[发明专利]一种分布式输电线路防外力破坏在线监测系统及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及输电线路在线监测相关技术领域，特别是涉及一种分布式输电线路防外力破坏在线监测系统及监测方法，主要应用于输电线路外力破坏活动的监控、诊断和预警。

背景技术

由于输电线路具有区域跨度较大、周边地形条件复杂、受环境气候影响较大等特点，极易遭到外力的破坏。目前常见电力设施外力破坏的原因主要有违章施工、违章建筑物、植被、飘浮物、山火及鸟害等形式。近年来，随着工程建设的增多，输电线路线下大型机械施工、塔吊撞线、树木碰线、异物绕线等外力破坏引起的大面积停电、断线等事故日渐频发，导致线路外力破坏故障急剧上升，由于此类事故具有突发性、隐蔽性等特点，使电力部门难以及时发现，因此给电力部门的运维检修工作带来极大不便。

现阶段，输电线路防外力破坏监测系统及预警方法主要通过激光对射、红外探测或超声探测等监测方法探测现场状况，当监测到异常情况时，启动视频图像监控设备，记录现场活动并启动现场声光报警装置。由于输电线路两基塔之间的距离长达数百米，现有的监测方法均存在探测区域有限、工作可靠性较差等问题，如激光对射方式只能探测从一定方向接近线路的机械，红外探测、超声探测的监测范围仅数十米，该类监测方法均无法满足广域探测要求，而且容易受鸟类、往来普通车辆的影响而产生误报等问题。另外，现有系统的报警单元设置于杆塔，距离现场施工车辆较远，其声光警报效果基本起不到警示作用；为了增大警示效果，其功耗设计往往较大，而装置电源通常采用太阳能发电的方式受天气影响较大，往往因电量过度消耗，导致整个外破监测系统处于瘫痪状态。

发明内容

为解决现有技术中输电线路防外力破坏监测手段存在的探测范围窄、误报率高、警示作用弱、系统电源工作不可靠等问题，提出一种分布式输电线路防外力破坏在线监测系统及监测方法，通过在输电线路杆塔安装时间同步双摄像机的方式获取线路及周边环境三维信息，能够计算施工机械与杆塔的距离，以及施工机械与线路的距离；同时，在输电线路分布安装声光报警器，发现故障隐患后，实现就近报警，本发明可大幅度提高外力破坏预警的警示效果，有效防止外破事故的发生。

一种分布式输电线路防外力破坏在线监测系统，包括视频监控主机、视频监控分机、声光报警分机、数据中心站和监控终端，视频监控主机与视频监控分机分别安装于输电线路杆塔横担两端，声光报警分机安装于输电导线上，

视频监控主机包括第一摄像头、第一视频处理模块、第一电源模块、GPRS通信模块和第一无线传输模块；第一视频处理模块包括用于提取监控区域中运动目标位置信息的第一微处理器和用于记录时间信息的第一时钟芯片；第一摄像头与第一视频处理模块电连接，第一视频处理模块分别与GPRS通信模块和第一无线传输模块电连接，第一电源模块分别与第一摄像头、第一视频处理模块、GPRS通信模块和第一无线传输模块电连接并为其提供电源；

视频监控分机包括第二摄像头、第二视频处理模块、第二电源模块和第二无线传输模块；第二视频处理模块包括用于提取监控区域中运动目标位置信息的第二微处理器和用于记录时间信息的第二时钟芯片；第二摄像头与第二视频处理模块电连接，第二视频处理模块与第二无线传输模块电连接，第二电源模块分别与第二摄像头、第二视频处理模块和第二无线传输模块电连接并为其提供电源；

声光报警分机包括声光报警模块、声光报警控制器、第三电源模块和第三无线传输模块；声光报警模块与声光报警控制器电连接，声光报警控制器与第三无线传输模块电连接，第三电源模块分别与声光报警模块、声光报警控制器和第三无线传输模块电连接并为其提供电源；

视频监控主机与声光报警分机通过第一无线传输模块和第二无线传输模块连接，视频监控分机与声光报警分机通过第二无线传输模块和第三无线传输模块连接，视频监控主机与数据中心站通过GPRS通信模块连接，数据中心站与监控终端连接。

视频监控主机与视频监控分机根据第一时钟芯片、第二时钟芯片获取时间信息并进行时间同步校准。

第一无线传输模块、第二无线传输模块和第三无线传输模块均采用工作频段为433兆赫兹的微功率无线传输模块。

第一电源模块包括第一太阳能供电电源，和/或第一地线耦合取能电源；第二电源模块包括第二太阳能供电电源，和/或第二地线耦合取能电源。