專利名稱：輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測技術，尤其涉及一種輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法。
背景技術：
隨著智能電網(wǎng)建設的發(fā)展，輸電線路在線監(jiān)測對電力運行部門來說越來越重要。 由于導線在運行中受到氣候、重力及電動力等因素等影響，輸電線路舞動及風偏時有發(fā)生， 這是威脅架空輸電線路安全穩(wěn)定運行的重要因素之一，常常造成線路跳閘、絕緣子串斷裂、 甚至倒塔等嚴重后果，從而嚴重威脅到輸電線路的安全可靠運行和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及百姓們的日常生活。目前對于輸電線路的舞動及風偏監(jiān)測一般分兩種情形，一是在導線上安裝多個位移傳感器和加速度傳感器，由數(shù)據(jù)采集裝置將這些傳感器信號采集后通過無線網(wǎng)絡發(fā)揮到監(jiān)測中心；二是安裝視頻監(jiān)視裝置，由數(shù)據(jù)采集裝置將視頻信號采集后發(fā)回到監(jiān)測中心，由技術人員根據(jù)回放視頻觀察舞動情況并評估振幅和頻率。采用第一種方案要安裝多個不同功能的傳感器，成本較高，聯(lián)接導線多且安裝實施不便。而采用第二種方案視頻監(jiān)測輸電線路導線舞動，只能記錄下一段時間的圖像，不能實現(xiàn)在線分析和監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法，以低成本實現(xiàn)對于輸電線路的舞動及風偏的在線監(jiān)測。為達到上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)， 包括視覺傳感器，用于采集當前輸電線路的模擬圖像信息并將其加上時間標識后輸出；圖像預處理模塊，用于接收所述帶有時間標識的模擬圖像信息，將其數(shù)字化處理， 形成圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)并輸出；中央處理器，用于定時接收并保存所述圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)至存儲電路，從所述圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)中提取出所述當前輸電線路的動態(tài)特征值，將所述動態(tài)特征值與預先設置的動態(tài)閾值對應進行比較，如果有超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值，則將所述超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值打包輸出，所述動態(tài)特征值包括所述當前輸電線路的線徑、風偏角度、舞動幅值和舞動頻率；微功耗處理器，用于設定所述中央處理器的數(shù)據(jù)收發(fā)時間，并控制為設備供電的電源模塊的繼電器通斷，接收所述中央處理器發(fā)送的超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值數(shù)據(jù)包并將其輸出；GPRS通訊模塊，用于接收所述微功耗處理器輸出的動態(tài)特征值數(shù)據(jù)包，并將其通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送至所述上位機。
本發(fā)明的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，還包括3G通訊模塊，當所述中央處理器收到所述上位機的上傳指令時將所述圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)打包輸出給所述3G通訊模塊，由所述3G通訊模塊將其通過3G網(wǎng)絡發(fā)送至所述上位機。本發(fā)明的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，所述中央處理器的型號為 EPM3064ATC100，所述中央處理器的GPIO端子作為接口與所述3G通訊模塊相連，所述微功耗處理器包括型號為MB96F386的微控制芯片和型號為SD2303API的時鐘芯片及其外圍電路，所述微控制芯片的第81管腳和第82管腳分別對應與所述時鐘芯片的第7管腳和第6 管腳相連，所述微控制芯片的第56管腳和第57管腳作為接口與所述GPRS通訊模塊相連。本發(fā)明的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，所述微控制芯片和所述中央處理器之間通過型號為SP232EEN的RS232通訊模塊通訊，其中，所述RS232通訊模塊的第12管腳、 第11管腳、第9管腳和第10管腳分別對應與所述微控制芯片的第8管腳、第9管腳、第56 管腳和第57管腳相連，所述RS232通訊模塊的第12管腳和第11管腳分別對應與所述中央處理器的第4管腳和第15管腳相連。本發(fā)明的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，所述圖像預處理模塊包括模數(shù)轉換電路和緩沖輸出電路，所述模數(shù)轉換電路包括型號為TVP5150的視頻處理芯片及其外圍電路，所述視頻處理芯片的第1管腳和第2管腳分別通過一個LC濾波電路對應與兩個BNC接口連接，所述視頻處理芯片的第21管腳和第22管腳分別對應與所述中央處理器的第62管腳和第73管腳相連，所述視頻處理芯片的第8管腳和第9管腳分別對應與所述中央處理器的第36管腳和第57管腳相連。本發(fā)明的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，所述緩沖輸出電路包括型號為 16C2550IB48的單片機及其外圍電路，以及分別與所述單片機相連的型號為CBT3M5的電平轉換芯片、型號為AIC9LV320的f Iash存儲器及其外圍電路和型號為MAX3072的485/422 轉換芯片及其外圍電路，其中，所述電平轉換芯片的第2 第9管腳分別對應與所述視頻處理芯片的第11 第18管腳相連，所述電平轉換芯片的第11 18管腳分別對應與所述 flash存儲器的第29管腳、第31管腳、第33管腳、第35管腳、第38管腳、第40管腳、第42 管腳和第44管腳，以及所述單片機的第1 第3管腳、第44 第48管腳相連，所述中央處理器的第79 第81管腳、第83管腳和第84管腳分別與所述flash存儲器的第1 第8 管腳、第17 第25管腳、第45管腳和第48管腳，以及所述單片機的第沈 第觀管腳相連，所述flash存儲器的第16管腳、第9管腳、第10管腳和第13管腳分別對應與所述中央處理器的第32 第四管腳相連，所述flash存儲器的第沈管腳、第觀管腳、第11管腳、 第12管腳和第14管腳分別對應與所述中央處理器的第41管腳、第45管腳、第44管腳、 第36管腳和第42管腳相連，所述電平轉換芯片的第19管腳與所述中央處理器的第58管腳相連，所述單片機的第10管腳、第11管腳、第36管腳、第19管腳、第15管腳、第29管腳和第30管腳分別對應與所述中央處理器的第47管腳、第46管腳、第48管腳、第45管腳、 第44管腳、第56管腳和第M管腳相連，所述單片機的第5管腳和第7管腳分別對應與所述485/422轉換芯片的第4管腳和第1管腳相連，所述485/422轉換芯片的第2管腳和第 3管腳與所述中央處理器的第52管腳相連，所述485/422轉換芯片的第7管腳和第6管腳分別對應與所述中央處理器的第21管腳和第22管腳相連。本發(fā)明的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，所述存儲電路包括兩個型號為HY57V283220的存儲芯片，其中，兩個所述存儲芯片的DQO DQ31端子分別對應與所述電平轉換芯片的第2 9管腳相連，兩個所述存儲芯片的AO All端子、BAO端子和BAl端子分別對應與所述中央處理器的第79 第81管腳、第83管腳和第84管腳相連，兩個所述存儲芯片的第68管腳和第67管腳分別對應與所述中央處理器第76管腳和第87管腳相連， 兩個所述存儲芯片的第16管腳、第71管腳、第觀管腳和第59管腳分別對應與所述中央處理器的第四 第32管腳相連，兩個所述存儲芯片的第17 第20管腳分別對應與所述中央處理器的第98管腳、第99管腳、第100管腳和第92管腳相連。本發(fā)明的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，所述電源模塊包括型號為AE2576 的穩(wěn)壓芯片及其外圍電路，以及與所述穩(wěn)壓芯片的第4管腳相連的三極管開關電路和受控于該三極管開關電路的繼電器電路，所述三極管開關電路的基極與所述微控制芯片的第80 管腳相連。另一方面，本發(fā)明還提供了一種上述輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，包括以下步驟采集當前輸電線路的模擬圖像信息并將其加上時間標識；將所述帶有時間標識的模擬圖像信息進行數(shù)字化處理，形成圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)；從所述圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)中提取出所述當前輸電線路的動態(tài)特征值，將所述動態(tài)特征值與預先設置的動態(tài)閾值對應進行比較，如果有超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值，則將所述超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值打包并通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送至所述上位機，所述動態(tài)特征值包括所述當前輸電線路的線徑、風偏角度、舞動幅值和舞動頻率。本發(fā)明的在線監(jiān)測方法，還包括在收到所述上位機的上傳指令時將所述圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)打包并通過3G網(wǎng)絡至所述上位機。本發(fā)明的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)中，圖像預處理模塊將視覺傳感器采集的帶有時間標識的模擬圖像信息數(shù)字化處理成圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)并發(fā)至中央處理器，中央處理器從圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)中提取出當前輸電線路的動態(tài)特征值，將動態(tài)特征值與預先設置的動態(tài)閾值對應進行比較，如果有超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值，則將超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值打包通過微功耗處理器處理后交由GPRS通訊模塊發(fā)給上位機，從而低成本實現(xiàn)了對于輸電線路的舞動及風偏的在線監(jiān)測。此外，由于對圖像進行了現(xiàn)場處理，通常僅將處理結果傳送到上位機，而在需要時才將保存的將圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)通過3G通訊模塊發(fā)給上位機，因此，處理結果數(shù)據(jù)量很小，大約在K字節(jié)級，所以很容易通過GPRS網(wǎng)絡實時傳輸。這樣，上位機不需要在線接收海量圖像數(shù)據(jù)，并且占有傳輸帶寬很小，對于野外GPRS信號不好的區(qū)域，也能有效的將輸電線路在線舞動及風偏情況傳到上位機。


圖1為本實施例的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)的電路結構框圖；圖2為本實施例的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)中存儲電路部分的電路原理圖；圖3a為本實施例的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)中圖像預處理模塊的模數(shù)轉換電路部分的電路原理圖北為本實施例的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)中圖像預處理模塊的緩沖輸出電路部分的電路原理圖；圖4為本實施例的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)中央處理器部分的電路原理圖；圖5為本實施例的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)中電源模塊部分的電路原理圖；圖6為本實施例的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)中微功耗處理器部分的電路原理圖；圖7為本實施例的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)中RS232通訊模塊部分的電路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細描述參考圖1所示，本實施例的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)包括電源模塊1、微功耗處理器2、GPRS通訊模塊3、視覺傳感器4、圖像預處理模塊5、存儲電路6、中央處理器 7、RS232通訊模塊8和3G通訊模塊9，其中，視覺傳感器1采集當前輸電線路的模擬圖像信息并將其加上時間標識后輸出；圖像預處理模塊5接收帶有時間標識的模擬圖像信息， 將其數(shù)字化處理，形成圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)并輸出；中央處理器7定時接收并保存圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)至存儲電路6，從圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)中提取出當前輸電線路的動態(tài)特征值，將動態(tài)特征值與預先設置的動態(tài)閾值對應進行比較，如果有超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值，則將超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值打包輸出，動態(tài)特征值包括當前輸電線路的線徑、風偏角度、舞動幅值和舞動頻率等，在收到上位機的上傳指令時將圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)打包輸出；3G通訊模塊9接收中央處理器7輸出的圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)包，并將其通過3G網(wǎng)絡發(fā)送至上位機；微功耗處理器8設定中央處理器7的數(shù)據(jù)收發(fā)時間，并控制為設備供電的電源模塊1的繼電器通斷，接收中央處理器7發(fā)送的超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值數(shù)據(jù)包并將其輸出；GPRS通訊模塊3接收微功耗處理器2輸出的動態(tài)特征值數(shù)據(jù)包，并將其通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送至上位機；RS232通訊模塊8則用于實現(xiàn)微功耗處理器8和中央處理器7之間的通訊。結合圖4、圖6和圖7所示，中央處理器的型號為EPM3064ATC100，中央處理器的 GPIO端子作為接口與3G通訊模塊相連，微功耗處理器包括型號為MB96F386的微控制芯片和型號為SD2303API的時鐘芯片及其外圍電路，微控制芯片的第81管腳和第82管腳分別對應與時鐘芯片的第7管腳和第6管腳相連，微控制芯片的第56管腳和第57管腳作為接口與GPRS通訊模塊相連。RS232通訊模塊的第12管腳、第11管腳、第9管腳和第10管腳分別對應與微控制芯片的第8管腳、第9管腳、第56管腳和第57管腳相連，RS232通訊模塊的第12管腳和第11管腳分別對應與中央處理器的第4管腳和第15管腳相連。結合圖3a和圖北所示，圖像預處理模塊包括模數(shù)轉換電路和緩沖輸出電路，其中模數(shù)轉換電路包括型號為TVP5150的視頻處理芯片及其外圍電路，視頻處理芯片的第1管腳和第2管腳分別通過一個LC濾波電路對應與兩個BNC接口連接，視頻處理芯片的第21管腳和第22管腳分別對應與中央處理器的第62管腳和第73管腳相連，視頻處理芯片的第8管腳和第9管腳分別對應與中央處理器的第36管腳和第57管腳相連。而緩沖輸出電路包括型號為16C2550IB48的單片機及其外圍電路，以及分別與單片機相連的型號為CBT3M5的電平轉換芯片、型號為AiC9LV320的flash存儲器及其外圍電路和型號為MAX3072的485/422轉換芯片及其外圍電路，其中，電平轉換芯片的第2 第 9管腳分別對應與視頻處理芯片的第11 第18管腳相連，電平轉換芯片的第11 18管腳分別對應與flash存儲器的第四管腳、第31管腳、第33管腳、第35管腳、第38管腳、第 40管腳、第42管腳和第44管腳，以及單片機的第1 第3管腳、第44 第48管腳相連， 中央處理器的第79 第81管腳、第83管腳和第84管腳分別與flash存儲器的第1 第 8管腳、第17 第25管腳、第45管腳和第48管腳，以及單片機的第沈 第觀管腳相連， flash存儲器的第16管腳、第9管腳、第10管腳和第13管腳分別對應與中央處理器的第 32 第29管腳相連，flash存儲器的第26管腳、第28管腳、第11管腳、第12管腳和第14 管腳分別對應與中央處理器的第41管腳、第45管腳、第44管腳、第36管腳和第42管腳相連，電平轉換芯片的第19管腳與中央處理器的第58管腳相連，單片機的第10管腳、第11管腳、第36管腳、第19管腳、第15管腳、第四管腳和第30管腳分別對應與中央處理器的第 47管腳、第46管腳、第48管腳、第45管腳、第44管腳、第56管腳和第M管腳相連，單片機的第5管腳和第7管腳分別對應與485/422轉換芯片的第4管腳和第1管腳相連，485/422 轉換芯片的第2管腳和第3管腳與中央處理器的第52管腳相連，485/422轉換芯片的第7 管腳和第6管腳分別對應與中央處理器的第21管腳和第22管腳相連。結合圖2所示，存儲電路包括兩個型號為HY57V283220的存儲芯片，其中，兩個存儲芯片的DQO DQ31端子分別對應與電平轉換芯片的第2 9管腳相連，兩個存儲芯片的 AO All端子、BAO端子和BAl端子分別對應與中央處理器的第79 第81管腳、第83管腳和第84管腳相連，兩個存儲芯片的第68管腳和第67管腳分別對應與中央處理器第76 管腳和第87管腳相連，兩個存儲芯片的第16管腳、第71管腳、第觀管腳和第59管腳分別對應與中央處理器的第四 第32管腳相連，兩個存儲芯片的第17 第20管腳分別對應與中央處理器的第98管腳、第99管腳、第100管腳和第92管腳相連。結合圖5所示，電源模塊包括型號為AE2576的穩(wěn)壓芯片及其外圍電路(包括能夠較好的雙端抑制電源電壓的變化的EMC濾波器)，以及與穩(wěn)壓芯片的第4管腳相連的三極管開關電路和受控于該三極管開關電路的繼電器電路，三極管開關電路的基極與微控制芯片的第80管腳相連。上述輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)的工作過程(即監(jiān)測方法)大致如下1)、視覺傳感器4采集當前輸電線路的模擬圖像信息并將其加上時間標識后輸出；2)、圖像預處理模塊5接收帶有時間標識的模擬圖像信息，將其數(shù)字化處理，形成圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)并輸出；3)、中央處理器7定時(例如5秒)接收并保存圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)至存儲電路6， 從圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)中提取出當前輸電線路的動態(tài)特征值，將動態(tài)特征值與預先設置的動態(tài)閾值對應進行比較，如果有超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值，則將超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值打包輸出，其中，動態(tài)特征值包括當前輸電線路的線徑、風偏角度、舞動幅值和舞動頻率寸。
4)、微功耗處理器2接收中央處理器發(fā)送的超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值數(shù)據(jù)包并將其輸出；5)、GPRS通訊模塊3接收微功耗處理器2輸出的動態(tài)特征值數(shù)據(jù)包，并將其通過 GPRS網(wǎng)絡發(fā)送至上位機。在上述過程中，如果中央處理器7通過3G通訊模塊9收到上位機發(fā)來的上傳指令，則根據(jù)該指令將保存的圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)打包發(fā)送至3G通訊模塊9，由3G通訊模塊9 將其通過3G網(wǎng)絡發(fā)送至上位機。以上的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括視覺傳感器，用于采集當前輸電線路的模擬圖像信息并將其加上時間標識后輸出；圖像預處理模塊，用于接收所述帶有時間標識的模擬圖像信息，將其數(shù)字化處理，形成圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)并輸出；中央處理器，用于定時接收并保存所述圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)至存儲電路，從所述圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)中提取出所述當前輸電線路的動態(tài)特征值，將所述動態(tài)特征值與預先設置的動態(tài)閾值對應進行比較，如果有超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值，則將所述超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值打包輸出，所述動態(tài)特征值包括所述當前輸電線路的線徑、風偏角度、舞動幅值和舞動頻率；微功耗處理器，用于設定所述中央處理器的數(shù)據(jù)收發(fā)時間，并控制為設備供電的電源模塊的繼電器通斷，接收所述中央處理器發(fā)送的超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值數(shù)據(jù)包并將其輸出；GPRS通訊模塊，用于接收所述微功耗處理器輸出的動態(tài)特征值數(shù)據(jù)包，并將其通過 GPRS網(wǎng)絡發(fā)送至所述上位機。
2.根據(jù)權利要求1所述的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，還包括3G 通訊模塊，當所述中央處理器收到所述上位機的上傳指令時將所述圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)打包輸出給所述3G通訊模塊，由所述3G通訊模塊將其通過3G網(wǎng)絡發(fā)送至所述上位機。
3.根據(jù)權利要求2所述的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器的型號為EPM3064ATC100，所述中央處理器的GPIO端子作為接口與所述3G通訊模塊相連，所述微功耗處理器包括型號為MB96F386的微控制芯片和型號為SD2303API的時鐘芯片及其外圍電路，所述微控制芯片的第81管腳和第82管腳分別對應與所述時鐘芯片的第 7管腳和第6管腳相連，所述微控制芯片的第56管腳和第57管腳作為接口與所述GPRS通訊模塊相連。
4.根據(jù)權利要求2所述的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制芯片和所述中央處理器之間通過型號為SP232EEN的RS232通訊模塊通訊，其中，所述 RS232通訊模塊的第12管腳、第11管腳、第9管腳和第10管腳分別對應與所述微控制芯片的第8管腳、第9管腳、第56管腳和第57管腳相連，所述RS232通訊模塊的第12管腳和第 11管腳分別對應與所述中央處理器的第4管腳和第15管腳相連。
5.根據(jù)權利要求4所述的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像預處理模塊包括模數(shù)轉換電路和緩沖輸出電路，所述模數(shù)轉換電路包括型號為TVP5150的視頻處理芯片及其外圍電路，所述視頻處理芯片的第1管腳和第2管腳分別通過一個LC濾波電路對應與兩個BNC接口連接，所述視頻處理芯片的第21管腳和第22管腳分別對應與所述中央處理器的第62管腳和第73管腳相連，所述視頻處理芯片的第8管腳和第9管腳分別對應與所述中央處理器的第36管腳和第57管腳相連。
6.根據(jù)權利要求5所述的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖輸出電路包括型號為16C2550IB48的單片機及其外圍電路，以及分別與所述單片機相連的型號為CBT3M5的電平轉換芯片、型號為AiC9LV320的flash存儲器及其外圍電路和型號為MAX3072的485/422轉換芯片及其外圍電路，其中，所述電平轉換芯片的第2 第9管腳分別對應與所述視頻處理芯片的第11 第18管腳相連，所述電平轉換芯片的第11 18管腳分別對應與所述flash存儲器的第四管腳、第31管腳、第33管腳、第35管腳、第38 管腳、第40管腳、第42管腳和第44管腳，以及所述單片機的第1 第3管腳、第44 第48 管腳相連，所述中央處理器的第79 第81管腳、第83管腳和第84管腳分別與所述flash 存儲器的第1 第8管腳、第17 第25管腳、第45管腳和第48管腳，以及所述單片機的第沈 第觀管腳相連，所述flash存儲器的第16管腳、第9管腳、第10管腳和第13管腳分別對應與所述中央處理器的第32 第四管腳相連，所述flash存儲器的第沈管腳、第 28管腳、第11管腳、第12管腳和第14管腳分別對應與所述中央處理器的第41管腳、第45 管腳、第44管腳、第36管腳和第42管腳相連，所述電平轉換芯片的第19管腳與所述中央處理器的第58管腳相連，所述單片機的第10管腳、第11管腳、第36管腳、第19管腳、第15 管腳、第四管腳和第30管腳分別對應與所述中央處理器的第47管腳、第46管腳、第48管腳、第45管腳、第44管腳、第56管腳和第M管腳相連，所述單片機的第5管腳和第7管腳分別對應與所述485/422轉換芯片的第4管腳和第1管腳相連，所述485/422轉換芯片的第2管腳和第3管腳與所述中央處理器的第52管腳相連，所述485/422轉換芯片的第7管腳和第6管腳分別對應與所述中央處理器的第21管腳和第22管腳相連。
7.根據(jù)權利要求6所述的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲電路包括兩個型號為HY57V283220的存儲芯片，其中，兩個所述存儲芯片的DQO DQ31端子分別對應與所述電平轉換芯片的第2 9管腳相連，兩個所述存儲芯片的AO All端子、 BAO端子和BAl端子分別對應與所述中央處理器的第79 第81管腳、第83管腳和第84管腳相連，兩個所述存儲芯片的第68管腳和第67管腳分別對應與所述中央處理器第76管腳和第87管腳相連，兩個所述存儲芯片的第16管腳、第71管腳、第觀管腳和第59管腳分別對應與所述中央處理器的第四 第32管腳相連，兩個所述存儲芯片的第17 第20管腳分別對應與所述中央處理器的第98管腳、第99管腳、第100管腳和第92管腳相連。
8.根據(jù)權利要求7所述的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊包括型號為AE2576的穩(wěn)壓芯片及其外圍電路，以及與所述穩(wěn)壓芯片的第4管腳相連的三極管開關電路和受控于該三極管開關電路的繼電器電路，所述三極管開關電路的基極與所述微控制芯片的第80管腳相連。
9.一種如權利要求1所述的輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟采集當前輸電線路的模擬圖像信息并將其加上時間標識；將所述帶有時間標識的模擬圖像信息進行數(shù)字化處理，形成圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)；從所述圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)中提取出所述當前輸電線路的動態(tài)特征值，將所述動態(tài)特征值與預先設置的動態(tài)閾值對應進行比較，如果有超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值，則將所述超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值打包并通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送至所述上位機，所述動態(tài)特征值包括所述當前輸電線路的線徑、風偏角度、舞動幅值和舞動頻率。
10.根據(jù)權利要求9所述的監(jiān)測方法，其特征在于，還包括在收到所述上位機的上傳指令時將所述圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)打包并通過3G網(wǎng)絡至所述上位機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輸電線路在線舞動及風偏監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法，該系統(tǒng)包括視覺傳感器、圖像預處理模塊、中央處理器、微功耗處理器和GPRS通訊模塊，圖像預處理模塊將視覺傳感器采集的帶有時間標識的模擬圖像信息數(shù)字化處理成圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)并發(fā)至中央處理器，中央處理器從圖像灰度矩陣數(shù)據(jù)中提取出當前輸電線路的動態(tài)特征值，將動態(tài)特征值與預先設置的動態(tài)閾值對應進行比較，如果有超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值，則將超出動態(tài)閾值的動態(tài)特征值打包通過微功耗處理器處理后交由GPRS通訊模塊發(fā)給上位機，從而低成本實現(xiàn)了對于輸電線路的舞動及風偏的在線監(jiān)測。
文檔編號G01H9/00GK102506988SQ20111038202
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權日2011年11月25日
發(fā)明者左石, 徐建波, 方寶友, 李建中, 杜勇, 涂明, 覃紹先, 饒英俊 申請人:北京華電萬通科技有限公司, 湖北省電力公司超高壓輸變電公司