一种基于低功耗无线控制的高压塔挂线视频监控系统的制作方法

本发明涉及视频监控系统技术领域，尤其是高压塔挂线视频监控系统。

背景技术：

安全生产是电力行业的重中之重，但由于自然灾害、操作不当、设备老化等问题造成意外事故的发生难以避免，一旦发生意外就会对生命财产造成巨大损失。在电力生产过程中，指挥调度人员往往无法对多个工程点之间的工作统一协调调度，顾此失彼，指挥调度中心也无法与工程点之间实时沟通，工作效率低，安全系数也大大降低。

在电力工程中，高压传输塔挂线作业是难度最大的工程之一。如图1所示为现有技术提供的高压传输塔挂线工程施工示意图，一般电力塔架设完成后，工程人员会先选择一段合理的施工距离，大约是7-10公里一段；在一次施工线路两端各放置一套动力拉/牵绞架，在中间每个传输塔上安装走线的滑轮5。由于电力导线很粗(线径30mm)，重量大，无法一次挂接到位，挂线采用小线拉大线的方法，首先利用飞艇或其它工具把重量很轻的纤线6挂在施工现场的传输塔上，由工程人员安放到滑轮上；利用纤线可以牵引5条较轻的金属引线；最后利用引线逐条牵拉导线并挂接固定在塔上。

在电力线架设挂线过程中，进行电力线拉牵时，力量会施加在滑轮上。现场传输塔的位置是根据地形选定。当塔和相邻两高压塔基本成一直线的时候，如图1中的塔2，导线牵引时只会对滑轮施加垂直方向的力量，滑轮的姿态一般不会发生变化，导线不容易脱离；当高压塔和相邻两塔成较大的角度时，如图1中塔3，滑轮会同时受到垂直和水平方向的作用力，导致滑轮的姿态倾斜，如调整用力不当，会导致导线脱离滑轮，跌落，严重的甚至会把高压塔拉倒，造成经济损失。

实际施工过程中，不同粗细的线靠走板连接。当走板通过滑轮时，由于走板两边的重量差异很大，对滑轮造成一定的冲击。所以走板通过滑轮的时间可以说是一个关键时刻，这个时候指挥人员特别需要仔细观察走板通过时滑轮、导线的状态，根据实际情况可以通过调整牵引力的大小，利于走板顺利通过滑轮。

目前施工现场主要靠语音通信进行指挥，在容易发生故障的高压塔下会安排人员目视监视，指挥人员在拉线绞架，指挥现场各种机械，并通过对讲系统和监视人员通话。电力线拉牵时，由于施工现场长达数公里，指挥人员无法对拉牵时各传输塔上的情况进行监控。语音通信反馈的信息量有限，表达和理解都需要时间，甚至有时会出现误解。现有系统大多采用宽带无线视频监控走线时滑轮的状况，根据实际情况，及时调整，减少事故的发生，提高工程效率。通常宽带无线视频监控设备采用锂电池供电的方式，在进行施工之前，先把宽带无线视频监控设备安装在高压塔之上，等施工结束之后再把设备拆卸下来，由于锂电池容量有限，宽带无线视频设备耗电量高，整个设备的运行时间不长，需要经常对锂电池经行充电，造成施工时间延长，效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于低功耗无线控制的高压塔挂线视频监控系统，以解决现有技术高压塔挂线工程难度大，施工人员不能了解施工情况的问题。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种基于低功耗无线控制的高压塔挂线视频监控系统，包括分别安装于挂线施工线路沿线高压塔上的无线传输设备，所述无线传输设备至少包括第一无线收发模块、第二无线收发模块、第三无线收发模块、以太网接口、高性能处理器、电源控制器、电池组；

所述第一无线收发模块用于接收上级传输设备发送的数据和/或向上级传输设备发送数据，所述第二无线收发模块用于接收下级传输设备发送的数据和/或向下级传输设备发送数据，所述第三无线收发模块用于接收外部的第一控制指令，并将所述控制指令转发到电源控制器，所述以太网接口用于连接外部设备，所述电源控制器控制所述电池组的电量供应；

所述以太网接口选择性连接网络摄像头和/或计算机，接收网络摄像头发送的图像数据和/或接收计算机发送的第二控制指令，图像数据通过第一无线收发模块转发到上级无线传输设备，计算机发送的第二控制指令对高性能处理器进行控制。

本发明所述电池组为锂电池。第一无线收发模块和第二无线收发模块的性能包括：频段4920～6300mhz，输出功率<30dbm，灵敏度-96dbm@6mbps、-81dbm@6mbps，调制方式ofdm、bpsk、qpsk、16qam、256qam，自动速率选择6.5/13/19.5/26/39/52/58.5/65/78/304/117/130/150mbps，天线状态5150～5850mhz、18dbi双极化天线，垂直25°，水平25°；第三无线收发模块的性能包括：频段433mhz，发射功率30dbm，灵敏度136dbm。

本发明通过第一无线收发模块、第二无线收发模块以及第三无线收发模块分别接收和发送不同的数据，使得视频数据和控制指令可以通过不同的收发装置进行发送，保证了高压塔挂线时视频传输的快速、准确。本发明通过低功耗无线传输方式控制宽带无线设备运行，达到在宽带无线设备没有需要运行的情况下控制设备停止工作，起到减少功耗的作用。

附图说明

图1是现有技术的高压传输塔挂线工程施工示意图；

图2是本发明无线传输设备及网络摄像头构成的系统结构图；

图3是将本发明系统应用于高压传输塔挂线工程的示意图。

具体实施方式

本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。本发明所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

如图2所示，本发明的基于低功耗无线控制的高压塔挂线视频监控系统包括分别安装于挂线施工线路沿线多个高压塔上的无线传输设备，所述无线传输设备至少第一无线收发模块301、第二无线收发模块302、第三无线收发模块303、以太网接口304、高性能处理器305、电源控制器306、电池组307，所述第一无线收发模块301用于接收上级无线传输设备发送的数据和/或向上级无线传输设备发送数据，所述第二无线收发模块302用于接收下级无线传输设备发送的数据和/或向下级无线传输设备发送数据，所述第三无线收发模块303用于接收外部的第一控制指令，如控制设备开关、控制设备时间同步、对设备进行配置包括发射功率，频段等以及对设备运行状态进行查询，并将所述控制指令转发到电源控制器306，所述以太网接口304用于连接外部设备，如摄像头或计算机，接收网络摄像头发送的图像数据和/或接收计算机发送的第二控制指令。其中，图像数据通过第一无线收发模块转发到上级无线传输设备，第二控制指令对高性能处理器进行控制。第三无线收发模块具有功耗低、传输距离长的特点。其还可用于与其他无线传输设备组成多跳自主网，达到扩展通信范围的作用。电源控制器306控制电池组307的电量供应。电池组307为第一无线收发模块301、第二无线收发模块302、第三无线收发模块303以及高性能处理器305提供电量，电池组优选锂电池。所述高性能处理器305用于对第一无线收发模块、第二无线收发模块、第三无线收发模块以及以太网接口接收的数据进行处理。所述第一无线收发模块301、第二无线收发模块302、第三无线收发模块303均可采用市售模块，高性能处理器305也可直接购买，如高性能中央处理器、计算机等。第一无线收发模块和第二无线收发模块的性能包括：频段4920～6300mhz，输出功率<30dbm，灵敏度-96dbm@6mbps、-81dbm@6mbps，调制方式ofdm、bpsk、qpsk、16qam、256qam，自动速率选择6.5/13/19.5/26/39/52/58.5/65/78/304/117/130/150mbps，天线状态5150～5850mhz、18dbi双极化天线，垂直25°，水平25°。第三无线收发模块的性能包括：频段433mhz，发射功率30dbm，灵敏度136dbm。

如图3所示，现场工程人员会选择一段合适的距离进行一次挂线施工。在施工线的两端会安装拉牵的绞架11、12。在线路上选择关键的高压塔安装网络摄像头及无线传输设备，构建一条无线视频传输链路。

将始端拉线的位置定为指挥中心，集中了各种必要的设备，末端牵线的位置有绞架12。始端设置安装监控软件的电脑13，通过有线或无线的方式连接最近的无线传输设备。指挥人员可以通过电脑监控界面观察所有监视点拍摄的图像。监控软件可以同时显示多个画面，用户可以选择放大显示任意指定某个节点的画面。节点的位置根据实际需要选择，主要依据视频监控的必要性及通信的可靠性要求。如图3所示，在线路上“拐点”的位置，由于滑轮的姿态受水平方向的作用力，容易发生事故，应安装网络摄像头及无线传输设备，如c、e、f、g、h、j、k位置的高压塔2、3、4、5、6、7、8应设为监控点。线路始末两端可根据工程人员的需要安装网络摄像头或无线传输设备。两个监控点之间如果距离不远(小于1.5公里)，能满足无线通信的要求，中间的高压塔无需安装设备，如b、d、i、l位置的高压塔无需安装设备，否则都应安装无线传输设备，保证通信可靠性，如m位置的高压塔9安装了无线设备，摄像头无需安装。安装完毕以后，可以通过用户电脑同步每个宽带无线设备，在设备需要进行工作的时间，同时开启，在设备部需要进行工作的时候同时关闭，以减少功耗。

每一个高压塔上的无线传输设备的第一无线收发模块301都可接收上级无线传输设备(即前面一个高压塔上无线传输设备)发送的数据和/或向上级无线传输设备发送数据，第二无线收发模块302用于接收下级无线传输设备(即后面一个高压塔上无线传输设备)发送的数据和/或向下级无线传输设备发送数据。如此逐级传送数据，构建一条无线视频传输链路，使得视频数据和控制指令可以通过无线传输设备逐级进行发送，保证了高压塔挂线时视频传输的快速、准确，确保施工的安全可靠。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。