本實(shí)用新型涉及電力電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種輸電線路走廊采集單元模塊、防外破裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

如今，輸電線路因違章施工、違章建筑、山火等造成線路跳閘的情況層出不窮。隨著電力電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電力電網(wǎng)的安全運(yùn)營(yíng)也得到了高度重視。目前國(guó)內(nèi)對(duì)輸電線路防外力破壞的研究方向主要有以下幾類：

一、激光防外破，其主要原理是利用激光束探測(cè)闖入線纜安全區(qū)域內(nèi)的外物，并及時(shí)觸發(fā)報(bào)警。其缺點(diǎn)在于當(dāng)設(shè)備處于惡劣環(huán)境下或安裝精度不高時(shí)，設(shè)備報(bào)警誤報(bào)率極高；

二、視頻防外破，其主要原理是利用視頻圖像分析法，判斷闖入監(jiān)控區(qū)內(nèi)的外物是否屬于外力威脅，并觸發(fā)報(bào)警。其缺點(diǎn)在于，如需降低誤報(bào)率，要求圖像對(duì)比特征庫(kù)必須準(zhǔn)確且豐富，特征庫(kù)的豐富程度與報(bào)警準(zhǔn)確率成正比，與報(bào)警及時(shí)性成反比；

三、激光及視頻防外破，其主要原理是結(jié)合激光束探測(cè)與視頻圖像分析，進(jìn)行外力破壞識(shí)別，該類設(shè)備雖然綜合了激光防外破與視頻防外破的優(yōu)點(diǎn)，但也繼承了二者的缺點(diǎn)，而且設(shè)備成本相對(duì)較高。

綜上，現(xiàn)有的輸電線路防外力破壞技術(shù)存在報(bào)警誤報(bào)率高及報(bào)警延遲的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輸電線路走廊采集單元模塊、防外破裝置及系統(tǒng)，以至少實(shí)現(xiàn)提高報(bào)警精確度，降低報(bào)警延遲，降低成本的效果。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種輸電線路防外破裝置，它包括控制模塊、交換機(jī)、視頻圖像處理模塊、采集單元模塊和通信模塊，所述的采集單元模塊包括視頻數(shù)據(jù)采集儀和輻射探測(cè)數(shù)據(jù)采集儀，采集單元模塊的視頻數(shù)據(jù)輸出接口與交換機(jī)的第一輸入端連接，交換機(jī)的第一輸出端與視頻圖像處理模塊連接，采集單元模塊的輻射探測(cè)數(shù)據(jù)輸出接口與交換機(jī)的第二輸入端連接，交換機(jī)的控制接口與控制模塊連接，通信模塊的控制接口與控制模塊連接，控制模塊通過(guò)通信模塊連接通信網(wǎng)絡(luò)，通信模塊通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)管理中心的服務(wù)器連接。

進(jìn)一步，還包括電源管理模塊，所述的電源管理模塊包括傳感器接口，傳感器接口與傳感器連接，電源管理模塊的控制接口與控制模塊連接，電源管理模塊通過(guò)傳感器采集的數(shù)據(jù)和設(shè)備充放電數(shù)據(jù)，啟動(dòng)智能電源管理，能夠省電及延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

進(jìn)一步，還包括氣象傳感器，所述的氣象傳感器與電源管理模塊的傳感器接口連接。

進(jìn)一步，還包括喊話單元模塊，所述喊話單元模塊的控制接口與控制模塊連接，數(shù)據(jù)管理中心通過(guò)通信模塊連接控制模塊，一旦確認(rèn)威脅屬實(shí)，數(shù)據(jù)管理中心能夠打開(kāi)喊話模塊進(jìn)行喊話警示。

所述的通信模塊通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)終端設(shè)備連接，采集單元模塊采集的信號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算分析后，通過(guò)通訊模塊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理中心，數(shù)據(jù)管理中心確認(rèn)數(shù)據(jù)真?zhèn)魏笤偻扑徒o用戶，如果威脅屬實(shí)，用戶通過(guò)移動(dòng)終端設(shè)備與主控單元的通訊模塊建立連接，打開(kāi)喊話單元，為用戶遠(yuǎn)程喊話做好準(zhǔn)備。

所述的移動(dòng)終端設(shè)備包括手機(jī)。

所述的視頻數(shù)據(jù)采集儀為高清球機(jī)，輻射探測(cè)數(shù)據(jù)采集儀為紅外探測(cè)儀。

一種基于所述裝置的系統(tǒng)，它還包括數(shù)據(jù)管理中心的服務(wù)器，所述的服務(wù)器包括數(shù)據(jù)接收模塊，威脅判斷模塊，選擇模塊和推送模塊；

數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收所述裝置的通信模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；

威脅判斷模塊，用于判斷確認(rèn)威脅信息是否屬實(shí)；

選擇模塊，用于選擇是否連通移動(dòng)終端設(shè)備或直接打開(kāi)喊話單元；

推送模塊，用于推送所述威脅判斷模塊的判斷結(jié)果數(shù)據(jù)到移動(dòng)終端設(shè)備，為用戶遠(yuǎn)程喊話做好準(zhǔn)備。

一種輸電線路走廊采集單元模塊，所述的采集單元模塊包括視頻圖像采集儀、輻射信號(hào)數(shù)據(jù)采集儀和交換機(jī)，所述的視頻圖像采集儀的視頻數(shù)據(jù)輸出接口與交換機(jī)的第一輸入端連接，所述輻射信號(hào)數(shù)據(jù)采集儀的輻射數(shù)據(jù)輸出接口與交換機(jī)的第二輸入端連接，所述的交換機(jī)包括多個(gè)數(shù)據(jù)輸出接口和控制接口，通過(guò)交換機(jī)的數(shù)據(jù)輸出接口連接相應(yīng)的后端數(shù)據(jù)處理模塊，用于輸出采集的信號(hào)數(shù)據(jù)信息；通過(guò)交換機(jī)的控制接口連接控制模塊，控制采集信號(hào)數(shù)據(jù)過(guò)程。

所述的輻射信號(hào)數(shù)據(jù)采集儀包括紅外探測(cè)儀、溫度探測(cè)儀和電場(chǎng)探測(cè)儀，所述的視頻圖像采集儀包括高清球機(jī)、攝像機(jī)和視頻監(jiān)控探頭。

本實(shí)用新型的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)勢(shì)：

1）采用紅外探測(cè)儀與高清球機(jī)分級(jí)探測(cè)的方式，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的甄別輸電線路外力破壞物，達(dá)到快速準(zhǔn)確預(yù)防輸電線路外力破壞的作用；

2）可一體多用，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)輸電線路防外力破壞與輸電線路走廊防山火的功能；

3）集成的智能電源管理系統(tǒng)，電源管理模塊利用氣象傳感器采集的數(shù)據(jù)與設(shè)備充放電數(shù)據(jù)啟動(dòng)智能電源管理，可確保設(shè)備在無(wú)充電的情況下達(dá)到最長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間，且可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；

4）高清球機(jī)和紅外探測(cè)儀取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將計(jì)算結(jié)果通過(guò)主控單元的通訊模塊發(fā)送至數(shù)據(jù)管理中心，待數(shù)據(jù)管理中心確認(rèn)數(shù)據(jù)真?zhèn)魏笤偻扑徒o用戶，如果威脅屬實(shí)，用戶可利用移動(dòng)手機(jī)與主控單元的通訊模塊建立連接，同時(shí)控制模塊打開(kāi)喊話單元，為用戶遠(yuǎn)程喊話做好準(zhǔn)備，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有外物威脅時(shí)，用戶可通過(guò)喊話單元提醒現(xiàn)場(chǎng)，讓威脅物遠(yuǎn)離安全區(qū)域，達(dá)到及時(shí)清除威脅，可以降低報(bào)警誤報(bào)率、并實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備工作環(huán)境及各模塊工作情況；

5) 為了對(duì)設(shè)備歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，本系統(tǒng)將所有數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)管理中心，方便用戶查閱及對(duì)數(shù)據(jù)再次利用；

6）采集單元由紅外探測(cè)儀與高清球機(jī)組成，該單元采用熱源探測(cè)與圖像分析相結(jié)合的方式對(duì)外物進(jìn)行識(shí)別；

7）相比激光防外破誤報(bào)率低，相比視頻分析防外破報(bào)警快速、及時(shí)，且成本低；

8）集成了紅外探測(cè)儀，不僅可識(shí)別如施工機(jī)械、人等外力破壞物，而且可識(shí)別山火等災(zāi)害破壞形式，可同時(shí)達(dá)到防外破與防山火的效果；

9）能夠快速準(zhǔn)確的識(shí)別出熱源，如施工機(jī)械、人等，縮短了識(shí)別威脅物的時(shí)間，提高了識(shí)別威脅物的精度；

本發(fā)明解決了報(bào)警誤報(bào)及報(bào)警延遲的問(wèn)題，主要針對(duì)大型施工機(jī)械、人、山火等發(fā)熱物體進(jìn)行監(jiān)控，克服了惡劣天氣、安裝精度等因素，減少了繁瑣的特征對(duì)比，可準(zhǔn)確定位外力破壞物并及時(shí)觸發(fā)報(bào)警，達(dá)到快速準(zhǔn)確防止外力破壞的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)的服務(wù)器功能模塊構(gòu)架框圖；

圖3為本實(shí)用新型輸電線路走廊采集單元模塊的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，一種輸電線路防外破裝置，它包括控制模塊、交換機(jī)、視頻圖像處理模塊、采集單元模塊和通信模塊，所述的采集單元模塊包括視頻數(shù)據(jù)采集儀和輻射探測(cè)數(shù)據(jù)采集儀，采集單元模塊的視頻數(shù)據(jù)輸出接口與交換機(jī)的第一輸入端連接，交換機(jī)的第一輸出端與視頻圖像處理模塊連接，采集單元模塊的輻射探測(cè)數(shù)據(jù)輸出接口與交換機(jī)的第二輸入端連接，交換機(jī)的控制接口與控制模塊連接，通信模塊的控制接口與控制模塊連接，控制模塊通過(guò)通信模塊連接通信網(wǎng)絡(luò)，通信模塊通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)管理中心的服務(wù)器連接。

進(jìn)一步，還包括電源管理模塊，所述的電源管理模塊包括傳感器接口，傳感器接口與傳感器連接，電源管理模塊的控制接口與控制模塊連接，電源管理模塊通過(guò)傳感器采集的數(shù)據(jù)和設(shè)備充放電數(shù)據(jù)，啟動(dòng)智能電源管理，能夠省電及延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

進(jìn)一步，還包括氣象傳感器，所述的氣象傳感器與電源管理模塊的傳感器接口連接。

進(jìn)一步，還包括喊話單元模塊，所述喊話單元模塊的控制接口與控制模塊連接，數(shù)據(jù)管理中心通過(guò)通信模塊連接控制模塊，一旦確認(rèn)威脅屬實(shí)，數(shù)據(jù)管理中心能夠打開(kāi)喊話模塊進(jìn)行喊話警示。

所述的通信模塊通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)終端設(shè)備連接，采集單元模塊采集的信號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算分析后，通過(guò)通訊模塊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理中心，數(shù)據(jù)管理中心確認(rèn)數(shù)據(jù)真?zhèn)魏笤偻扑徒o用戶，如果威脅屬實(shí)，用戶通過(guò)移動(dòng)終端設(shè)備與主控單元的通訊模塊建立連接，打開(kāi)喊話單元，為用戶遠(yuǎn)程喊話做好準(zhǔn)備。

所述的移動(dòng)終端設(shè)備包括手機(jī)。

所述的視頻數(shù)據(jù)采集儀為高清球機(jī)，輻射探測(cè)數(shù)據(jù)采集儀為紅外探測(cè)儀。

如圖2所示，一種基于權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述裝置的系統(tǒng)，它還包括數(shù)據(jù)管理中心的服務(wù)器，所述的服務(wù)器包括數(shù)據(jù)接收模塊，威脅判斷模塊，選擇模塊和推送模塊；

數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收所述裝置的通信模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；

威脅判斷模塊，用于判斷確認(rèn)威脅信息是否屬實(shí)；

選擇模塊，用于選擇是否連通移動(dòng)終端設(shè)備或直接打開(kāi)喊話單元；

推送模塊，用于推送所述威脅判斷模塊的判斷結(jié)果數(shù)據(jù)到移動(dòng)終端設(shè)備，為用戶遠(yuǎn)程喊話做好準(zhǔn)備。

如圖3所示，一種輸電線路走廊采集單元模塊，所述的采集單元模塊包括視頻圖像采集儀、輻射信號(hào)數(shù)據(jù)采集儀和交換機(jī)，所述的視頻圖像采集儀的視頻數(shù)據(jù)輸出接口與交換機(jī)的第一輸入端連接，所述輻射信號(hào)數(shù)據(jù)采集儀的輻射數(shù)據(jù)輸出接口與交換機(jī)的第二輸入端連接，所述的交換機(jī)包括多個(gè)數(shù)據(jù)輸出接口和控制接口，通過(guò)交換機(jī)的數(shù)據(jù)輸出接口連接相應(yīng)的后端數(shù)據(jù)處理模塊，用于輸出采集的信號(hào)數(shù)據(jù)信息；通過(guò)交換機(jī)的控制接口連接控制模塊，控制采集信號(hào)數(shù)據(jù)過(guò)程。

所述的輻射信號(hào)數(shù)據(jù)采集儀包括紅外探測(cè)儀、溫度探測(cè)儀和電場(chǎng)探測(cè)儀，所述的視頻圖像采集儀包括高清球機(jī)、攝像機(jī)和視頻監(jiān)控探頭。

實(shí)施例1：本實(shí)用新型的裝置是固定于鐵塔之上，對(duì)線路走廊進(jìn)行全天監(jiān)控的設(shè)備，其主要由主控單元、采集單元和喊話單元構(gòu)成。主控單元包含MCU控制模塊、電源、傳感器、圖像處理模塊和通信模塊，該單元主要功能有：監(jiān)控各模塊工作情況、智能管理電源、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及環(huán)境數(shù)據(jù)采集、圖片數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)傳輸?shù)?；采集單元由紅外探測(cè)儀與高清球機(jī)組成，該單元采用熱源探測(cè)與圖像分析相結(jié)合的方式對(duì)外物進(jìn)行識(shí)別；喊話單元主要是擴(kuò)音器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有外物威脅時(shí)，用戶可通過(guò)喊話單元提醒現(xiàn)場(chǎng)，讓威脅物遠(yuǎn)離安全區(qū)域，達(dá)到及時(shí)清除威脅的作用。

系統(tǒng)中，視頻圖像處理模塊通過(guò)交換機(jī)與高清球機(jī)、紅外探測(cè)儀相連，結(jié)合高清球機(jī)和紅外探測(cè)儀取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將計(jì)算結(jié)果通過(guò)主控單元的通訊模塊發(fā)送至數(shù)據(jù)管理中心，待數(shù)據(jù)管理中心確認(rèn)數(shù)據(jù)真?zhèn)魏笤偻扑徒o用戶，如果威脅屬實(shí)，用戶可利用移動(dòng)手機(jī)與主控單元的通訊模塊建立連接，同時(shí)MCU控制模塊打開(kāi)喊話單元，為用戶遠(yuǎn)程喊話做好準(zhǔn)備。為了降低報(bào)警誤報(bào)率、并實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備工作環(huán)境及各模塊工作情況，電源管理模塊利用氣象傳感器采集的數(shù)據(jù)與設(shè)備充放電數(shù)據(jù)啟動(dòng)智能電源管理，達(dá)到省電及延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的目的。為了對(duì)設(shè)備歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，該系統(tǒng)將所有數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)管理中心，方便用戶查閱及對(duì)數(shù)據(jù)再次利用。

實(shí)施例2：本實(shí)用新型的輸電線路走廊采集單元模塊可以單獨(dú)使用，使用該采集單元模塊，能夠同時(shí)采集視頻圖像和輻射信號(hào)，以輻射探測(cè)與圖像分析相結(jié)合的方式對(duì)外物進(jìn)行識(shí)別，可以避免依賴圖像識(shí)別分析過(guò)程與特征庫(kù)比對(duì)造成的延遲和成本高的問(wèn)題，而且還可以一體多用。在前端采集的信號(hào)數(shù)據(jù)越多，后端的分析處理就越靈活，對(duì)電力電網(wǎng)的安全運(yùn)行監(jiān)控越全面和高效，例如使用紅外探測(cè)儀和高清球機(jī)，紅外探測(cè)儀可以在夜晚檢測(cè)紅外信號(hào)數(shù)據(jù)，高清球機(jī)在白天檢測(cè)干擾輸電線路的施工或非法建筑等，為后端的檢測(cè)分析提供元數(shù)據(jù)資源，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)輸電線路防外力破壞與輸電線路走廊防山火。輻射探測(cè)儀還可以選用溫度探測(cè)儀、電場(chǎng)探測(cè)儀，視頻圖像采集儀還可以選用攝像機(jī)、視頻監(jiān)控探頭等

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。