基于gps和电场强度的输电线路防外力破坏装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置和方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的快速发展，电网结构的发展和完善，电力线路的建设得到了长足的发展。但是，由于电力线路所处地理位置和环境条件的特殊性，杆塔点多，面广，线长，终年暴露在野外，除了要遭受恶劣自然天气的侵袭外，人为因素、大型机械施工等外力破坏引起的线路跳闸，线路被迫停电事故的概率呈上升趋势，不能不引起我们的极大重视。当线路通道内或线路下方有大型机械作业(混凝土泵车、吊车、挖机、爆破等)时，安全距离不够，传统的解决方式是班组指定人员定点看守，费时费力，效果不理想，这些问题一直困扰着广大施工人员。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置和方法，该装置分装在工程车的不同位置，能够准确采集GPS位置信息和场强信息，主机系统设置在工程车驾驶室，在发现破坏输电线路隐患时能够及时报警，装置功耗低，安装简单，抗干扰能力强，兼容性好。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置，它包括传感器装置和主机系统，传感器装置与主机系统通过通信网络连接，所述的传感器装置包括GPS传感器、场强探头、微处理器、2.4G通讯模块和电池充放电管理模块，GPS传感器、场强探头和无线通信模块分别与微处理器连接；所述的主机系统包括无线网络通信模块、微处理器、2.4G通信模块、声光报警模块和电池充放电管理模块，无线网络通信模块、2.4G通讯模块和声光报警模块分别与微处理器连接。
[0005]所述的传感器装置的GPS传感器还与GPS天线连接，2.4G通讯模块还与2.4G天线连接。
[0006]所述的主机系统的无线网络通信模块为GSM、GPRS通信中的一种或两种，所述的无线网络通信模块与通信天线连接，主机系统的2.4G通讯模块与2.4G通信天线连接。
[0007]所述的传感器装置与主机系统的电池充放电管理模块结构相同，都包括一路DC/DC转换器、两路LDO转换器、太阳能电池板和锂电池，锂电池与太阳能电池板连接，锂电池的输出端与DC/DC转换器的输入端连接，DC/DC转换器的其中两路输出端分别与两路LDO转换器的输入端连接；其中一路LDO转换器输出给微处理器及其外围供电，一路LDO转换器给2.4G无线通讯模块供电；在主机系统中，DC/DC转换器还一路输出与无线网络通信模块连接；在传感器装置中，DC/DC转换器还一路输出与GPS传感器连接。
[0008]所述的传感器气筒设置在大型工程车的吊臂、挂钩处，主机系统设置在驾驶室。
[0009]基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置实现防外力破坏的方法，它包括如下步骤: 51:吊臂上的传感器装置实时采集GPS位置信息和场强信息；
52:通过2.4G通讯模块将采集到的GPS位置信息和场强信息发送到驾驶室的主机系统进行数据处理；
53:主机系统通过无线通信模块接收后台监测中心发送的线路的GPS位置信息和场强的预米集?目息；
54:将预采集信息与传感器装置发送的实时采集信息进行对比；当实时采集信息超过预采集信息，则进行报警。
[0010]本发明的有益效果是:本发明提供了一种基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置和方法，该装置分装在工程车的不同位置，能够准确采集GPS位置信息和场强信息，主机系统设置在工程车驾驶室，在发现破坏输电线路隐患时能够及时报警，装置功耗低，安装简单，抗干扰能力强，兼容性好。
【附图说明】
[0011]图1为传感器装置结构框图；
图2为主机系统电路框图；
图3为本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0013]如图1和图2所示，基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置，它包括传感器装置和主机系统，传感器装置与主机系统通过通信网络连接，所述的传感器装置包括GPS传感器、场强探头、微处理器、2.4G通讯模块和电池充放电管理模块，GPS传感器、场强探头和无线通信模块分别与微处理器连接；所述的主机系统包括无线网络通信模块、微处理器、
2.4G通信模块、声光报警模块和电池充放电管理模块，无线网络通信模块、2.4G通讯模块和声光报警模块分别与微处理器连接。
[0014]所述的传感器装置的GPS传感器还与GPS天线连接，GPS天线为高性能无源陶瓷天线，GPS传感器还自带可充电备用电池，其通过串口与传感器装置的微处理器连接。2.4G通讯模块还与2.4G天线连接，2G通讯模块为工作在全球免许可证开放ISM频段，调制方式为GFSK的无线通信模块。场强探头为可测频率为5Hz - 100 kHz，并能同时测量X，Y，Z三个方向的场强值，且在此频率范围内有带有频谱分析功能的电磁场测量探头。
[0015]所述的主机系统的无线网络通信模块为GSM、GPRS通信中的一种或两种，是全球应用最广泛的第二代移动电话标准及其移动数据业务。所述的无线网络通信模块与通信天线连接，主机系统的2.4G通讯模块与2.4G通信天线连接。
[0016]所述的传感器装置与主机系统的电池充放电管理模块结构相同，都包括一路DC/DC转换器、两路LDO转换器、太阳能电池板和锂电池，锂电池与太阳能电池板连接，锂电池的输出端与DC/DC转换器的输入端连接，DC/DC转换器的其中两路输出端分别与两路LDO转换器的输入端连接；其中一路LDO转换器输出给微处理器及其外围供电，一路LDO转换器给2.4G无线通讯模块供电；在主机系统中，DC/DC转换器还一路输出与无线网络通信模块连接；在传感器装置中，DC/DC转换器还一路输出与GPS传感器连接。
[0017]DC/DC转换器为输入电压为3.7V到5V的直流，输出为3.5V直流的DC/DC转换器，LDO转换器为输入电压3.5V直流，输出为3.3V直流的LDO转换器，太阳能电池板为最大工作电压5V，最大工作电流0.08A的多晶太阳能电池板，锂离子电池为2芯带保护板的18650锂离子圆柱电池。
[0018]所述的传感器气筒设置在大型工程车的吊臂、挂钩处，主机系统设置在驾驶室。
[0019]基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置实现防外力破坏的方法，它包括如下步骤:
51:吊臂上的传感器装置实时采集GPS位置信息和场强信息；
52:通过2.4G通讯模块将采集到的GPS位置信息和场强信息发送到驾驶室的主机系统进行数据处理；
53:主机系统通过无线通信模块接收后台监测中心发送的线路的GPS位置信息和场强的预米集?目息；
54:将预采集信息与传感器装置发送的实时采集信息进行对比；当实时采集信息超过预采集信息，则进行报警。
[0020]所述的步骤S4中的预采集信息可以是预先设置在主机系统中的信息。
【主权项】
1.基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置，其特征在于:它包括传感器装置和主机系统，传感器装置与主机系统通过通信网络连接，所述的传感器装置包括GPS传感器、场强探头、微处理器、2.4G通讯模块和电池充放电管理模块，GPS传感器、场强探头和无线通信模块分别与微处理器连接；所述的主机系统包括无线网络通信模块、微处理器、2.4G通信模块、声光报警模块和电池充放电管理模块，无线网络通信模块、2.4G通讯模块和声光报警模块分别与微处理器连接。2.根据权利要求1所述的基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置，其特征在于:所述的传感器装置的GPS传感器还与GPS天线连接，2.4G通讯模块还与2.4G天线连接。3.根据权利要求1所述的基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置，其特征在于:所述的主机系统的无线网络通信模块为GSM、GPRS通信中的一种或两种，所述的无线网络通信模块与通信天线连接，主机系统的2.4G通讯模块与2.4G通信天线连接。4.根据权利要求1所述的基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置，其特征在于:所述的传感器装置与主机系统的电池充放电管理模块结构相同，都包括一路DC/DC转换器、两路LDO转换器、太阳能电池板和锂电池，锂电池与太阳能电池板连接，锂电池的输出端与DC/DC转换器的输入端连接，DC/DC转换器的其中两路输出端分别与两路LDO转换器的输入端连接；其中一路LDO转换器输出给微处理器及其外围供电，一路LDO转换器给2.4G无线通讯模块供电；在主机系统中，DC/DC转换器还一路输出与无线网络通信模块连接；在传感器装置中，DC/DC转换器与GPS传感器和场强探头连接。5.根据权利要求1所述的基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置，其特征在于:所述的传感器气筒设置在大型工程车的吊臂、挂钩处，主机系统设置在驾驶室。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置实现防外力破坏的方法，其特征在于:它包括如下步骤: 51:吊臂上的传感器装置实时采集GPS位置信息和场强信息； 52:通过2.4G通讯模块将采集到的GPS位置信息和场强信息发送到驾驶室的主机系统进行数据处理； 53:主机系统通过无线通信模块接收后台监测中心发送的线路的GPS位置信息和场强的预米集?目息； 54:将预采集信息与传感器装置发送的实时采集信息进行对比；当实时采集信息超过预采集信息，则进行报警。
【专利摘要】本发明公开了一种基于GPS和电场强度的输电线路防外力破坏装置和方法，该装置包括传感器装置和主机系统，传感器装置与主机系统通过通信网络连接，所述的传感器装置包括GPS传感器、场强探头、微处理器、2.4G通讯模块和电池充放电管理模块，GPS传感器、场强探头和无线通信模块分别与微处理器连接；所述的主机系统包括无线网络通信模块、微处理器、2.4G通信模块、声光报警模块和电池充放电管理模块，无线网络通信模块、2.4G通讯模块和声光报警模块分别与微处理器连接。该装置能够准确采集GPS位置信息和场强信息，主机系统设置在工程车驾驶室，能够及时报警，装置功耗低，安装简单，抗干扰能力强，兼容性好。
【IPC分类】G08B25/10, G08B21/00
【公开号】CN104900002
【申请号】CN201510311312
【发明人】李镇江, 宋昌林, 蒋娇娇
【申请人】四川汇源光通信有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月9日