[实用新型]基于激光测距的树木生长监测系统

说明书

本实用新型涉及电力系统自动化监测技术领域；具体涉及一种基于激光测距的树木生长监测系统，包括监测装置和主站，所述监测装置包括供电单元、通信单元、激光测距单元和云台，所述激光测距单元固定在云台上，激光测距单元、云台通过通信单元与主站通信，所述供电单元为激光测距单元、通信单元和云台供电。本实用新型测试距离远、检测范围广。

技术领域

本实用新型涉及电力系统自动化监测技术领域；具体涉及一种基于激光测距的树木生长监测系统。

背景技术

户外架空线路，特别是山区地带，其四周有较多高大的树木。由于地形等因素限制，在一定时间内对线路周围树木生长情况进行监测较为困难。树木生长到一定的高度后，会造成线路之间安全距离不够，容易引发接地、短路等故障，造成大面积的停电，损失无法估量。

目前，对树木生长监测的装置种类繁多，如摄像头拍照或视频监测，超声波监测，微波监测。摄像头拍照或视频获取的都是二维视角，不能精确的获取树木与线路之间的距离，容易漏报或误报；超声波监测设备容易受温度、风力影响，且一般超声波传感器测试距离有限，不能满足输电线路长距离监测的要求；微波信号和超声波都是立体监测，波形为一个立体的橄榄球型，监测存在一定误差且误差不容易通过软件优化，且市面上微波装置监测宽度有限，最宽处为3～5米，不能满足监测线路周边树木高度的要求。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于激光测距的树木生长监测系统，测试距离远、检测范围广。

本实用新型所述基于激光测距的树木生长监测系统，包括监测装置和主站，所述监测装置包括供电单元、通信单元、激光测距单元和云台，所述激光测距单元固定在云台上，激光测距单元、云台通过通信单元与主站通信，所述供电单元为激光测距单元、通信单元和云台供电。

本实用新型通过激光测距单元测量线路与树枝之间的距离，并将测量数据通过通信单元发送至主站，主站再将数据推送至相关人员，云台可实现激光测距单元的多方位旋转，以便进行线路四周数据的测量，因树木生长是一个缓慢的过程，无需频繁进行监测及数据的回传，每天测量一次即可满足需求。主站采用内嵌onenet平台的上位机，接收到激光测距单元测量的数据后，可立即将数据发送至相关微信平台，便于操作人员进行监控。

优选地，所述供电单元包括太阳能电池板和蓄电池，太阳能板通过充电芯片对电池充电，在不对电池造成损伤前提下实现最大功率的充电，一般采用5W太阳能电池板加6Ah磷酸铁锂电池构成供电单元，体积小、重量轻。

优选地，所述通信单元采用支持opencpu功能的NB-IoT模组。可在NB-IoT模组中直接进行编程，省去外部CPU，降低成本同时可以降低功耗。

优选地，所述云台采用360°可调云台。实现一台设备监测前后两端线路的功能，减少设备零部件，降低设备功耗和成本，云台通过步进电机进行控制，最小步进角度为1°，可360°旋转，实际使用时，根据现场情况，对不同角度树木生长情况进行监测，例如，选择300米测试距离时，选择±5°内巡检距离，最大可监测线路周围±26米范围。

优选地，所述激光测距单元包括激光发射电路和激光接收电路，激光测距装置选用测试距离可达500米的设备，且通过控制发射功率控制测试距离，以适应不同杆塔间距监测需求，若测试距离不可调整，存在将杆塔误认为树木高度超限的问题。另外，激光测距易受阳光影响，特别是强光下容易造成测试距离变短、漏报误报问题，为规避激光测距的局限，选择在凌晨进行数据采集。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

一、激光测距距离远、精度高，在凌晨进行监测避免激光受阳光干扰的缺点；

二、配合云台360°转动，可实现线路周边树木的监测，同时可监测前后两端线路；

三、采集频率低，通讯模组功耗低，使用小功率太阳能板和小容量电池，体积小、重量轻，安装简单方便。