CN209659005U - 一种配电网架空线路的智能图像监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于智能监测领域，涉及配电网架空线路的智能图像监测系统，包括：检测装置、汇集装置、监测终端；检测装置包括：太阳能发电模块、第一处理器、远距离无线电LoRa发送模块、GPS定位模块、电源模块、检测模块；电源模块的输入端连接太阳能发电模块，电源模块的输出端分别连接检测模块、GPS定位模块、第一处理器、远距离无线电LoRa发送模块；第一处理器的输入端连接检测模块，第一处理器的输出端连接远距离无线电LoRa发送模块；远距离无线电LoRa发送模块连接汇集装置汇集装置连接所述监测终端。配电网架空线路的智能图像监测系统，利用远距离无线电LoRa模块，提高监测终端接收检测装置发送的监测信息的稳定性。

Description

一种配电网架空线路的智能图像监测系统

技术领域

本实用新型属于智能监测领域，具体涉及一种配电网架空线路的智能图像监测系统。

背景技术

为了满足处于城市、郊区和偏远农村的用电需求，需要在当地设立多个电线塔来架设供电线路。在实际应用中，可以在供电线路上安装检测装置来检测供电线路的工作状况。为便于信息传输，可以在监测终端与检测装置之间设置汇集装置，通过汇集装置将各个检测装置检测的信息汇集并发送给监测终端。

目前，检测装置与汇集装置之间的连接通常采用无线公网连接，然而，采用无线公网通信的稳定性较差，且在偏远地区，无线公网存在覆盖盲区，导致检测装置与汇集装置之间连接的稳定性较差，从而导致监测终端接收检测装置发送的信息的稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型提供了一种配电网架空线路的智能图像监测系统，用以解决现有技术中监测终端接收检测装置发送的信息的稳定性较差的技术问题。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本实用新型实施例提供了一种配电网架空线路的智能图像监测系统，包括：检测装置、汇集装置、监测终端；

所述检测装置包括：太阳能发电模块、第一处理器、远距离无线电LoRa发送模块、GPS定位模块、电源模块、检测模块；

所述电源模块的输入端连接所述太阳能发电模块，所述电源模块的输出端分别连接所述检测模块、GPS定位模块、第一处理器、远距离无线电LoRa发送模块；

所述第一处理器的输入端连接所述检测模块，所述第一处理器的输出端连接所述远距离无线电LoRa发送模块；

所述远距离无线电LoRa发送模块连接所述汇集装置；

所述汇集装置连接所述监测终端。

在一个具体实施方式中，所述检测装置还包括：视频采集模块、控制模块；

所述电源模块的输出端连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接所述视频采集模块；所述视频采集模块连接所述第一处理器。

在一个具体实施方式中，所述控制模块为延时开关。

在一个具体实施方式中，所述视频采集模块包括：图像采集设备、电机；

所述图像采集设备固定连接所述电机的输出轴；所述控制模块的输出端连接分别连接所述电机和所述图像采集设备。

在一个具体实施方式中，所述电机为步进电机或伺服电机。

在一个具体实施方式中，所述检测模块为暂态录波型故障指示器。

在一个具体实施方式中，所述电源模块为锂电池。

在一个具体实施方式中，所述汇集装置包括：远距离无线电LoRa接收模块、第二处理器、信息发送模块；

所述远距离无线电LoRa接收模块连接所述第二处理器；所述第二处理器连接所述信息发送模块；所述远距离无线电LoRa接收模块连接所述远距离无线电LoRa发送模块。

在一个具体实施方式中，所述系统还包括温度传感器和加热装置；所述温度传感器连接所述第一处理器，所述第一处理器连接所述加热装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的配电网架空线路的智能图像监测系统，设置在个电线塔上检测装置通过远距离无线电LoRa发送模块将监测信息发送至汇集装置，汇集装置将接收到的监测信息发送至监测终端。利用远距离无线电LoRa模块，提高了检测装置与汇集装置之间连接的稳定性，从而提高了监测终端接收检测装置发送的监测信息的稳定性。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种配电网架空线路的智能图像监测系统模块连接图。

图2是本实用新型实施例提供的另一种配电网架空线路的智能图像监测系统模块连接图。

图3是本实用新型实施例提供的视频采集模块结构示意图。

1-图像采集设备，2-电机，3-输出轴，4-控制模块，5-电源模块。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

本申请的专业术语解释：

LoRa：Long Range，远距离无线电，一种基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术，简称LoRa；

WiFiMESH：是一种基于WiFi技术而发展出来的一种新型的无线城域网解决方案，具有自组网、自修复、自平衡、自扩展的特点。

请参见图1，图1是本实用新型实施例提供的一种配电网架空线路的智能图像监测系统模块连接图。本实用新型实施例提供了一种配电网架空线路的智能图像监测系统，包括：检测装置、汇集装置、监测终端；

所述检测装置连接所述汇集装置；所述汇集装置连接所述监测终端；

具体的，检测装置将检测到的检测信息发送至汇集装置，汇集装置接收上述检测信息，并将检测信息打包编码，汇集装置将打包编码后的信息，此处，汇集装置将监测信息打包编码，用于区分不同检测装置的监测信息，上述检测信息为监测装置的检测数据。

所述检测装置包括：太阳能发电模块、第一处理器、远距离无线电LoRa发送模块、GPS定位模块、电源模块5、检测模块；

所述电源模块5的输入端连接所述太阳能发电模块，利用太阳能为电源模块5充电，节约能源；所述电源模块5的输出端分别连接所述检测模块、GPS定位模块、第一处理器、远距离无线电LoRa发送模块，电源模块5为各个功能模块提供电能，保证系统正常运行；

所述第一处理器的输入端连接所述检测模块，所述第一处理器的输出端连接所述远距离无线电LoRa发送模块；

具体的，GPS定位模块在检测装置监测出故障时，利用GPS定位模块定位出具体的故障地点，检测模块为暂态录波型故障指示器，采用暂态录波型故障指示器，对线路电流精确测量和高速录波，通过后台监测系统部分对故障类型进行精准识别和快速定位故障区段，从而缩短线路故障的响应和处理时间，提高供电可靠性，提高配电管理水平；第一处理器将检测模块的检测信息和GPS定位信息打包发送至远距离无线电LoRa发送模块；

所述远距离无线电LoRa发送模块连接所述汇集装置，远距离无线电LoRa发送模块接收到检测信息后，远距离无线电LoRa发送模块将检测信息发送至汇集装置。本实施例中采用远距离无线电LoRa模块，有效的解决了检测装置与汇集装置之间的通信连接稳定性低的问题，其次，LoRa模块正常工作接收电流仅10mA，睡眠电流 200nA，有效延长电池寿命；LoRa模块的信号灵敏度高，支持理论最大传输距离15kM； LoRa通信成套设备采用模块化设计，使用网关与集中器，扩展了系统容量，有利于电线塔的建设和部署，同时，LoRa模块支持大规模组网；LoRa终端与集中器支持 137～175MHz、410～525MHz、860～1020MH非授权频段传输数据，无需要额外付费； LoRa终端与集中器支持IP协议、以太网、802.11a/g/n/ac、WiFiMESH、2G/3G/4G、蓝牙、光纤、卫星等，LoRa终端与集中器之间的数据传输可采用多层加密的方式，确保数据传输安全。

进一步的，请参见图2，图2是本实用新型实施例提供的另一种配电网架空线路的智能图像监测系统模块连接图。所述检测装置还包括：视频采集模块、控制模块4；

所述电源模块5的输出端连接所述控制模块4的输入端，所述控制模块4的输出端连接所述视频采集模块，在电源模块5与控制模块4的连接线上设置控制模块4，可以控制视频采集模块的工作模式，根据客户的要求，可以实现延时拍摄，有效节约电能；所述视频采集模块连接所述第一处理器，视频采集模块将采集到的图像信息发送至第一处理器，第一处理器将接收到的图像信息发送至远距离无线电LoRa发送模块。

视频采集模块为摄像头、高清照相机或高清抓拍机中的任一种；优选的，本实施例中采用高清抓拍机，检测装置利用控制模块4控制高清抓拍机的工作模式，使得高清抓拍机可以灵活的采集现场图像，进而快速掌握配电网现场情况，高清抓拍机将获得的现场照片实时上传至监测终端，实现统一的可视化管理，缩短线路故障的响应和处理时间，提高供电可靠性。高清抓拍机适用于6～35kV配电网架空线路，利用小电流自取电技术，高清抓拍机可自主长期工作，在线路故障时，电源模块5可为高清抓拍机供电，提高高清抓拍机的工作稳定性，上述高清抓拍机可在十分钟内带电安装，安装方式快速便捷，高清抓拍机将监测图像上传至监测终端的途径有两种，一种方式是高清抓拍机将监测图像发送至第一处理器，第一处理器将上述监测图像发送至远距离无线电LoRa发送模块，LoRa发送模块将监测图像发送至监测终端；另一种方式是高清抓拍机利用4G、3G、GPRS无线通信技术实时上传现场监测图像至监测终端，上述两种方式均可以使电力工作人员可以及时掌握配电网线路及设备现场情况。

进一步的，所述控制模块4为延时开关。

具体的，支持策略拍照，可设定拍摄次数，默认配置白天每隔1小时拍1次，日均拍照10次，有效的减少视频采集模块的工作时长，延长视频采集模块使用寿命，节约能源。

进一步的，请参见图3，图3是本实用新型实施例提供的视频采集模块结构示意图。所述视频采集模块包括：图像采集设备1、电机2；所述图像采集设备1固定连接所述电机2的输出轴3；所述控制模块4的输出端连接分别连接所述电机2和所述图像采集设备1，其中，所述电机2为步进电机2或伺服电机2。

具体的，电机2与图像采集设备1在控制模块4与的控制下，同步供电，电机2旋转带动图像采集设备1同步旋转，扩大图像采集设备1的拍摄范围，使监测终端的工作人员可以全面掌握现场实时情况。

进一步的，所述电源模块5为锂电池，为检测装置各功能模块提供稳定的电源。

进一步的，所述汇集装置包括：远距离无线电LoRa接收模块、第二处理器、信息发送模块；

所述远距离无线电LoRa接收模块连接所述第二处理器；所述第二处理器连接所述信息发送模块；所述远距离无线电LoRa接收模块连接所述远距离无线电LoRa发送模块，远距离无线电LoRa接收模块接收远距离无线电LoRa发送模块发送的检测信息和定位信息，并将上述检测信息和定位信息发送至第二处理器，第二处理器为微计算机，第二处理器将检测信息和定位信息编码打包，并发送至信息发送模块，信息发送模块将第二处理器处理后的信息发送至监测终端，其中，信息发送模块为GPS 发送模块、远距离无线电LoRa模块、4G无线模块中的任一种，用户可以根据自己的实际情况进行选择，例如，电线塔在4G无线覆盖盲区，可将无线发送模块设置为远距离无线电LoRa模块。

进一步的，所述系统还包括温度传感器和加热装置；所述温度传感器连接所述第一处理器，所述第一处理器连接所述加热装置。

具体的，温度传感器用于监视检测装置内部温度，温度传感器将实时温度信息发送至第一处理器，在达到预设温度范围时，第一处理器控制加热装置通电工作，上述预设温度范围为0-15℃，当温度低于0℃时，加热器工作，当温度在0-15℃之间时，加热器停止工作，加热器包括电源部和加热部，电源部为自取电模块或蓄电池，优选自取电模块，利用自取电技术可实现电源部为加热部的长期持续供电，其中，加热部为电热丝、电热棒、电热条中的任一种，在温度低于0℃时，加热器开始工作，为检测装置提供热能，进而保证检测装置的正常运行。

本实用新型提供的配电网架空线路的智能图像监测系统，设置在个电线塔上检测装置通过远距离无线电LoRa发送模块将监测信息发送至汇集装置，汇集装置将接收到的监测信息发送至监测终端。利用远距离无线电LoRa模块，提高了检测装置与汇集装置之间连接的稳定性，从而提高了监测终端接收检测装置发送的监测信息的稳定性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种配电网架空线路的智能图像监测系统，其特征在于，包括：检测装置、汇集装置、监测终端；

所述检测装置包括：太阳能发电模块、第一处理器、远距离无线电LoRa发送模块、GPS定位模块、电源模块、检测模块；

所述电源模块的输入端连接所述太阳能发电模块，所述电源模块的输出端分别连接所述检测模块、所述GPS定位模块、所述第一处理器、所述远距离无线电LoRa发送模块；

所述第一处理器的输入端连接所述检测模块，所述第一处理器的输出端连接所述远距离无线电LoRa发送模块；

所述远距离无线电LoRa发送模块连接所述汇集装置；所述汇集装置连接所述监测终端。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测装置还包括：视频采集模块、控制模块；

所述电源模块的输出端连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接所述视频采集模块；所述视频采集模块连接所述第一处理器。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制模块为延时开关。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述视频采集模块包括：图像采集设备、电机；

所述图像采集设备固定连接所述电机的输出轴；所述控制模块的输出端连接所述电机和所述图像采集设备；所述图像采集设备连接所述第一处理器。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电机为步进电机或伺服电机。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测模块为暂态录波型故障指示器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源模块为锂电池。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述汇集装置包括：远距离无线电LoRa接收模块、第二处理器、信息发送模块；

所述远距离无线电LoRa接收模块连接所述第二处理器；所述第二处理器连接所述信息发送模块；所述远距离无线电LoRa接收模块连接所述远距离无线电LoRa发送模块。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括温度传感器和加热装置；所述温度传感器连接所述第一处理器，所述第一处理器连接所述加热装置。