电力输电线动态监测系统论文和设计-陈君龙

全文摘要

本实用新型提供一种电力输电线路动态监测系统，其特征在于：包括电源模块、信息采集模块、中继模块和调度指挥中心；所述电源模块用于给信息采集模块提供直流电源；所述信息采集模块用于采集输电线及杆塔的实时状态信息；所述中继模块用于接收信息采集模块传输的输电线及杆塔的实时状态信息并将实时状态信息上传；所述调度指挥中心用于根根据输电线及杆塔的实时状态信息做出运检调度指令并将运检调度指令发送给检修人员。通过上述技术方案，可实现全覆盖、全天候无间断的监测电力输电线路，发现问题尽早预防处理，防止输电事故的发生；通过上述技术方案，可大幅度降低输电线路现场蹲守人次，提升运检工作人员运检工作效率。

主设计要求

1.一种电力输电线路动态监测系统，其特征在于：包括电源模块、信息采集模块、中继模块、调度指挥中心和警示单元；所述电源模块用于给信息采集模块提供直流电源，所述电源模块的输出端与所述信息采集模块的输入端连接；所述警示单元用于发出警示语音信息，包括扬声器，所述扬声器与所述信息采集模块的输出端连接；所述信息采集模块用于采集输电线及杆塔的实时状态信息，包括摄像装置、电流传感器、温度传感器、振动传感器、倾斜传感器、风速传感器、压力传感器、采集单元处理器和第一无线收发模块；所述摄像装置、温度传感器、振动传感器、倾斜传感器和风速传感器的输出端与所述采集单元处理器的输入端连接，所述扬声器的输入端与所述采集单元处理器的输出端连接，所述采集单元处理器与第一无线收发模块通信连接，所述扬声器与采集单元处理器的输出端连接；所述中继模块用于接收信息采集模块传输的输电线及杆塔的实时状态信息并将实时状态信息上传，包括中继处理器、第二无线收发收模块和第三无线收发模块；所述第二无线收发收模块与第一无线收发模块通信连接，所述中继处理器分别与第二无线收发收模块、第三无线收发模块通信连接；所述调度指挥中心用于根根据输电线及杆塔的实时状态信息做出运检调度指令并将运检调度指令发送给检修人员，包括第四无线收发模块、监控服务器、触控显示器、警示单元、运检服务器、第五无线收发模块、第六无线收发模块和智能终端；所述第二无线接收模块与所述第二无线发送模块连接，所述第二无线接收模块的输出端与监控服务器的输入端连接，所述监控服务器与运检服务器通信连接，所述监控服务器的输出端与触控显示器的输入端连接，所述监控服务器与所述警示单元的输入端连接，所述运检服务器与第三无线收发模块通信连接，所述第三无线收发模块与所述第四无线收发模块通信连接，所述第四无线收发模块与所述智能终端通信连接。

设计方案

1.一种电力输电线路动态监测系统，其特征在于：包括电源模块、信息采集模块、中继模块、调度指挥中心和警示单元；

所述电源模块用于给信息采集模块提供直流电源，所述电源模块的输出端与所述信息采集模块的输入端连接；

所述警示单元用于发出警示语音信息，包括扬声器，所述扬声器与所述信息采集模块的输出端连接；

所述中继模块用于接收信息采集模块传输的输电线及杆塔的实时状态信息并将实时状态信息上传，包括中继处理器、第二无线收发收模块和第三无线收发模块；所述第二无线收发收模块与第一无线收发模块通信连接，所述中继处理器分别与第二无线收发收模块、第三无线收发模块通信连接；

所述调度指挥中心用于根根据输电线及杆塔的实时状态信息做出运检调度指令并将运检调度指令发送给检修人员，包括第四无线收发模块、监控服务器、触控显示器、警示单元、运检服务器、第五无线收发模块、第六无线收发模块和智能终端；所述第二无线接收模块与所述第二无线发送模块连接，所述第二无线接收模块的输出端与监控服务器的输入端连接，所述监控服务器与运检服务器通信连接，所述监控服务器的输出端与触控显示器的输入端连接，所述监控服务器与所述警示单元的输入端连接，所述运检服务器与第三无线收发模块通信连接，所述第三无线收发模块与所述第四无线收发模块通信连接，所述第四无线收发模块与所述智能终端通信连接。

2.根据权利要求1所述的电力输电线路动态监测系统，其特征在于：所述调度指挥中心还包括鉴权服务器、用户主机、第一智能终端、第二智能终端和人脸识别装置；所述鉴权服务器与监控服务器通信连接，所述用户主机、第一智能终端和第二智能终端与所述鉴权服务器通信连接，所述人脸识别装置的输出端与鉴权服务器的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的电力输电线路动态监测系统，其特征在于：所述调度指挥中心还包括存储服务器和查询服务器，所述存储服务器与所述监控服务器通信连接，所述查询服务器与所述存储服务器通信连接。

4.根据权利要求1所述的电力输电线路动态监测系统，其特征在于：所述中继模块还包括视频编码器，所述视频编码器的输出端与中继处理器的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的电力输电线路动态监测系统，其特征在于：所述调度指挥中心还包括视频解码器，所述视频解码器的输入端与所述监控服务器的输出端连接，所述视频解码器的输出端与所述触控显示器的输入端连接。

6.根据权利要求1所述的电力输电线路动态监测系统，其特征在于：所述信息采集单元还包括图像处理电路，所述图像处理电路的输入端与所述摄像装置的输出端连接，所述图像处理电路的输出端与所述采集单元处理器的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的电力输电线路动态监测系统，其特征在于：所述采集单元处理器与中继处理器均为单片机。

8.根据权利要求1所述的电力输电线路动态监测系统，其特征在于：所述摄像装置为红外摄像装置。

9.根据权利要求1或2任一所述的电力输电线路动态监测系统，其特征在于：所述智能终端、第一智能终端和第二智能终端均为智能手机和\/或平板电脑。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电力保障系统，尤其涉及一种电力输电线动态监测系统。

背景技术

电力输电线路的安全、稳定运行为电力的稳定供给提供了重要保障。随着电网结构的发展和完善，电力输电线路具有输电压高、输送面积广、输送线路长、沿途杆塔多的特点。输电线路长期经受暴露在野外和输电沿线环境复杂多变等自然因素的侵袭，此外，人为因素的外力破坏所引起的线路跳闸、输电线路被迫停电的事故曾上升趋势。

因此，需要一种能够对电力输电线路周边环境、线路运行状况以及杆塔的振动倾斜等情况进行检测的动态监测系统。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供一种能够对电力输电线路周边环境、线路运行状况以及杆塔的振动倾斜等情况进行检测的动态监测系统。

本实用新型提供一种电力输电线路动态监测系统，其特征在于：包括电源模块、信息采集模块、中继模块和调度指挥中心；

所述电源模块用于给信息采集模块提供直流电源，所述电源模块的输出端与所述信息采集模块的输入端连接；

所述警示单元用于发出警示语音信息，包括扬声器，所述扬声器与所述信息采集模块的输出端连接；

所述信息采集模块用于采集输电线及杆塔的实时状态信息，包括摄像装置、电流传感器、温度传感器、振动传感器、倾斜传感器、风速传感器、压力传感器、采集单元处理器和第一无线收发模块；所述摄像装置、温度传感器、振动传感器、倾斜传感器和风速传感器的输出端与所述采集单元处理器的输入端连接，所述采集单元处理器与第一无线收发模块通信连接，所述扬声器与采集单元处理器的输出端连接；

进一步，所述调度指挥中心还包括鉴权服务器、用户主机、第一智能终端、第二智能终端和人脸识别装置；所述鉴权服务器与监控服务器通信连接，所述用户主机、第一智能终端和第二智能终端与所述鉴权服务器通信连接，所述人脸识别装置的输出端与鉴权服务器的输入端连接。

进一步，所述调度指挥中心还包括存储服务器和查询服务器，所述存储服务器与所述监控服务器通信连接，所述查询服务器与所述存储服务器通信连接。

进一步，所述中继模块还包括视频编码器，所述视频编码器的输出端与中继处理器的输入端连接。

进一步，所述调度指挥中心还包括视频解码器，所述视频解码器的输入端与所述监控服务器的输出端连接，所述视频解码器的输出端与所述触控显示器的输入端连接。

进一步，所述信息采集单元还包括图像处理电路，所述图像处理电路的输入端与所述摄像装置的输出端连接，所述图像处理电路的输出端与所述采集单元处理器的输入端连接。

进一步，所述采集单元处理器与中继处理器均为单片机。

进一步，所述摄像装置为红外摄像装置。

进一步，所述智能终端、第一智能终端和第二智能终端均为智能手机和\/ 或平板电脑。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的输电线路动态监测系统通过摄像装置、电流传感器、温度传感器、振动传感器、倾斜传感器和风速传感器采集输电线路及杆塔的实时情况，通过中继处理单元将实时情况上传给调度中心计算机，由调度指挥中心统一调度运检工作人员对输电线路进行检修，具有覆盖面广、全天候24小时不间断实时监测、人力投入少的有益效果，此外对输电线路的实时监测和及时落实运检工作，可有效降低输电线路事故，保障输电线路的稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1本实用新型结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做出进一步的说明：

本实用新型提供一种电力输电线路动态监测系统，其特征在于：包括电源模块、信息采集模块、中继模块和调度指挥中心；

所述警示单元用于发出警示语音信息，包括扬声器，所述扬声器与所述信息采集模块的输出端连接；

所述警示单元用于发出警示语音信息，包括扬声器，所述扬声器与所述信息采集模块的输出端连接；所述扬声器采用现有的静电式扬声器，在此不再赘述；

所述电源模块用于给信息采集模块提供直流电源，所述电源模块给所述信息采集模块供电；所述电源模块采用外接太阳能电池供电，或者蓄电池供电，或者采用太阳能和蓄电池组合的供电模式供电，为摄像装置、电流传感器、温度传感器、振动传感器、倾斜传感器、风速传感器、压力传感器和采集单元处理器提供直流电源，本领域技术人员可根据输电线路是实际环境或者项目预算进行选择；

所述信息采集模块用于采集输电线及杆塔的实时状态信息，包括摄像装置、电流传感器、温度传感器、振动传感器、倾斜传感器、风速传感器、压力传感器、采集单元处理器和第一无线收发模块；所述摄像装置、温度传感器、振动传感器、倾斜传感器和风速传感器的输出端与所述采集单元处理器的输入端连接，所述扬声器的输入端与所述采集单元处理器的输出端连接，所述采集单元处理器与第一无线收发模块通信连接；其中电流传感器、温度传感器、振动传感器、倾斜传感器和风速传感器均采用现有现有传感器，本领域技术人员可根据实际需要在现有产品中进行选择；所述采集单元处理器采用现有的单片机，比如AVR单片机、89S51单片机、STM32系列单元机等，本领域技术人员可根据实际的工况环境选择适宜的单片机，比如根据数据流的大小，或者项目成本等；所述摄像装置采用红外摄像仪或者球形摄像机如康海威视的高清球机 DS-2DE4220IW-D；所述压力传感器设置于杆塔的底部，用于测量杆塔的底部所受的土层的压力；所述振动传感器设置于杆塔的底部，用于测量杆塔底部的振动；所述倾斜传感器设置于杆塔的横担上，用于测量杆塔的倾斜角度；

所述中继模块用于接收信息采集模块传输的输电线及杆塔的实时状态信息并将实时状态信息上传，包括中继处理器、第二无线收发收模块和第三无线收发模块；所述第二无线收发收模块与第一无线收发模块通信连接，所述中继处理器分别与第二无线收发收模块、第三无线收发模块通信连接；其中，中继处理器采用现有的单片机，比如AVR单片机、89S51单片机、STM32系列单元机等，本领域技术人员可根据实际的工况环境选择适宜的单片机，比如根据数据流的大小，或者项目成本等；

所述调度指挥中心用于根根据输电线及杆塔的实时状态信息做出运检调度指令并将运检调度指令发送给检修人员，包括第四无线收发模块、监控服务器、触控显示器、警示单元、运检服务器、第五无线收发模块、第六无线收发模块和智能终端；所述第四无线收发模块与所述第三无线收发模块连接，所述第四无线发送模块的输出端与监控服务器的输入端连接，所述监控服务器与运检服务器通信连接，所述监控服务器的输出端与触控显示器的输入端连接，所述监控服务器与所述警示单元的输入端连接，所述运检服务器与第三无线收发模块通信连接，所述第三无线收发模块与所述第四无线收发模块通信连接，所述第四无线收发模块与所述智能终端通信连接。其中，第一无线收发模块、第二无线收发模块、第三无线收发模块、第四无线收发模块、第五无线收发模块和第六无线收发模块的结构相同且均采用现有的无线发送模块，如UWB模块、蓝牙模块、Zigbee模块；所述触控显示器采用现有的触控显示器，在此不再赘述；所述警示单元采用现有蜂鸣器，在比不再赘述；所述监控服务器和运检服务器采用现有的服务器。

在本实施例中个，信息采集单元将采集的输电线路及杆塔的实时工况传送给中继处理器，中继处理器将接收到的输电线路及杆塔的实时工况信息经传输给调度指挥中心，所述监控服务器接收中继处理器传送的输电线路及杆塔的实时工况信息并将此信息通过触控显示器进行显示，所述监控服务器中设置现有的智能识别软件，对接收到的输电线路及杆塔的实时工况的视频内容进行识别，当在监控区域发现满足预设触发条件时，如在监控范围内出现工程车辆或者有异物出现在导线距离安全距离内，监控服务器通过警示单元发出警示，该警示经调度室工作人员确认，分为需要检修人员到达现场检修、不需要到达现场进行检修或者是误判三个类别：如果是需要通知运检工作人员实施运检工作的，则由调度室工作人员向运检服务器发送运检指令，随后由运检服务器将运检指令发送给运检工作人员所持的智能终端，如果是误判或者无需运检工作人员到达现场运检的，直接由两名及两名以上工作人员核实后，关闭警示。如果是人为的持续性活动可能对输电线路造成危害的，在同时运检工作人员赶赴现场的同时，通过监控服务器向采集单元的扬声器发送指令，使扬声器循环播放预设的警示语音，提醒警示作业人员停止作业。运检工作人员到现场运检维护之后，通过所持智能终端将当次运检维护日志发送给运检服务器，所述运检服务器将运检维护日志发送给监控服务器，监控服务器将运检维护日志存入存储服务器，以备后续查询。

通过上述技术方案，可实现全覆盖、全天候无间断的监测电力输电线路，发现问题尽早预防处理，防止输电事故的发生；通过上述技术方案，可大幅度降低输电线路现场蹲守人次，提升运检工作人员运检工作效率。

在本实施例中，所述调度指挥中心还包括鉴权服务器、用户主机、第一智能终端、第二智能终端和人脸识别装置；所述鉴权服务器与监控服务器通信连接，所述用户主机、第一智能终端和第二智能终端与所述鉴权服务器通信连接，所述人脸识别装置的输出端与鉴权服务器的输入端连接。所述鉴权服务器采用现有服务器，所述第一智能终端与第二智能终端为现有的智能手机或平板电脑，所述用户主机采用现有的主机，在此不再赘述，所述人脸识别装置采用现有的人脸识别装置，其并不是本实用新型的改进对象，也不是本实用新型要求保护的内容。当普通用户对后台数据进行访问时，需要通过第一智能终端向鉴权服务器发送访问请求，鉴权服务器接收到访问请求后，向用户主机发送信息获取指令，工作人员通过指纹采集器输入指令，然后由用户主机上传至鉴权服务器，鉴权服务器中预存有工作人员的指纹信息以及智能终端的ID信息，并且智能终端的ID信息与工作人员的指纹信息一一对应，该ID信息可以是手机号码；鉴权服务器对人脸信息以及当前智能终端的ID与预存人脸信息进行比较，是否为当前单位中合法的人员，如是，则向第二智能终端发送当前合法人员的信息(身份信息、智能终端的ID等)以及访问请求，具有直接访问权限的管理人员收到信息后，确认可以访问，则由具有权限的管理人员随机输入一个字符串作为许可码，第二智能终端将许可码分别发送至鉴权服务器和第一智能终端，然后由当前请求人从用户主机输入许可码进行验证，通过后才能直接访问运检日常数据。

在本实施例中，所述调度指挥中心还包括存储服务器和查询服务器，所述存储服务器与所述监控服务器通信连接，所述查询服务器与所述存储服务器通信连接。其中，所述存储服务器和监控服务器采用现有的服务器，所述存储服务器用于存储调度指挥中心接收和发出的信息，所述查询服务器仅提供查询功能，不能修改存储服务器中存储的数据。

在本实施例中，所述中继处理单元还包括视频编码器，所述视频编码器的输出端与中继处理器的输入端连接。其中视频编码器采用现有的视频编码器，在此不再赘述。经视频编码器处理的视频信息具有高压缩比好和高质量流畅图像，在网络传输过程中占用的带宽小。

在本实施例中，所述调度指挥中心还包括视频解码器，所述视频解码器的输入端与所述监控服务器的输出端连接，所述视频解码器的输出端与所述触控显示器的输入端连接。所述视频解码器采用现有的视频解码器，用于对经视频编码器进行压缩的视频文件进行解压。

在本实施例中，所述信息采集单元还包括图像处理电路，所述图像处理电路的输入端与所述摄像装置的输出端连接，所述图像处理电路的输出端与所述采集单元处理器的输入端连接。所述图像处理电路采用现有的集成图像处理电路，用于对视频装置采集的图像进行预处理。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

设计图

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