高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸電線路的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家和社會(huì)對(duì)供電企業(yè)輸電、配電、供電的可靠性要求越來越高，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)、智能電網(wǎng)已成為迫切需求。對(duì)輸電線路實(shí)施監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握輸電線路的各種運(yùn)行參數(shù)是實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備狀態(tài)檢修的前提，也是建設(shè)智能電網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分。大多數(shù)輸配電設(shè)備地處偏遠(yuǎn)，工作環(huán)境惡劣，經(jīng)常會(huì)遭受各種人為破壞(如盜竊電力設(shè)施等)或自然災(zāi)害的襲擊(如暴風(fēng)雨、覆冰、污閃等)，歷史上也曾多次發(fā)生輸配電設(shè)備倒桿斷線的嚴(yán)重事故，給國家和電力企業(yè)帶來了重大的經(jīng)濟(jì)損失和極其不良的社會(huì)影響。
[0003]為此，供電企業(yè)為確保輸配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行，每年都要投入大量的人力、物力、財(cái)力做支撐和保障。一年四季無論刮風(fēng)下雨、酷暑寒天都要定期不定期的現(xiàn)場(chǎng)巡視維護(hù)。對(duì)于地處人跡罕至的高山峻嶺、草原湖泊的電網(wǎng)設(shè)備，還要進(jìn)行特殊的飛行航巡。
[0004]現(xiàn)有的輸電線路在線視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視時(shí)，有如下三個(gè)方面的問題。
[0005]電源問題不易解決:輸電線路通道大多地處偏遠(yuǎn)，沒有適合監(jiān)控前端設(shè)備使用的低壓電源。大多數(shù)廠家的監(jiān)測(cè)裝置一般安裝在桿塔上，供電電源采用了太陽能板與蓄電池的組合電源，或太陽能和風(fēng)力混和充電模式。但是，其輸電線路在線視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的供電系統(tǒng)均存在弊端，太陽能供電系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率低、光伏發(fā)電需要很大的面積、所需光照要求條件高；風(fēng)能供電系統(tǒng)采用的是機(jī)械結(jié)構(gòu)，必須有足夠的風(fēng)能和龐大的風(fēng)機(jī)才能產(chǎn)生足夠的能源，在安裝和后期維護(hù)方面有諸多不便因素。因此，常見的太陽能、風(fēng)能等供電方式受氣候條件影響大、穩(wěn)定性差，體積大，安裝和維護(hù)困難。
[0006]通訊傳輸問題:沒有可以傳輸圖像和視頻的寬帶傳輸通道。國內(nèi)輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)是在GSM網(wǎng)絡(luò)普及之后，遠(yuǎn)程通信傳輸方式主要是使用公用的移動(dòng)無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸，通過GPRS、CDMA網(wǎng)絡(luò)傳輸現(xiàn)場(chǎng)圖片信息。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的普及，也實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)的視頻信號(hào)回傳。在實(shí)際的運(yùn)行過程中，這些輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備存在諸多問題，如沒有穩(wěn)定可靠的通信傳輸通道:目前常用的2G和3G通信方式都是基于各大移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供的通信服務(wù)，其通信帶寬小，延遲大，網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，而且采用公網(wǎng)通信存在一定的安全隱患，在某些偏遠(yuǎn)的山區(qū)，還會(huì)存在無2G和3G網(wǎng)絡(luò)的情況；圖像視頻質(zhì)量較差:由于通信通道的帶寬限制，目前常見的視頻分辨率為CIF(352X288)，分辨率再高就難以流暢觀看，低分辨率的視頻不能真實(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)情況，難以滿足現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的需求，無法替代人工巡檢；視頻分析識(shí)別能力差:分辨率低的情況下，圖像過于模糊，所以很難達(dá)到真正的視頻智能分析效果，而且目前的視頻分析系統(tǒng)大多是集成在監(jiān)控后臺(tái)上，當(dāng)通信出現(xiàn)中斷時(shí)便無法實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能，當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)較多時(shí)，還存在視頻服務(wù)器的處理能力不足等問題。
[0007]監(jiān)控前端自動(dòng)圖像識(shí)別問題:監(jiān)控前端設(shè)備需要自動(dòng)對(duì)輸電線路有可能存在的各種問題進(jìn)行識(shí)別判斷，例如線路覆冰厚度超過警戒要求、絕緣子閃絡(luò)、輸電桿塔下的非法作業(yè)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采取高壓感應(yīng)取電方式供電、無線和光纖的方式傳輸通信、監(jiān)控前端智能識(shí)別，有效改善了傳統(tǒng)方式帶來的問題，其供電穩(wěn)定、通信安全、具有較好地?cái)U(kuò)展性。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括高壓感應(yīng)取電裝置、視頻監(jiān)控裝置、通信裝置、視頻監(jiān)控服務(wù)器和后臺(tái)監(jiān)控中心，視頻監(jiān)控裝置、通信裝置分別與高壓感應(yīng)取電裝置相連接，視頻監(jiān)控裝置通過通信裝置與視頻監(jiān)控服務(wù)器相連接，視頻監(jiān)控服務(wù)器與后臺(tái)監(jiān)控中心相連接；所述通信裝置包括光纖型通信裝置和遠(yuǎn)程無線通信裝置，光纖型通信裝置設(shè)置在光纖接入點(diǎn)，遠(yuǎn)程無線通信裝置設(shè)置在無線節(jié)點(diǎn)；高壓感應(yīng)取電裝置、視頻監(jiān)控裝置、光纖型通信裝置、遠(yuǎn)程無線通信裝置均設(shè)置在桿塔附近的高壓輸電線路上。
[0010]所述高壓感應(yīng)取電裝置利用高壓輸電線路感應(yīng)進(jìn)行取電，包括等效取能線圈、整流穩(wěn)壓模塊、過流保護(hù)模塊、負(fù)載匹配模塊，等效取能線圈的輸出端與整流穩(wěn)壓模塊的一端相連接，整流穩(wěn)壓模塊的另一端與過流保護(hù)模塊的一端相連接，過流保護(hù)模塊的另一端與負(fù)載匹配模塊的一端相連接，負(fù)載匹配模塊的另一端與負(fù)載相連接。
[0011]所述高壓感應(yīng)取電裝置還包括功率檢測(cè)模塊和負(fù)載匹配控制模塊，功率檢測(cè)模塊的一端與負(fù)載相連接，功率檢測(cè)模塊的另一端與負(fù)載匹配控制模塊的一端相連接，負(fù)載匹配控制模塊的另一端與負(fù)載匹配模塊相連接。
[0012]所述視頻監(jiān)控裝置主要包括電源控制單元、云臺(tái)控制單元、圖像采集裝置、紅外測(cè)溫裝置、紅外夜視裝置、遠(yuǎn)程控制單元、存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0013]所述視頻監(jiān)控服務(wù)器上設(shè)有視頻分析模塊，視頻分析模塊包括圖像對(duì)比單元、異常判斷單元和報(bào)警單元。
[0014]所述圖像對(duì)比單元對(duì)背景圖像進(jìn)行背景建模，背景建模法采用改進(jìn)的混合高斯模型，利用像素局部鄰域之間的相關(guān)性，采用每一個(gè)像素點(diǎn)及其鄰域組成的集合作為特征矢量來描述圖像。
[0015]所述背景建模法包括基于像素亮度特征的方法、基于塊特征的方法和背景建模保持的方法。
[0016]所述光纖型通信裝置包括OPGW光纖接續(xù)盒、數(shù)據(jù)路由器、wifi通訊模塊和太陽能充電管理模塊，OPGW光纖接續(xù)盒、wifi通訊模塊、太陽能充電管理模塊分別與數(shù)據(jù)路由器相連接；所述遠(yuǎn)程無線通信裝置包括天線發(fā)射模塊、射頻收發(fā)模塊、基帶數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)接入接口和電源模塊。
[0017]本發(fā)明利用高壓感應(yīng)取電裝置為視頻監(jiān)測(cè)裝、通信裝置提供電源，供電穩(wěn)定可靠、輸出功率大；通信裝置光纖網(wǎng)絡(luò)為主干網(wǎng)，通過遠(yuǎn)程無線通信裝置實(shí)現(xiàn)無阻擋監(jiān)控點(diǎn)的接入，其采用專用通信通道，高帶寬，安全可靠，無后期通信費(fèi)用，且可以實(shí)現(xiàn)高清視頻的實(shí)時(shí)傳輸；視頻監(jiān)控裝置可以采集高清、清晰的視頻、圖像。本發(fā)明可以實(shí)時(shí)監(jiān)控輸電線路，保證了電力輸電線路的安全運(yùn)行，提高了輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性；視頻監(jiān)控服務(wù)器可以智能分析判斷輸電線路附近的危險(xiǎn)，及時(shí)通知工作人員排除險(xiǎn)情；且本發(fā)明高壓感應(yīng)取電裝置體積小、安裝方便，通信安全、費(fèi)用小，綠色環(huán)保、對(duì)環(huán)境影響小。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為高壓感應(yīng)取電裝置的原理框圖。
[0021]圖4為高壓感應(yīng)取電裝置一次電流與輸出功率關(guān)系曲線。
[0022]圖5為光纖型通信裝置的原理框圖。
[0023]圖6為遠(yuǎn)程無線通信裝置的原理框圖。
[0024]圖7為通信裝置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面通過附圖和實(shí)施例具體描述一下本發(fā)明。
[0026]一種高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，包括高壓感應(yīng)取電裝置1、視頻監(jiān)控裝置2、通信裝置、視頻監(jiān)控服務(wù)器3和后臺(tái)監(jiān)控中心4，視頻監(jiān)控裝置2、通信裝置分別與高壓感應(yīng)取電裝置I相連接，視頻監(jiān)控裝置通過通信裝置與視頻監(jiān)控服務(wù)器相連接，視頻監(jiān)控服務(wù)器3與后臺(tái)監(jiān)控中心4相連接；所述通信裝置包括光纖型通信裝置5和遠(yuǎn)程無線通信裝置6，光纖型通信裝置5設(shè)置在光纖接入點(diǎn)，遠(yuǎn)程無線通信裝置6設(shè)置在無線節(jié)點(diǎn)。如圖2所示，高壓感應(yīng)取電裝置1、視頻監(jiān)控裝置2、光纖型通信裝置5、遠(yuǎn)程無線通信裝置6設(shè)置在桿塔附近的高壓輸電線路上。最后，光纖型通信裝置5、遠(yuǎn)程無線通信裝置6通過光纜接線盒7將采集的視頻信息傳送到視頻監(jiān)控服務(wù)器3。
[0027]高壓感應(yīng)取電裝置I利用高壓輸電線路感應(yīng)進(jìn)行取電，包括等效取能線圈、整流穩(wěn)壓模塊、過流保護(hù)模塊、負(fù)載匹配模塊，如圖3所示。等效取能線圈的輸出端與整流穩(wěn)壓模塊的一端相連接，整流穩(wěn)壓模塊的另一端與過流保護(hù)模塊的一端相連接，過流