一种输电线路异物缠绕监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种输电线路异物缠绕监测系统，包括若干个与输电线路相连的信号采集装置、监控终端以及用于信号采集装置和监控终端进行信息交互的通信网络，信号采集装置内设有超声波传感器、红外传感器和视觉传感器，三种传感器相互配合，实现输电线路缠绕异物的实时监测。与现有技术相比，本发明专利技术具有实现对输电线路异物缠绕的实时监测、识别精度高、节能环保等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路异物缠绕监测系统
本专利技术涉及输电线路异物检测
，尤其是涉及一种输电线路异物缠绕监测系统。
技术介绍
随着国民经济的飞速发展，用电设备骤增，电力已经成为社会运行中不可或缺的重要产品之一。在对电网的运维过程中发现，经常会有异物附着在线路上，从而引起输电线路相间短路或断路，引发输电线路故障，造成大面积停电，造成较大的经济损失。因此需要一种能够对输电线路上缠绕异物进行监测的系统。目前，图像识别技术被广泛应用于输电线路异物检测领域，该技术通过摄像机获得输电线路的现场图像，然后通过图像处理算法对异物进行识别，从而完成输电线路异物监测功能。例如中国专利CN106131501A中公开了一种输电线路异物和缺失智能视频在线监测系统，该系统实现了对输电线路异物和缺失的智能监测，但实际使用时图像采集模块容易受环境影响，并且数据分析处理模块在对图像进行分析时的可靠性不能保证，对一些如风筝线等轮廓较细的缠绕物进行识别时，识别的准确率很低，并且该系统不能实现对输电线路异物的实时监测。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现对输电线路异物缠绕的实时监测、识别精度高、节能环保的输电线路异物缠绕监测系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种输电线路异物缠绕监测系统，包括若干个与输电线路相连的信号采集装置、监控终端以及用于信号采集装置和监控终端进行信息交互的通信网络；所述的信号采集装置内设有超声波传感器、红外传感器和视觉传感器，三种传感器相互配合，实现输电线路缠绕异物的实时监测。优选地，所述的信号采集装置还包括电源模块、MCU和通信模块；所述的超声波传感器、红外传感器、视觉传感器、电源模块和通信模块分别与MCU相连。更加优选地，所述的通讯模块为4G无线通信模块；所述的通信网络为4G无线通信网络。更加优选地，所述的电源模块包括感应线圈和整流稳压单元；所述的感应线圈绕接在输电线路的电缆上；所述的整流稳压单元一端与感应线圈相连，另一端与MCU相连。更加优选地，所述的感应线圈包括两个可拆卸连接的半圆形线圈。更加优选地，所述的整流稳压单元包括整流结构和稳压结构；所述的整流结构和稳压结构串联连接。更加优选地，所述的整流结构为整流器；所述的稳压结构为稳压芯片。优选地，所述的监控终端包括内嵌有多传感器信息融合算法的处理器、显示单元、报警单元、终端电源和存储器；所述的处理器、显示单元和报警单元分别与终端电源相连；所述的显示单元、报警单元和存储器分别与处理器相连。更加优选地，所述的显示单元为LED显示屏。更加优选地，所述的报警单元为声光报警器。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：一、实现对输电线路异物缠绕的实时监测：本专利技术中的异物缠绕监测系统首先通过超声传感器和红外传感器对电缆上异物进行检测，若发现有异物缠绕后，在通过视觉传感器进行图像采集，进而识别异物类型，实现了对输电线路异物缠绕的实时监测。二、识别精度高：本专利技术中的异物缠绕检测系统设有超声传感器，并且设有红外传感器来对超声传感器的测量盲区进行补偿，提高了检测精度；同时还设有视觉传感器，通过图像识别算法进一步的确认是否有异物缠绕，并确认异物的类型，三种传感器相互配合，大大提高了缠绕异物的识别精度。三、节能环保：本专利技术中的信号采集装置内的电源模块通过感应线圈和整流稳压单元进行供电，无需设置额外的电源，降低了装置的布置成本，同时达到了节能环保的效果。附图说明图1为本专利技术中监测系统的结构示意图；图2为本专利技术中信号采集装置的结构示意图；图3为本专利技术中整流稳压单元的结构示意图。图中标号所示：1、信号采集装置，2、监控终端，3、监控终端，101、超声波传感器，102、红外传感器，103、视觉传感器，104、电源模块，105、MCU，106、通信模块，301、处理器，302、显示单元，303、报警单元，304、终端电源，305、存储器，1041、感应线圈，1042、整流稳压单元，10421、整流结构，10422、稳压结构。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。一种输电线路异物缠绕监测系统，其结构如图1所示，监测系统包括信号采集装置1、通信网络2和监控终端3，信号采集装置1和监控终端3通过通信网络进行信息交互。下面对各模块进行描述：一、信号采集装置1：装置结构如图2所示，包括超声波传感器101、红外传感器102、视觉传感器103、电源模块104、MCU105和通信模块106。超声波传感器101、红外传感器102、视觉传感器103、电源模块104和通信模块106分别与MCU105相连。本实施例中的超声波传感器101采用TCF40-16TR1压电陶瓷超声传感器，取其发射角度为±30°，该超声传感器处于±30°的发射角度时，衰减小于8dB。本实施例中的红外传感器102选用SharpGP2Y0A21YK0F型号的传感器，该传感器的测距范围为10～80cm，在一定程度上弥补了超声波传感器的测距盲区。本实施例中的视觉传感器103选用IntelD435i双目摄像头，该摄像头可以清楚的识别物体的轮廓，便于后续通过算法识别缠绕物体的类型。本实施例中的电源模块104包括感应线圈1041和整流稳压单元1042，感应线圈1041绕接在输电线路的电缆上，整流稳压单元1042的输出端与感应线圈1041相连，另一端与MCU105相连。通过感应线圈1041和整流稳压单元1042为现场采集装置供电，降低了系统的布置成本，同时增加了装置的可靠性。本实施例中的整流稳压单元1042的电路结构如图3所示，包括整流结构10421和稳压结构10422，本实施例中的整流结构10421选用DB106整流器，稳压结构10422选用LM2596集成稳压芯片，该芯片可以输出3.3V和5V电压，可以为大部分类型的单片机进行供电。本实施例中的感应线圈1041为两个可拆卸连接的半圆形线圈，方便现场安装。两个半圆形线圈可以通过卡扣或者卡套等可拆卸结构进行连接，本专利技术不对这两个半圆形线圈的连接方式进行限定，能够在安装现场实现可拆卸连接即可。本实施例中的MCU105选用STM32单片机，使用3.3V电源供电。本实施例中的通信模块106具体为4G无线通信模块，选用的型号为E840-TTL-4G02。二、通信网络2：本实施例中的通信网络具体为4G无线通信网络。三、监控终端3：包括处理器301、显示单元302、报警单元303、终端电源304和存储器305。处理器301、显示单元302和报警单元303分别与终端电源304相连，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电线路异物缠绕监测系统，其特征在于，所述的监测系统包括若干个与输电线路相连的信号采集装置(1)、监控终端(3)以及用于信号采集装置(1)和监控终端(3)进行信息交互的通信网络(2)；所述的信号采集装置(1)内设有超声波传感器(101)、红外传感器(102)和视觉传感器(103)，三种传感器相互配合，实现输电线路缠绕异物的实时监测。/n

【技术特征摘要】
1.一种输电线路异物缠绕监测系统，其特征在于，所述的监测系统包括若干个与输电线路相连的信号采集装置(1)、监控终端(3)以及用于信号采集装置(1)和监控终端(3)进行信息交互的通信网络(2)；所述的信号采集装置(1)内设有超声波传感器(101)、红外传感器(102)和视觉传感器(103)，三种传感器相互配合，实现输电线路缠绕异物的实时监测。


2.根据权利要求1所述的一种输电线路异物缠绕监测系统，其特征在于，所述的信号采集装置(1)还包括电源模块(104)、MCU(105)和通信模块(106)；所述的超声波传感器(101)、红外传感器(102)、视觉传感器(103)、电源模块(104)和通信模块(106)分别与MCU(105)相连。


3.根据权利要求2所述的一种输电线路异物缠绕监测系统，其特征在于，所述的通讯模块(106)为4G无线通信模块；所述的通信网络(2)为4G无线通信网络。


4.根据权利要求2所述的一种输电线路异物缠绕监测系统，其特征在于，所述的电源模块(104)包括感应线圈(1041)和整流稳压单元(1042)；所述的感应线圈(1041)绕接在输电线路的电缆上；所述的整流稳压单元(1042)一端与感应线圈(1041)相连，另一端与MCU(105)相连。


5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢小松，何冰，王浩洋，孟夏卿，侯晓明，龚景阳，顾俊杰，石亮，俞震亮，张羽公，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海;31