一种输电线路下方树木监测报警系统的制作方法
【专利摘要】一种输电线路下方树木监测报警系统，包括伸缩杆（1）、树木监测器（2）和远程监控平台（3）。伸缩杆一端固定在绝缘子串（4）上，一端连接树木监测器；树木监测器通过无线通信模块连接远程监控平台。本发明使用带刻度尺的伸缩杆固定监测器，使得树木监测器可以适用于各个电压等级的输电线路；本发明使用光伏电源作为常用电源，锂电池模块作为备用电源，可保证树木监测系统长时间户外运行。本发明的树木监测器自带无线通信模块，可实时将监测情况发送至监控后台，便于监测人员远方实时监控输电线路下方树木（7）生长是否威胁线路运行。
【专利说明】
一种输电线路下方树木监测报警系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种输电线路下方树木监测报警系统，属电力安全监测技术领域。
【背景技术】
[0002]随着近年来电力工程建设的快速发展，高电压等级的输电线路也越来越多。输电线路下方的树木对于线路的安全运行有很大的影响和危害，树木一旦生长到输电线路安全距离范围内，将很可能造成线路跳闸故障，严重危害用电安全。输电线路下方树木监测目前主要存在以下两个问题:
1、输电线路偏远，人工监测困难
由于大部分输电线路在规划期间即避开了居民活动中心区和工业区，因而其地理位置一般较为偏远，且一般无简易道路，需要后期供电公司输电线路运行人员自行通过砍伐树木等方式进行线路巡检，导致输电线路存在人工监测困难且巡视成本高的问题。现有状况下，输电线路运行部门一般采用人工定期全线巡视的方式防范树木危害，耗时较长且耗费人力物力相当多，监测效率极低。
[0003]2、树木生长速度受自然环境等多方面因素影响，预测困难
由于输电线路下树木种类较多，不同树木生长周期不同，且树木的生长状况受当地温度、雨水、光照、空气污染、人工移栽等多方因素影响，预测困难，一条输电线路的长度往往超过100公里，输电线路下方的树木种类较多，故而难以安排人工巡视时间，给树木监测造成极大困难。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是，为了监测输电线路下方的树木对于线路安全运行的影响，提出一种输电线路下方树木监测报警系统，准确监测树木生长是否超过了安全距离。
[0005]本发明实现的技术方案如下:一种输电线路下方树木监测报警系统，包括伸缩杆、树木监测器和远程监控平台。伸缩杆一端固定在绝缘子串上，一端连接树木监测器;树木监测器通过无线通信模块连接远程监控平台。
[0006]所述伸缩杆不仅能伸缩，同时伸缩杆上带有刻度尺功能，使用时可根据线路运行要求，将线路监测器位置准确调整到规定的运行安全距离，形成安全警戒线。由于不同电压等级的输电线路安全运行距离不同，因而采用伸缩杆固定的方式，可以使树木监测系统适用于各类电压等级的输电线路。
[0007]树木监测器包括:锂电池模块、光伏电源模块、无线通信模块、激光测距模块和中央控制模块。锂电池模块和光伏电源模块向中央控制模块供电；无线通信模块和激光测距模块分别与中央控制模块互联。
[0008]所述光伏电源模块为常用供电模块，内含两块多晶太阳能充电板和一组可充电锂电池，正常情况下可保证整个树木监测器24小时不间断运行。当遇到极端恶劣天气或者光伏电源模块内部故障时，中央控制模块自动切换由锂电池模块作为树木监测器供电模块，可保证树木监测器连续运行72小时。
[0009]所述激光测距模块用于测量两基铁塔之间的距离，测量范围长达I公里以上，满足现有所有电压等级的输电线路要求，且测量精度高，结果可靠，测距模块将测得的数据实时发送至中央控制模块，同时接收中央控制模块的测量指令。
[0010]所述无线通信模块基于GPRS技术，保证在偏远地区亦能通过GPRS网络与远程监控平台连接，树木监测器运行时，模块接收中央控制模块发送的信息，并实时发送至远程监控平台，同时接收远程监控平台的控制信息，并返回中央控制模块。
[0011]中央控制模块作为树木监测器的控制核心，其程序流程反应了整个控制器的工作流程。树木监测器上电后，中央控制模块首先对整个监测器进行初始化设置，之后检测光伏电源模块是否正常工作，若工作不正常，则切换至锂电池模块，并生成电源报警信息，再进行下一步工作。确认电源模块信息后，控制激光测距模块开始测距并提取实时测距信息，控制无线模块将电源信息和测距数据实时发送至监控后台。
[0012]远程监控平台用于接收输电线路中所有树木监测器的数据，并自动将收到的数据进行实时对比，当发现某个树木监测器返回的测距值小于正常值时，监控平台自动生成树木报警信号，并生成相关报警信息，提示监控人员及时处理。当远程监控平台收到树木监测器发出的报警信号后，也将立即生成电源报警信号，提醒监控人员及时处理树木监测器内部电源故障。
[0013]本发明的工作原理:树木监测器基于激光测距原理，可实现树木生长监测、远程数据传输、光伏发电等功能。正常使用时，树木监测器发出激光测距信号，下一基铁塔上的树木监测器后激光信号返回，测得的结果为两基铁塔间的正常距离，当树木生长至安全警戒线时，测得的距离为树木监测器与树木间的距离，该值小于两基铁塔间的正常距离值。树木监测器工作时，一直通过无线模块将测得的数据发送至远程监控平台。树木监测器内部集成了光伏电源模块和锂电池模块，正常工作时树木监测器以太阳能为电源，当光伏电源模块由于外部环境因素或者内部故障无法工作时，自动切换至锂电池模块供电，同时，树木监测器将向远方监控平台发出电源报警信号，提升了监测器电源供应的稳定性。
[0014]本发明的有益效果是，本发明使用带刻度尺的伸缩杆固定监测器，使得树木监测系统可以适用于各个电压等级的输电线路，适用性强;本发明使用光伏电源作为常用电源，锂电池模块作为备用电源，可保证树木监测系统长时间户外运行。本发明的树木监测器自带无线通信模块，可实时将监测情况发送至监控后台，便于监测人员远方实时监控输电线路下方树木生长是否威胁线路运行。
[0015]本发明监测系统操作简单，通俗易用，无需专门的技术人员操作，上手快；
与现有人工巡检方式对比，应用此系统可节约大量人力物力，亦符合输电线路运行自动化的需求，并提升其运行可靠性。
【附图说明】
[0016]图1为树木监测系统结构示意图；
图2为树木监测内部结构示意图；
图3为中央控制模块程序流程图；
图中，I是伸缩杆;2是树木监视器;3是远程监控平台；4是绝缘子串；5是导线;6是安全警戒线;7是树木;H是运行安全距离。
【具体实施方式】
[0017]本发明【具体实施方式】如图1所示。
[0018]本实施例一种输电线路下方树木监测报警系统，包括伸缩杆1、树木监测器2和远程监控平台3。伸缩杆I 一端固定在绝缘子串4上，一端连接树木监测器2;树木监测器2通过无线通信模块连接远程监控平台3。
[0019]本发明可以在任意等级的输电线路上实施。实施步骤如下:
第一步，通过伸缩杆I将树木监测器2固定在线路绝缘子串4上，并根据输电线路电压等级与运行要求确定伸缩杆长度，确保后续激光形成的安全警戒线6符合要求；
第二步，启动树木监测器2，并逐个调试其处于正常运行状态，要求测量的距离值与塔基间距相同或相近，并用障碍物模拟树木触碰安全警戒线6，确认此时能够测出小于塔基间距的数据，同时要求树木监测器与远程监控平台能够正常通信，所有数据均能正常显示；最后，在远程监控平台上确认输电线路上所有树木监测器2正常运行，整套树木监测系统处于正常运行状态。
【主权项】
1.一种输电线路下方树木监测报警系统，其特征在于，所述系统包括伸缩杆、树木监测器和远程监控平台；伸缩杆一端固定在绝缘子串上，一端连接树木监测器;树木监测器通过无线通信模块连接远程监控平台。2.根据权利要求1所述的一种输电线路下方树木监测报警系统，其特征在于，所述树木监测器包括锂电池模块、光伏电源模块、无线通信模块、激光测距模块和中央控制模块;锂电池模块和光伏电源模块向中央控制模块供电;无线通信模块和激光测距模块分别与中央控制模块互联。3.根据权利要求1所述的一种输电线路下方树木监测报警系统，其特征在于，所述伸缩杆不仅能伸缩，同时伸缩杆上带有刻度尺功能，使用时可根据线路运行要求，将线路监测器位置准确调整到规定的运行安全距离，形成安全警戒线。4.根据权利要求1所述的一种输电线路下方树木监测报警系统，其特征在于，所述远程监控平台用于接收输电线路中所有树木监测器的数据，并自动将收到的数据进行实时对比，当发现某个树木监测器返回的测距值小于正常值时，监控平台自动生成树木报警信号，并生成相关报警信息，提示监控人员及时处理；当远程监控平台收到树木监测器发出的报警信号后，也将立即生成电源报警信号，提醒监控人员及时处理树木监测器内部电源故障。5.根据权利要求2所述的一种输电线路下方树木监测报警系统，其特征在于，所述光伏电源模块为常用供电模块，内含两块多晶太阳能充电板和一组可充电锂电池，正常情况下可保证整个树木监测器24小时不间断运行；当遇到极端恶劣天气或者光伏电源模块内部故障时，中央控制模块自动切换由锂电池模块作为树木监测器供电模块，可保证树木监测器连续运行72小时。6.根据权利要求2所述的一种输电线路下方树木监测报警系统，其特征在于，所述激光测距模块用于测量两基铁塔之间的距离，测量范围长达I公里以上，满足所有电压等级的输电线路要求，测距模块将测得的数据实时发送至中央控制模块，同时接收中央控制模块的测量指令。7.根据权利要求2所述的一种输电线路下方树木监测报警系统，其特征在于，所述无线通信模块基于GPRS技术，保证在偏远地区亦能通过GPRS网络与远程监控平台连接，树木监测器运行时，模块接收中央控制模块发送的信息，并实时发送至远程监控平台，同时接收远程监控平台的控制信息，并返回中央控制模块。8.根据权利要求2所述的一种输电线路下方树木监测报警系统，其特征在于，所述中央控制模块在树木监测器上电后，首先对树木监测器进行初始化设置，之后检测光伏电源模块是否正常工作，若工作不正常，则切换至锂电池模块，并生成电源报警信息，再进行下一步工作;确认电源模块信息后，控制激光测距模块开始测距并提取实时测距信息，控制无线模块将电源信息和测距数据实时发送至监控后台。
【文档编号】G08B21/00GK106097645SQ201610679266
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月18日 公开号201610679266.2, CN 106097645 A, CN 106097645A, CN 201610679266, CN-A-106097645, CN106097645 A, CN106097645A, CN201610679266, CN201610679266.2
【发明人】郑检, 吕大娥, 杨为群, 黄桂林
【申请人】国网江西省电力公司经济技术研究院, 国家电网公司