，与所述预处理装置相连接，用于根据所述预处理结果，得到所述故障物与输电线路导线的垂直距离，在所述垂直距离小于预设距离的情况下，发送控制信号至所述报警装置，以使所述报警装置发出警报。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述故障物包括树障、建筑物、施工车臂和山火信号中的一种或几种。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述激光雷达装置、所述预处理装置、所述单片机和所述报警装置集成于一体。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括电源模块，分别与所述激光雷达装置、所述预处理装置、所述单片机和所述报警装置相连接，用于为所述激光雷达装置、所述预处理装置、所述单片机和所述报警装置提供电能。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述电源模块包括风力发电装置、太阳能发电装置和蓄电池装置中的一种或几种。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述单片机还用于根据预设时间内的所述垂直距离与所述预设距离的比对结果，得到相应的隐患类型。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述预处理装置包括转换电路和信号处理电路；

所述转换电路，与所述激光雷达装置相连接，用于将所述距离信号转换为电信号，并将所述电信号发送至所述信号处理电路；

所述信号处理电路，与所述转换电路相连接，用于将所述电信号进行滤波和放大处理，得到预处理结果，并将所述预处理结果发送至所述单片机。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述激光雷达装置还用于通过360°全方位扫描方式，采集所述故障物的所述距离信号。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述单片机型号包括stm32f103vet6。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种应用于输电线路走廊隐患在线监测系统，包括如上所述的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，还包括无线通讯模块和上位机；

所述无线通讯模块，与所述应用于输电线路走廊隐患在线监测装置相连接，用于通过无线模式与所述上位机进行通讯；

所述上位机，与所述无线通讯模块相连接，用于接收所述应用于输电线路走廊隐患在线监测装置发送的计算结果，对所述计算结果进行分析和监控。

本实用新型实施例提供了一种应用于输电线路走廊隐患在线监测装置和系统，涉及输电线路监测技术领域，适用于多种线路故障物隐患的监测，能够适用于复杂的环境，其中，通过激光雷达装置采集多种故障物距应用于输电线路走廊隐患在线监测装置的距离信号，再使单片机得到故障物距输电线路的最短距离，当这个最短距离在预设距离内时，报警装置发出警报，使得工作人员及时获知，并采取相应措施；

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置结构示意图。

图标：1-激光雷达装置；2-转换电路；3-信号处理电路；4-单片机；5-无线通讯模块；6-上位机；7-报警装置；8-电源模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

近年来，随着输电线路规模的扩大，如输电线路走廊树障、施工等引起的线路跳闸事故时有发生，因此，线路的人工巡视是输电运维班组的重要日常工作，由于大量输电线路分布于树木茂盛的山区林区，除山火这个潜在隐患之外，当高耸的树木距离导线线行之下的特定距离将会引起线路跳闸，巡视人员需检查线行下树木情况，估算树木与导线最短距离。另外，由于城乡改造，一些输电线路走廊附近常伴有建筑施工，施工车辆在作业距离导线一定距离时也会引起线路跳闸，甚至会造成安全事故。关于此类隐患依靠运维人员日常巡线管理将会耗费大量人力物力。

基于此，本实用新型实施例提供的一种应用于输电线路走廊隐患在线监测装置和系统，能够对复杂场景中的多种线路隐患进行监测。

下面通过实施例进行详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的一种应用于输电线路走廊隐患在线监测装置结构示意图。

参照图1，应用于输电线路走廊隐患在线监测装置包括激光雷达装置1、预处理装置、单片机4和报警装置7；

激光雷达装置1，用于采集故障物的距离信号；

预处理装置，与激光雷达装置1相连接，用于将距离信号进行预处理，得到预处理结果，并将预处理结果发送至单片机4；

单片机4，与预处理装置相连接，用于根据预处理结果，得到故障物与输电线路导线的垂直距离，在垂直距离小于预设距离的情况下，发送控制信号至报警装置7，以使报警装置7发出警报。

具体地，本实用新型实施例提供的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置设置在铁塔上，对铁塔间的输电线路进行监测，适用于多种线路故障物隐患的监测，能够适用于复杂的环境，其中，通过激光雷达装置1采集多种故障物距应用于输电线路走廊隐患在线监测装置的距离信号，再使单片机4得到故障物距输电线路的最短距离，当这个最短距离在预设距离内时，报警装置7发出警报，使得工作人员及时获知，并采取相应措施；

这里，故障物距输电线路的最短距离即为故障物到输电线路的垂直距离；

其中，预设距离根据监测的输电线路实际电压等级决定，例如110kV线路的安全距离为1.5m，220kV线路的安全距离为4m；

进一步的，故障物包括树障、建筑物、施工车臂和山火信号中的一种或几种。

这里，应用本实用新型实施例提供的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置能够识别出上述故障物与输电线路之间距离异常的情况，并及时进行报警；

进一步的，激光雷达装置1、预处理装置、单片机4和报警装置7集成于一体。

其中，将上述器件集成于一体，使得线路监测装置的体积较小，节省安装空间；

进一步的，还包括电源模块8，分别与激光雷达装置1、预处理装置、单片机4和报警装置7相连接，用于为激光雷达装置1、预处理装置、单片机4和报警装置7提供电能。

进一步的，电源模块8包括风力发电装置、太阳能发电装置和蓄电池装置中的一种或几种。

这里，可采用供电方式采用风能、太阳能和蓄电池，多种发电装置为线路监测装置的各个部件供电，节能环保的同时，保障线路监测装置的供电有效性；

进一步的，单片机4还用于根据预设时间内的垂直距离与预设距离的比对结果，得到相应的隐患类型。

这里，根据预设时间内距离变化情况来判别，如通过激光雷达装置1扫描若干个周期，在周期内，垂直距离变化微小则可判别出该故障物类型为固定距离隐患类型(如树障)，如垂直距离出现短暂时间，之后消失，则判别出该故障物类型为瞬时隐患类型(如鸟类)，如在周期内，垂直距离变化明显，则判别出该故障物类型为建筑施工隐患类型(如施工车臂)；

进一步的，预处理装置包括转换电路2和信号处理电路3；

转换电路2，与激光雷达装置1相连接，用于将距离信号转换为电信号，并将电信号发送至信号处理电路3；

信号处理电路3，与转换电路2相连接，用于将电信号进行滤波和放大处理，得到预处理结果，并将预处理结果发送至单片机4。

这里，通过预处理装置将采集到的距离信号先进行模数转换、再进行滤波、放大预处理操作，单片机4再对预处理结果进行操作，使得监测结果更加准确；

进一步的，激光雷达装置1还用于通过360°全方位扫描方式，采集故障物的距离信号。

进一步的，单片机4型号包括stm32f103vet6。

进一步的，本实用新型实施例还提供一种应用于输电线路走廊隐患在线监测系统，包括如上所述的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，还包括无线通讯模块5和上位机6；

无线通讯模块5，与应用于输电线路走廊隐患在线监测装置相连接，用于通过无线模式与上位机6进行通讯；

上位机6，与无线通讯模块5相连接，用于接收应用于输电线路走廊隐患在线监测装置发送的计算结果，对计算结果进行分析和监控。

这里，无线通讯模块5将单片机4的串口通讯转换为无线通讯模式，其中，无线通讯模块5包括型号USR-WIFI232-B；

其中，无线通讯模块5和单片机4的型号并不局限于此；

这里，上述部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知；

本实用新型实施例克服了现有输电线路监测功能单一等缺点，实现自动化监测，相比目前提出的在输电线路监测方法，本实用新型实施例可监测多个类型故障物隐患，实现功能多样化，可自动测算隐患距离、自动判别不同故障物隐患类型，且监测系统的实时运行，对电力系统稳定运行无影响，保证了输电线路应用可靠性。

本实用新型实施例提供的应用于输电线路走廊隐患在线监测系统，与上述实施例提供的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，其特征在于，包括：激光雷达装置、预处理装置、单片机和报警装置；

所述激光雷达装置，用于采集故障物的距离信号；

所述预处理装置，与所述激光雷达装置相连接，用于将所述距离信号进行预处理，得到预处理结果，并将所述预处理结果发送至所述单片机；

所述单片机，与所述预处理装置相连接，用于根据所述预处理结果，得到所述故障物与输电线路导线的垂直距离，在所述垂直距离小于预设距离的情况下，发送控制信号至所述报警装置，以使所述报警装置发出警报。

2.根据权利要求1所述的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，其特征在于，所述故障物包括树障、建筑物、施工车臂和山火信号中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，其特征在于，所述激光雷达装置、所述预处理装置、所述单片机和所述报警装置集成于一体。

4.根据权利要求1所述的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，其特征在于，还包括电源模块，分别与所述激光雷达装置、所述预处理装置、所述单片机和所述报警装置相连接，用于为所述激光雷达装置、所述预处理装置、所述单片机和所述报警装置提供电能。

5.根据权利要求4所述的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，其特征在于，所述电源模块包括风力发电装置、太阳能发电装置和蓄电池装置中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，其特征在于，所述单片机还用于根据预设时间内的所述垂直距离与所述预设距离的比对结果，得到相应的隐患类型。

7.根据权利要求1所述的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，其特征在于，所述预处理装置包括转换电路和信号处理电路；

所述转换电路，与所述激光雷达装置相连接，用于将所述距离信号转换为电信号，并将所述电信号发送至所述信号处理电路；

所述信号处理电路，与所述转换电路相连接，用于将所述电信号进行滤波和放大处理，得到预处理结果，并将所述预处理结果发送至所述单片机。

8.根据权利要求1所述的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，其特征在于，所述激光雷达装置还用于通过360°全方位扫描方式，采集所述故障物的所述距离信号。

9.根据权利要求1所述的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，其特征在于，所述单片机型号包括stm32f103vet6。

10.一种应用于输电线路走廊隐患在线监测系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的应用于输电线路走廊隐患在线监测装置，还包括无线通讯模块和上位机；

所述无线通讯模块，与所述应用于输电线路走廊隐患在线监测装置相连接，用于通过无线模式与所述上位机进行通讯；

所述上位机，与所述无线通讯模块相连接，用于接收所述应用于输电线路走廊隐患在线监测装置发送的计算结果，对所述计算结果进行分析和监控。