[发明专利]一种用于架空输电线路的防破坏预警系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于架空输电线路的防破坏预警系统与方法。

背景技术

近几年来，随着电网结构的发展和完善，电力线路的建设得到了长足的发展。但是，由于电力线路所处地理位置和环境条件的特殊性，杆塔点多、面广、线长，终年暴露在野外，除了要遭受恶劣自然天气的侵袭外，人为因素，外力破坏、防盗引起的线路跳闸，线路被迫停电事故的概率呈上升趋势，严重影响电网安全。

探讨研究防止电力线路免遭外力破坏、防盗的对策方案，遏止人为因素导致的事故，确保电网的安全运行，成为线路管理和维护单位急需解决的问题。

随着高压线路防外力破坏在线监测装置的普及化，在一定程度上发挥了有效的监测作用，但传统的监测模式缺陷日趋显现；首先，监测装置无法对高压线路通道内外力破坏隐患进行识别，需要监控人员对大量图像视频数据进行人工查询来判断现场是否出现异常，工作量非常大；其次，监控人员长时间面对枯燥的监控画面，无法长时间的集中注意力，造成人为监控的质量难以保证，而传统的高压线路防外力破坏监测装置往往只能起到事后追踪的作用；因此，研究一种具备主动监测识别和分组预警功能的监测系统，对外力破坏隐患进行实时监测成为必然的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于架空输电线路的防破坏预警系统与方法，基于毫米波雷达探测技术与双目摄像头的景深原理相结合，实现对外力破坏标的物的双重探测，使得探测和预警更加准确。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于架空输电线路的防破坏预警系统，包括监控后台和安装于架空输电线路上的前端监控装置；所述的前端监控装置包括双目摄像头、雷达探测模块、微处理器和信号发射模块；雷达探测模块包括三个探测范围不同的毫米波雷达；监控后台包括信号接收模块、数据处理中心、报警装置和显示器；双目摄像头和雷达探测模块的输出端均与微处理器连接；微处理器的输出端与信号发射模块连接；信号发射模块的输出端与监控后台的信号接收模块连接，信号接收模块的输出端与数据处理中心连接，数据处理中心的输出端分别与报警装置和显示器连接。

所述的前端监控装置为球形结构，包括上半球部分和下半球部分，所述的上半球部分设置有通孔，下半球部分的底面为圆形平面，双目摄像头和雷达探测模块设置于底面上。

所述的通孔的内径与输电线路导线外径相同。

所述的前端监控装置安装于输电线路导线的弧垂的最低点。

所述的三个探测范围不同的毫米波雷达分别为第一毫米波雷达、第二毫米波雷达和第三毫米波雷达，第一毫米波雷达、第二毫米波雷达和第三毫米波雷达的探测距离依次增大，探测角度依次降低。

所述的一种用于架空输电线路的防破坏预警系统的预警方法，包括以下子步骤：

S1.前端监控装置的雷达探测模块实时进行雷达探测，并将探测结果传输给微处理器；

S2.微处理器判断当前是否探测到外力破坏标的物：

（1）如果探测到外力破坏标的物，微处理器生成报警命令，并控制双目摄像头进行实时数据采集，将报警命令和双目摄像头采集到的实时数据发送给监控后台，跳转至步骤S3；

（2）如果没有探测到外力破坏标的物，返回步骤S2继续进行探测；

S3.监控后台的数据处理中心根据双目摄像头实时采集到的数据，基于双目摄像头的景深原理计算出外力破坏标的物与输电线路导线弧垂最低点的距离，将该距离在显示器中显示，并结合该距离对报警命令进行修正，控制报警装置进行报警。

所述的步骤S2包括以下子步骤：

S21.判断第一毫米波雷达是否探测到外力破坏标的物：

（1）如果第一毫米波雷达探测到外力破坏标的物，微处理器生成一级报警命令，并控制双目摄像头进行实时数据采集，将一级报警命令和双目摄像头采集到的实时数据发送给监控后台，跳转至步骤S3；

（2）如果第一毫米波雷达没有探测到外力破坏标的物，跳转至步骤S22；

S22.判断第二毫米波雷达是否探测到外力破坏标的物：

（1）如果第二毫米波雷达探测到外力破坏标的物，微处理器生成二级报警命令，并控制双目摄像头进行实时数据采集，将二级报警命令和双目摄像头采集到的实时数据发送给监控后台，跳转至步骤S3；

（2）如果第二毫米波雷达没有探测到外力破坏标的物，跳转至步骤S23；

S23.判断第三毫米波雷达是否探测到外力破坏标的物：