[发明专利]基于微气象的防山火电源管理系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于微气象的防山火电源管理系统与方法。

背景技术

输电线路防山火在线监测系统技术已日趋成熟，能有效帮助线路检修公司实时监测线路周边山火发生情况，成为检修公司的千里眼；但防山火系统搭载了一个云台，双光谱摄像机，嵌入式高速图像处理平台，功耗都比较大，现供电普遍采用的是太阳能电池板，受制约因素很多，如果遇到连续几天阴雨天则会出现电源供电不足的问题，因此怎样保证系统时刻处理电量充足状态，应对随时可能发生的山火是现在防山火在线监测系统中最重要的问题。

现有的技术只检测电池的电量，根据当前电池剩余电量状况判断是否开机防山火DVR系统电源，当检测到电池电量不足时，为保护电池和保证系统与管理平台的正常通讯，强制性关闭山火DVR系统的电源（包括云台，可见光相机，红外相机，图像信息处理板），待电池充电到可使用状态时再打开。

现有技术方案存在的问题和缺点：因为现有的技术只将电池剩余电量这个参数作为判断条件，高于设定的最低剩余电量阈值则开启山火DVR系统电源；低于设定的最低剩余电量阈值，不管此时系统处于什么状态都强制性的关闭山火DVR系统电源，这就会导致如果在山火的高发时间段，而山火DVR系统无法对输电线路周围的山火进行监测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于微气象的防山火电源管理系统与方法，根据剩余电量和当前环境发生山火的概率来自动控制防山火DVR模块的供电或者断电，有效地节约了电能，避免了山火的高发时间段，防山火DVR模块由于电源不足无法对输电线路周围的山火进行监测的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于微气象的防山火电源管理系统，包括太阳能发电模块、微气象传感器模块、主机模块和防山火DVR模块；微气象传感器模块的输出端与主机模块连接，主机模块的输出端与防山火DVR模块连接；所述的太阳能发电模块包括太阳能电池板、控制器和蓄电池，太阳能电池板的输出端与控制器连接，控制器还与蓄电池双向连接；控制器的输出端分别与微气象传感器模块、主机模块和防山火DVR模块连接；所述的微气象传感器模块为能够全面采集输电线路周围的微气象的传感器模块；

所述的主机模块包括存储单元、山火发生概率计算单元、剩余电量检测单元和电源管理单元；所述的存储单元用于存储当地的微气象山火概率模型和电源管理模型；所述的山火发生概率计算单元用于根据当地的微气象山火概率模型和微气象传感器实时检测到的微气象数据计算当前环境发生山火的概率；所述的剩余电量检测单元用于检测太阳能发电模块中蓄电池的剩余电量；所述的电源管理单元用于将当前环境发生山火的概率和剩余电量作为参数输入存储单元存储的电源管理模型中，输出对防山火DVR模块的供电或断电控制信号,控制防山火DVR模块的供电或者断电。

所述的微气象传感器模块包括数据采集单元和滤波单元；所述的数据采集单元包括温度传感器、湿度传感器、雨量传感器和风速传感器。

所述的防山火DVR模块包括开关电路、云台、可见光相机、红外相机和图像信息处理板；所述的开关电路的输入端与主机模块连接，开关电路的输出端分别与云台、可见光相机、红外相机和图像信息处理板连接。

基于微气象的防山火电源管理方法，包括以下步骤：

S1.微气象传感器模块采集输电线路周围的微气象数据，微气象数据包括温度、湿度、雨量、和风速，并将采集到的微气象数据信息经过滤波后传递给主机模块；

S2.主机模块的山火发生概率计算单元将微气象传感器采集到的微气象数据作为参数输入存储单元存储的当地的微气象山火概率模型中，得出当前环境发生山火的概率；

S3.主机模块的剩余电量检测单元实时检测太阳能发电模块中蓄电池的剩余电量；

S4.主机模块的电源管理单元将当前环境发生山火的概率和剩余电量作为参数输入存储单元存储的电源管理模型中，输出对防山火DVR模块的供电或断电控制信号，控制防山火DVR模块的供电或者断电。

所述的步骤S2包括以下子步骤：

S21.主机模块根据当地往年历史气象数据与山火灾情状况构建了一个基于温度、湿度、雨量和风速四个要素的气象模型；

S22.该气象模型根据当前环境温度，湿度，雨量，风速四个参数计算得出一个初始参数；

S23.主机模块查询当月历史气象数据并修正该参数，最终得到一个当前气象环境下的范围在0到100%之间的当前环境发生山火的概率。