一种全天候输电通道外破检测系统及方法与流程

本发明属于电网监控领域，具体涉及一种全天候输电通道外破检测系统及方法。

背景技术：

1、架空输电线路经常受到建筑施工过程中人或设备等外力破坏，如施工建房时人为破坏架空输电线路、大型工程车辆侵入输电走廊等，均会威胁输电线路的运行安全。此外，近年来城市规模扩大及基建项目加速实施导致的线路外破事故频发，严重影响电网及现场施工人员生命安全的问题，外力破坏已经成为影响输电线路安全可靠运行的主要因素之一。

2、目前外力破坏的发现主要采用人工巡视或监测设备监测。人工巡视包括工作人员定期巡线、划出保护区范围、悬挂安全警示牌、在施工现场对操作人员进行安全培训等，该方式存在人员需求量大、人力成本高、人员无法监督等问题。监测设备监测包括通过在现场布设网络视频监控设备，通过3g/4g/5g等手段将视频数据实时传回监控中心，工作人员通过实时观看或图像处理算法等对外破事故进行判断，该方式存在易受天气影响，且受视频监控设备角度影响无法对外破进行及时预警等缺点。

3、目前线路外破的发现多采用视频监控的方式，该方式普遍存在受天气影响大和无效视频过多的问题。因此亟须一种新的技术手段或装置来实现对输电线路及输电杆塔周围大型机械的全天候感知和探测，并减少无效数据的传输和能耗。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有监控方式受天气影响大和无效视频过多的问题。

2、本发明的目的是采取下述技术方案来实现的：

3、一种全天候输电通道外破检测系统，所述系统包括：云台、与所述云台动端连接的保护箱、用于持续监控的雷达监控模块、视频监控模块、主控模块、通信模块和供电模块；

4、所述雷达监控模块固定于保护箱外部；

5、所述视频监控模块固定于保护箱内部；

6、所述云台、雷达监控模块、视频监控模块、通信模块与主控模块连接；

7、所述雷达监控模块、视频监控模块、主控模块、通信模块分别和供电模块连接；

8、所述通信模块用于将视频监控模块拍摄的视频数据传回后台管理中心及移

9、动端；

10、所述供电模块用于为系统内组件提供电源；

11、所述主控模块用于分析雷达监控模块提供的数据以搜寻定位超限目标，当发现超限目标进入预警区后控制所述云台的动端转动以调整保护箱的位置，以使保护箱内的视频监控模块拍摄到超限目标并启动所述视频监控模块进行视频片段拍摄。

12、优选的，所述雷达监控模块为毫米波雷达。

13、优选的，所述保护箱包括箱体、与所述箱体铰接的箱门、安装于所述箱门和箱体之间的箱门驱动机构，箱体上设有开口，箱门盖设在开口上；所述箱门驱动机构与所述主控模块连接；所述箱体与所述云台的动端连接；所述雷达监控模块与所述箱体的外侧连接；所述视频监控模块与所述箱体的内侧连接；在需要启动所述视频监控模块拍摄时，主控模块控制所述箱门驱动机构开启箱门，所述视频监控模块拍摄结束，主控模块控制所述箱门驱动机构关闭箱门。

14、优选的，所述视频监控模块为多光谱摄像头。

15、优选的，所述云台为双轴云台。

16、优选的，所述箱体与云台的动端通过螺栓连接。

17、优选的，所述箱门驱动机构包括与箱门内侧连接的铰座、与铰座连接的连接杆、与所述连接杆铰接且固定于箱体的内侧的电动伸缩装置，所述电动伸缩装置的驱动板与所述主控模块及供电模块连接。

18、基于同一发明构思本发明还提供了一种全天候外破检测方法，采用所述的一种全天候输电通道外破检测系统，所述方法包括如下步骤：

19、主控模块获取雷达监控模块发出的对输电通道监测数据；

20、主控模块对所述输电通道监测数据进行识别分析以发现及定位超限目标；

21、当主控模块检测到超限目标进入预警区后，调整云台追踪目标，开启视频监控模块对超限目标进行视频片段拍摄并将视频数据回传至主控模块；

22、所述主控模块触发所述视频监控模块进入休眠状态等待下次触发启动；

23、主控模块对所述视频数据进行分析，并通过通信模块将视频数据传回后台管理中心及移动端进行外破风险判断。

24、优选的，所述当主控模块检测到超限目标进入预警区后，调整云台追踪目标，开启视频监控模块对超限目标进行视频片段拍摄并将视频数据回传至主控模块包括：

25、当主控模块检测到超限目标进入外层预警区后调取目标方位及速度信号至主控模块，所述主控模块调整云台将视频监控模块对准超限目标；

26、当主控模块检测到超限目标进入内层预警区后调取目标方位及速度信号至主控模块，所述主控模块根据目标方位和速度信息联动控制云台追踪目标，同步开启视频监控模块对超限目标进行视频监控并将视频数据回传至主控模块。

27、优选的，所述外层预警区为输电线路双侧150米-300米范围。

28、优选的，所述内层预警区为输电线路双侧150米以内范围。

29、优选的，所述视频片段的时长小于15分钟。

30、优选的，所述超限目标包括但不限于汽车吊、塔吊、挖掘机、翻斗车、铲车、压桩机、车辆、采砂船。

31、优选的，所述主控模块对所述视频数据进行分析包括：使用自身算力或调用外部算力以yolo智能网络进行目标识别。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

33、本发明通过所述云台实现了任意角度的全向监测；通过增设所述雷达监控模块能够克服夜间、雾霾等不良天气因素，实现全天候监控；通过所述保护箱实现对视频监控模块等设备的全天候保护；通过所述雷达监控模块发现超限目标后再启动视频监控模块，实现了有的放矢，避免大量无效视频的拍摄；从而解决了现有监控方式受天气影响大和无效视频过多的问题。

技术特征：

1.一种全天候输电通道外破检测系统，其特征在于，所述系统包括：云台、与所述云台的动端连接的保护箱、用于持续监控的雷达监控模块、视频监控模块、主控模块、通信模块和供电模块；

2.如权利要求1所述的一种全天候输电通道外破检测系统，其特征在于，所述雷达监控模块为毫米波雷达。

3.如权利要求1所述的一种全天候输电通道外破检测系统，其特征在于，所述保护箱包括箱体、与所述箱体铰接的箱门、安装于所述箱门和箱体之间的箱门驱动机构，箱体上设有开口，箱门盖设在开口上；所述箱门驱动机构与所述主控模块连接；所述箱体与所述云台的动端连接；所述雷达监控模块与所述箱体的外侧连接；所述视频监控模块与所述箱体的内侧连接；在需要启动所述视频监控模块拍摄时，主控模块控制所述箱门驱动机构开启箱门，所述视频监控模块拍摄结束，主控模块控制所述箱门驱动机构关闭箱门。

4.如权利要求1所述的一种全天候输电通道外破检测系统，其特征在于，所述视频监控模块为多光谱摄像头。

5.如权利要求1所述的一种全天候输电通道外破检测系统，其特征在于，所述云台为双轴云台。

6.如权利要求3所述的一种全天候输电通道外破检测系统，其特征在于，所述箱体与云台的动端通过螺栓连接。

7.如权利要求3所述的一种全天候输电通道外破检测系统，其特征在于，所述箱门驱动机构包括与箱门内侧连接的铰座、与铰座连接的连接杆、与所述连接杆铰接且固定于箱体的内侧的电动伸缩装置，所述电动伸缩装置的驱动板与所述主控模块及供电模块连接。

8.一种全天候输电通道外破检测方法，采用如权利要求1-7任一所述的一种全天候输电通道外破检测系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

9.如权利要求8所述的一种全天候输电通道外破检测方法，其特征在于，所述主控模块检测到超限目标进入预警区后，调整云台追踪目标，开启视频监控模块对超限目标进行视频片段拍摄并将视频数据回传至主控模块包括：

10.如权利要求9所述的一种全天候输电通道外破检测方法，其特征在于，所述外层预警区为输电线路双侧150米-300米范围。

11.如权利要求9所述的一种全天候输电通道外破检测方法，其特征在于，所述内层预警区为输电线路双侧150米以内范围。

12.如权利要求8所述的一种全天候输电通道外破检测方法，其特征在于，所述视频片段的时长小于15分钟。

13.如权利要求8所述的一种全天候输电通道外破检测方法，其特征在于，所述超限目标包括汽车吊、塔吊、挖掘机、翻斗车、铲车、压桩机、车辆、采砂船。

14.如权利要求8所述的一种全天候输电通道外破检测方法，其特征在于，所述主控模块对所述视频数据进行分析包括：使用自身算力或调用外部算力以yolo智能网络进行目标识别。

技术总结
一种全天候输电通道外破检测系统，所述系统包括：动端可控的云台、与所述云台动端连接的保护箱、用于持续监控的雷达监控模块、视频监控模块、主控模块、通信模块和供电模块；所述雷达监控模块固定于保护箱外部；所述视频监控模块固定于保护箱内部；所述云台、雷达监控模块、视频监控模块、通信模块与主控模块连接；所述雷达监控模块、视频监控模块、主控模块、通信模块分别和供电模块连接；所述主控模块通过雷达监控模块发现超限目标后启动所述视频监控模块进行拍摄。本发明通过所述雷达监控模块发现超限目标后再启动保护箱内的视频监控模块；不仅避免大量无效视频的拍摄；也解决了现有监控方式受天气影响大的问题。

技术研发人员：李孟轩,杨知,张思航,刘彬,李丹煜,马潇,李特,刘畅,刘毅,王少华,赵斌滨,赵彬,张国强,王剑
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15