输电线路智能巡视系统的制作方法

本发明输电线路智能巡视系统，属于。

背景技术：

由于输电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、线路走廊环境复杂、终年暴露在野外等因素，除了要遭受恶劣自然天气的侵袭外，人为因素的外力破坏所引起的线路跳闸、线路被迫停电事故的概率也呈上升趋势；因此如何对线路周边环境、线路的运行状况及铁塔的情况进行不间断的监测，提前了解输电线路的运行情况，降低故障率，缩短故障时间，提高供电安全性和可靠性，已成为线路管理和维护单位急需解决的问题。

随着计算机、通信和传感器等技术的快速发展，国内外科研机构、企业已经在输电线路智能巡视技术方面进行了大量的研究和实践，例如：输电线路视频监控系统、输电线路导线测温在线监测系统、输电杆塔倾斜监测系统、输电线路防外破在线监测系统等；但是现有产品仅能对单一目标进行监控，无法满足多种目标的同时处理和集中分析，导致目前的巡视系统实用性和功能性难以满足输电线路维护的要求。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术中存在的问题，所要解决的技术问题为：提供一种输电线路智能巡视系统；为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：输电线路智能巡视系统，包括输电线路监控装置，所述输电线路监控装置安装在电线杆塔顶部，所述输电线路监控装置外围设置有相应的输电线路监控模块，包括：设置在电线杆塔延伸臂上的视频摄像头，设置在电线杆塔架设电缆表面的温度传感器，设置在电线杆塔底部的杆塔角度传感器；所述输电线路监控装置的内部设置有中央控制器，所述中央控制器通过导线分别与视频摄像头、温度传感器、杆塔角度传感器相连；

所述中央控制器通过导线还连接有数据存储模块、声光报警模块；

所述中央控制器的信号输出端还连接有无线通信模块，所述无线通信模块通过无线网络与监控终端、监控中心计算机；

所述中央控制器的电源输入端与电源模块相连。

所述无线通信模块使用的芯片为无线通信芯片u1，所述无线通信模块的电路结构为：

所述无线通信芯片u1的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚与中央控制器的信号输出端相连；

所述无线通信芯片u1的7脚接3.3v输入电源；

所述无线通信芯片u1的9脚并接晶振x1的一端，电阻r5的一端后与电容c9的一端相连，所述电容c9的另一端接地；

所述无线通信芯片u1的10脚并接晶振x1的另一端，电阻r5的另一端后与电容c10的一端相连，所述电容c10的另一端接地；

所述无线通信模块u1的11脚依次并接电容c11的一端，电容c12的一端后与电感l3的一端相连，所述电容c11、c12的另一端接地；

所述无线通信模块u1的12脚并接电感l2的一端，电容c15的一端后与电感l3的另一端相连，所述电容c15的另一端接地；

所述无线通信模块u1的13脚并接电感l2的另一端，电容c14的一端后与电感l1的一端相连，所述电感l1的另一端与电容c5的一端相连，所述电容c5的另一端并接电容c6的一端后接通信天线e1，所述电容c14、c6的另一端接地；

所述无线通信模块u1的14脚接地；

所述无线通信模块u1的15脚并接无线通信模块u1的18脚，电容c3的一端，电容c2的一端后接3.3v输入电源，所述电容c3、c2的另一端接地；

所述无线通信模块u1的16脚与电阻r2的一端相连；

所述无线通信模块u1的17脚并接电阻r2的另一端后接地；

所述无线通信模块u1的19脚与电容c4的一端相连；

所述无线通信模块u1的20脚并接电容c4的另一端后接地。

所述电源模块使用的芯片为稳压器u2和稳压器u3，所述电源模块的电路结构为：

所述稳压器u2的1脚并接电容c21的一端后接12v输入电源，所述稳压器u2的2脚并接电容c22的一端，有极电容c23的正极后接5v电源输出端，所述稳压器u2的3脚并接电容c21的另一端，电容c22的另一端，有极电容c23的负极后接地；

所述稳压器u3的3脚并接电容c24的一端后接5v输入电源，所述稳压器u3的2脚并接电容c25的一端，电容c26的一端后接3.3v电源输出端，所述稳压器u3的1脚并接电容c24的另一端，电容c25的另一端，电容c26的另一端后接地。

所述无线通信芯片u1的型号为nrf24l01，所述稳压器u2的型号为78l05，所述稳压器u3的型号为spx1117。

本发明与现有技术相比具备的有益效果为：本发明提供的输电线路多维度智能巡视系统，可以实现对导线多节点的温度测量，对线路周围环境图片抓拍和杆塔环境图片抓拍，对突发入侵联动并报警等参数进行同步监控，实现输电线路高发故障目标的全面监控，使得运行维护人员能够及时了解线路的实际运行状况，并能够对相应的故障进行预判，有效降低故障巡查工作的强度和成本，缩短故障排查时间，在有效提高供电可靠性的同时，也极大程度的降低因故障停电事故所带来的直接或间接的经济损失。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明的电路结构示意图；

图2为本发明无线通信模块的电路图；

图3为本发明电源模块的电路图；

图中：1为输电线路监控装置、2为视频摄像头、3为温度传感器、4为杆塔角度传感器、5为中央控制器、6为数据存储模块、7为声光报警模块、8为无线通信模块、9为监控终端、10为监控中心计算机、11为电源模块。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明输电线路智能巡视系统，包括输电线路监控装置1，所述输电线路监控装置1安装在电线杆塔顶部，所述输电线路监控装置1外围设置有相应的输电线路监控模块，包括：设置在电线杆塔延伸臂上的视频摄像头2，设置在电线杆塔架设电缆表面的温度传感器3，设置在电线杆塔底部的杆塔角度传感器4；所述输电线路监控装置1的内部设置有中央控制器5，所述中央控制器5通过导线分别与视频摄像头2、温度传感器3、杆塔角度传感器4相连；

所述中央控制器5通过导线还连接有数据存储模块6、声光报警模块7；

所述中央控制器5的信号输出端还连接有无线通信模块8，所述无线通信模块8通过无线网络与监控终端9、监控中心计算机10；

所述中央控制器5的电源输入端与电源模块11相连。

所述无线通信模块8使用的芯片为无线通信芯片u1，所述无线通信模块8的电路结构为：

所述无线通信芯片u1的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚与中央控制器5的信号输出端相连；

所述无线通信芯片u1的7脚接3.3v输入电源；

所述无线通信芯片u1的9脚并接晶振x1的一端，电阻r5的一端后与电容c9的一端相连，所述电容c9的另一端接地；

所述无线通信芯片u1的10脚并接晶振x1的另一端，电阻r5的另一端后与电容c10的一端相连，所述电容c10的另一端接地；

所述无线通信模块u1的11脚依次并接电容c11的一端，电容c12的一端后与电感l3的一端相连，所述电容c11、c12的另一端接地；

所述无线通信模块u1的12脚并接电感l2的一端，电容c15的一端后与电感l3的另一端相连，所述电容c15的另一端接地；

所述无线通信模块u1的13脚并接电感l2的另一端，电容c14的一端后与电感l1的一端相连，所述电感l1的另一端与电容c5的一端相连，所述电容c5的另一端并接电容c6的一端后接通信天线e1，所述电容c14、c6的另一端接地；

所述无线通信模块u1的14脚接地；

所述无线通信模块u1的15脚并接无线通信模块u1的18脚，电容c3的一端，电容c2的一端后接3.3v输入电源，所述电容c3、c2的另一端接地；

所述无线通信模块u1的16脚与电阻r2的一端相连；

所述无线通信模块u1的17脚并接电阻r2的另一端后接地；

所述无线通信模块u1的19脚与电容c4的一端相连；

所述无线通信模块u1的20脚并接电容c4的另一端后接地。

所述电源模块11使用的芯片为稳压器u2和稳压器u3，所述电源模块11的电路结构为：

所述稳压器u2的1脚并接电容c21的一端后接12v输入电源，所述稳压器u2的2脚并接电容c22的一端，有极电容c23的正极后接5v电源输出端，所述稳压器u2的3脚并接电容c21的另一端，电容c22的另一端，有极电容c23的负极后接地；

所述稳压器u3的3脚并接电容c24的一端后接5v输入电源，所述稳压器u3的2脚并接电容c25的一端，电容c26的一端后接3.3v电源输出端，所述稳压器u3的1脚并接电容c24的另一端，电容c25的另一端，电容c26的另一端后接地。

所述无线通信芯片u1的型号为nrf24l01，所述稳压器u2的型号为78l05，所述稳压器u3的型号为spx1117。

本发明主要由设置在电线杆上的智能巡视终端监控装置和远程监控主站系统构成，通过在输电杆塔上安装输电线路监控装置，实现对输电线路走廊的多维立体全面监控，输电线路监控装置采用多传感器集成技术，能够对线缆导线多位置多节点的温度进行测量，对杆塔线路周围环境图片和杆塔环境图片抓拍，并对杆塔倾斜参数、突发入侵联动报警等参数进行同步监控，通过远程无线通信网络将采集数据发送至相应的监控计算机或监控终端。

所述监控中心计算机通过后台软件系统，可以快速准确分析当前线路的实际运行情况，对相应的故障提前预警，同时该系统还支持web访问、短信或微信推送报警，使得运行维护人员能够及时了解线路的实际运行状况，并能够对相应的故障进行预判，有效减轻故障巡查工作强度，缩短故障排查时间。

所述输电线路监控装置外接有视频摄像头、温度传感器、杆塔角度传感器，集数据采集、处理、通信于一体，可以实现对输电线路走廊的多维立体全面监控；

所述无线通信模块在工作时，通过433mhz的无线射频模块接收测温模块的实时测温数据，中央控制器对所有数据进行协议处理，按照要求的标准协议通过无线通信模块将数据上送到主站平台软件，平台软件通过数据处理分析，对数据异常信息进行报警提醒，协助运维人员对线路实际情况进行预判。

输电线路监控装置用于输电线路、输电杆塔及输电通道的远程巡视巡检，装置采用模块化设计，符合标准化、开放性、小型化、低功耗、易安装的设计要求，软件设计具备可扩展性；输电线路监控装置由图像视频拍摄模块、导线测温模块、声光报警模块、入侵探测模块、杆塔倾斜模块、供电系统、人机交互控制模块及通信模块组成，多个监测传感模块共用一套供电系统、控制模块、通信模块。

输电线路监控装置采用多传感器信息集成和多参量监测信息的同步采样与综合分析技术，实现对线路周边环境、线路运行状况及杆塔情况进行不间断的监测；装置具备间歇性拍照、声光报警、远程语音喊话等功能，具备入侵探测联动报警功能，具备杆塔倾斜监测功能，具备对输电线路导线、导线接头、耐张线夹、引流板进行测温的功能，并支持后续功能扩展硬件的接入。

目前大多数监测装置功能较为单一，不能从整体上反映输电线路上出现的状况以及各状态量之间可能存在的联系，本发明可以实现快速准确的将输电线路走廊多种运行状态数据采集、故障定位和关联分析功能，可以对输电线路的运行状况进行综合性的评估和预警；

所述导线测温模块支持安全带电安装，可测量耐张线夹、导线、导线接头、引流板的实时运行温度；所述监测装置主机采用ip65防护等级，能适应户外环境正常工作，提供有500万像素摄像头，并支持蓄电池和太阳能电池板协同工作。

本发明内置有专用的无线通信模块，可以将测量到的数据实时发送至监控中心计算机或相应的控制终端，信号传输快速稳定，支持一定距离的无线传输；装置内部设置有蓄电池，可以对整个装置进行供电，使用电源模块可以对蓄电池进行稳压输出，给装置中各模块提供3.3v-5v的工作电源。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。