一种输电线路异物入侵监测智能预警方法技术

一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，包括监控一体机、后台监视器，监控一体机放置于杆塔上，监控一体机对输电线路及其附近区域进行监控，若检测到入侵输电线路的异物危险信息，并通过无线通讯的方式将监控画面实时地传输到后台监视器；后台监视器的屏幕的显示画面包括：输电线路A相线、输电线路B相线、输电线路C相线、入侵异物、黄色预警区域、橙色预警区域、红色预警区域。本发明专利技术一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，实现了异物入侵严重程度的智能识别，并根据入侵严重程度智能预警，能够协助后台值守人员快速判断现场紧急程度并做出应对策略。

Intelligent early warning method for monitoring foreign invasion of transmission line

A kind of Intelligent Intrusion early warning method of monitoring transmission line bodies, including monitoring machine, background monitor, monitoring machine is placed on the tower, monitoring machine to monitor the transmission line and the surrounding region to detect if the foreign body intrusion dangerous information transmission lines, and by the way of wireless communication will monitor real-time transmission to the background monitor; background monitor screen display screen includes: transmission line transmission line A phase, B phase, C phase, transmission line, yellow warning area, foreign invasion, the red warning area orange signal warning area. The invention relates to a method of intrusion intelligent early warning monitoring of transmission line bodies, implements intelligent recognition of the severity of the intrusion of foreign bodies, and according to the severity of the intrusion intelligent early warning, to assist the backstage personnel on duty quickly determine the emergency degree and make coping strategies.

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路异物入侵监测智能预警方法
本专利技术一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，涉及输电线路监控领域。
技术介绍
随着我国电网规模的不断壮大以及“坚强智能电网”概念的提出，对输电线路的安全性和智能化程度寄托了更高的期望，输电线路视频监控装置应运而生。现有的输电线路视频监控装置虽然实现了远程在线监控，但很大程度上都依赖于后台监控室值守人员24小时浏览监控画面以发现危险信息，并未真正实现智能监控。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，实现了异物入侵严重程度的智能识别，并根据入侵严重程度智能预警，能够协助后台值守人员快速判断现场紧急程度并做出应对策略。本专利技术采取的技术方案为：一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，包括监控一体机、后台监视器，监控一体机放置于杆塔上，监控一体机对输电线路及其附近区域进行监控，若检测到入侵输电线路的异物危险信息，并通过无线通讯的方式将监控画面实时地传输到后台监视器；后台监视器的屏幕的显示画面包括：输电线路A相线、输电线路B相线、输电线路C相线、入侵异物、黄色预警区域、橙色预警区域、红色预警区域。一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，包括以下步骤：步骤1：后台监视器的屏幕被模拟成一个平面直角坐标系，并被分为若干个正方形小块，每个小块都对应有一个坐标(Xn,Yn)，用于确定输电线路的平面直角坐标方程Y＝Y(X)，以及入侵异物的坐标(X0,Y0)；步骤2：当系统监测到有异物入侵时，首先判断异物的大小是否超出安全值，当大小超出安全值时，执行相应的预警动作；否则，无需预警；步骤3：当异物大小超过安全值时，进一步计算异物离输电线路的距离并作出相对应的预警方式或者不预警；当距离小于3米时，启动红色预警；距离为3-5米时，启动橙色预警；距离为5-7米以内时，启动黄色预警；距离大于7米时，无需预警。本专利技术一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，技术效果如下：1：可以实现智能监控、智能识别和智能预警等于一体的功能。2：可以自动识别入侵异物的大小和异物离输电线路的距离。3：实现了监测信息的智能识别和过滤，避免了非侵略性异物(如飞鸟、小体积异物等)而引起的预警误启动、频繁启动，减轻了后台值守人员的工作量。4：实现了异物入侵严重程度的智能识别，并根据入侵严重程度智能预警，能够协助后台值守人员快速判断现场紧急程度并做出应对策略。5：通过设定异物大小安全值，自动屏蔽不必要信息，防止预警系统的频繁动作和误动作。附图说明图1为本专利技术输电线路示意图。图2为本专利技术的后台监视器的画面模拟图。图3为本专利技术的监控一体机结构示意图。图4为本专利技术方法流程图。具体实施方式一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，输电线路异物入侵监测现场图如图1所示，包括杆塔1、输电线路2、绝缘子3和监控一体机4。监控一体机4采用的是现有产品，如金三立ST-NTMS-EICD、鹰视安Q2A-CAM-4G。基本结构是太阳能电池板和摄像机装置的组合。监控一体机4放置于杆塔1上合适位置，通过太阳能电池板发电并为摄像机供电，摄像机对输电线路2及其附近区域进行监控，能够检测到入侵输电线路2的异物等危险信息，并通过无线通讯的方式将监控画面实时地传输到后台监视器。输电线路异物入侵监测监视器画面模拟图如图2所示，包括后台监视器的屏幕5、输电线路A相线6、输电线路B相线7、输电线路C相线8、入侵异物9、黄色预警区域10、橙色预警区域11、红色预警区域12。后台监视器的屏幕5被模拟成一个平面直角坐标系，并被分为若干个正方形小块，每个小块都对应有一个坐标(Xn,Yn)，用于确定输电线路的平面直角坐标方程Y＝Y(X)以及入侵异物的坐标(X0,Y0)。当系统监测到有异物入侵时，首先判断异物的大小是否超出安全值。当大小超出安全值时，执行相应的预警动作；否则，无需预警。当异物大小超过安全值时，进一步计算异物离输电线路2的距离并作出相对应的预警方式或者不预警。当距离小于3米时，启动红色预警；距离为3-5米时，启动橙色预警；距离为5-7米以内时，启动黄色预警；距离大于7米时，无需预警。根据《中华人民共和国行业标准电业安全工作规程》规定，各电压等级的输电线路都有各自的安全距离，如220KV输电线路安全距离为3米，330KV输电线路安全距离为4米，500KV输电线路安全距离为5米。当然，距离输电线路距离越近的位置危险性也就越高。此专利技术中设定3米、5米和7米作为预警界限只是为了解释这种预警方法，在实际工程中，应根据输电线路的电压等级以及周边情况来设定出符合实际情况的预警界限。本专利技术一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，能够把输电线路2和入侵异物9用坐标的形式表示，并根据入侵异物9离输电线路2的水平距离而做出智能的预警策略。本专利技术是利用数学方程计算实际现场中入侵异物的大小及其与输电线路之间距离的方法。具体工作原理如下：(1)、把后台监视器的屏幕5模拟成带若干个网格的平面直角坐标系，监控画面中的所有位置都可以用坐标方程和点来表示。这样，输电线路中心即可以表示为一个Y关于X的一元二次函数：Y(X)＝AX2+BX+C，入侵异物9可以表示为(X0,Y0)。其中：X表示横坐标，Y表示纵坐标，A、B、C是系数。(2)、当检测到有异物入侵时，首先对异物的大小进行识别，方法如下：a、确定异物边界处的各点坐标(X1，Y1)、(X2，Y2)……(X2，Yn)。b、从中筛选出X轴、Y轴的最大值、最小值Xmax、Xmin、Ymax和Ymin，及其对应的四个点(Xmax，Yn1)、(Xmin，Yn2)、(Xn1，Ymax)和(Xn2，Ymin)。c、分别计算(Xmax，Yn1)与(Xmin，Yn2)两点之间的距离(Xn1，Ymax)和(Xn2，Ymin)两点之间的距离d、比较dx和dy两者的大小，取较大值做为异物最大直径的近似值。(3)、判断异物是否会对输电线路造成危险。异物对输电线路最严重的危害通常是异物跨接导线而造成的短路，根据输电线路2两相的间距，本专利技术中设定为1米，可设定异物的安全直径为0.5米。即设定当异物最大直径小于0.5米时，不会对输电线路2造成危险，故无需预警；反之，应进一步确定合适的预警方案。由于异物在空中漂浮过程中状态具有不确定性，根据某一时刻的状态而计算出来的最大直径有可能不是异物实际的最大值，故应设置重复监测计算程序：即当监测到异物，并且计算得到某时刻的最大直径小于0.5米时，应该延迟0.1秒并继续计算下一时刻异物的最大直径；一旦某一时刻计算得到的异物最大直径超过0.5米，就应进一步确定预警方案，否则应不断延时并计算，直至异物离开监控视线范围。(4)、当计算得出异物的最大直径大于0.5米时，应一进步计算异物离输电线路2的最近距离。根据点到直线的距离公式可得，异物离输电线路的距离即点(X0,Y0)到直线Y(X)＝AX2+BX+C的距离为：(5)、根据异物离输电线路的最短距离，确定恰当的预警方案或者不预警。a、当D<3米时，触发红色预警；b、当3<D<5米时，触发橙色预警；c、当5<D<7米时，触发黄色预警；d、当D>7米时，无需预警。以上所述的预警策略是与入侵异物对输电线路的危害程度相适应的，不同的预警信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，包括监控一体机(4)、后台监视器，其特征在于：监控一体机(4)放置于杆塔(1)上，监控一体机对输电线路(2)及其附近区域进行监控，若检测到入侵输电线路(2)的异物危险信息，并通过无线通讯的方式将监控画面实时地传输到后台监视器；后台监视器的屏幕(5)的显示画面包括：输电线路A相线(6)、输电线路B相线(7)、输电线路C相线(8)、入侵异物(9)、黄色预警区域(10)、橙色预警区域(11)、红色预警区域(12)。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，包括监控一体机(4)、后台监视器，其特征在于：监控一体机(4)放置于杆塔(1)上，监控一体机对输电线路(2)及其附近区域进行监控，若检测到入侵输电线路(2)的异物危险信息，并通过无线通讯的方式将监控画面实时地传输到后台监视器；后台监视器的屏幕(5)的显示画面包括：输电线路A相线(6)、输电线路B相线(7)、输电线路C相线(8)、入侵异物(9)、黄色预警区域(10)、橙色预警区域(11)、红色预警区域(12)。2.根据权利要求1所述一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，其特征在于：当异物进入监控画面但没有被标记时，值守人员就无需查看该监控画面；当异物依次被标记为黄色、橙色和红色时，值守人员应相对应地提高重视程度；另一方面，对于体积较小而不会危害输电线路的异物，系统可以自动屏蔽信息，避免频繁启动预警或者误报。3.一种输电线路异物入侵监测智能预警方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：后台监视器的屏幕(5)被模拟成一个平面直角坐标系，并被分为若干个正方形小块，每个小块都对应有一个坐标(Xn,Yn)，用于确定输电线路的平面直角坐标方程Y＝Y(X)，以及入侵异物的坐标(X0,Y0)；步骤2：当系统监测到有异物入侵时，首先判断异物的大小是否超出安全值，当大小超出安全值时，执行相应的预警动...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏业文，李应智，曹斌，戴帅龙，程江洲，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42