本发明专利技术涉及一种基于多传感器融合技术的输电线防破坏预警系统，属于电网防护技术领域，预警系统包括现场的电源单元、信息采集单元、报警单元及用于远程操控的总服务器，总服务器与信息采集单元、报警单元之间通过无线网络进行远程信息传递，信息采集单元包括杆塔上的激光探测器和视频监控器、悬挂固定于输电线路上的超声波探测器，报警单元包括杆塔上的高音报警器和输电线路上的声光报警器。本发明专利技术采用多种传感器进行综合信息采集，对于进入危险区域物体的采集准确性大大加强，将危险排除在发生之前，对进入危险区域的物体起到了有效的预警和驱离作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电网防护
，具体涉及一种基于多传感器融合技术的输电线防破坏预警系统。
技术介绍
随着国民经济的快速发展和城市规模的不断扩大，输电线路越来越密集，运行环境日趋复杂，众多输电线路横跨公路、铁路、桥梁、河流、湖泊以及穿越高山、建筑群等，输电线路的安全越来越受到各种违章施工、违章建筑、违章树木、漂浮物以及鸟害等的严重威胁。全国各地输电线路受外力破坏事故时有发生，例如，施工工地现场正处在输电线路下方或附近，施工器具(主要是吊车、挖掘机、混凝土搅拌车等高大施工机械)在操作过程中，其高挑突出部分有时会进入输电线路的安全限距内致使线路对其放电，甚至碰挂到输电线路导致跳闸、停电事故；又如，输电线路在跨越高速公路时，由于车辆超高，输电线路缺乏警示标志，导致输电线路受到破坏；还有一些输电线路在跨越江河时，大型轮船，挖沙船等设备在涨潮时又未载货物的情况下从输电线路下方通过，其超高部分造成输电线路的破坏。针对上述安全隐患，人工检查和制度限制均不能起到很好的预防作用，一旦输电线路被损坏，损失将是巨大的，输电线路潜在的、被外力破坏的危险给输电线路安全运行带来严重威胁，为了将危险因素控制在破坏发生之前，需要研制开发一种输电线路防外力破坏预警系统。
技术实现思路
本专利技术解决了现有输电线路无法消除潜在威胁的缺点，提供了一种基于多传感器融合技术的输电线防破坏预警系统，该预警系统使用多种传感器对潜在威胁进行预警并发送报警信息控制报警，报警单元在破坏发生前消除危险因素，多种传感器进行相互协助、相互补充、相互融合，检测准确度高、威胁遗漏率低，能够有效进行防外力破坏预警。本专利技术的具体技术方案是：一种基于多传感器融合技术的输电线防破坏预警系统，所述的输电线路通过间隔设置的杆塔架设在空中，该预警系统包括设置在现场的电源单元、信息采集单元及报警单元，以及用于远程操控的总服务器，电源单元为信息采集单元和报警单元提供电能供应，总服务器与信息采集单元、报警单元之间通过无线网络进行远程信息传递，关键点是，所述的信息采集单元包括安装于杆塔上的激光探测器和视频监控器以及悬挂固定于输电线路上的超声波探测器，报警单元包括设置在杆塔上的高音报警器及设置在输电线路上的声光报警器，激光探测器发射的激光束与地面平行且将输电线路覆盖。所述的超声波探测器为超声波报警球，超声波报警球包括圆柱形的金属外壳及其内部的取电模块、电源管理模块、无线通讯模块、微处理器及超声波传感器模块，微处理器与其他模块均电连接，金属外壳两端面分别设置有使输电线路穿过的圆孔，超声波传感器模块包括三个超声波传感器，金属外壳沿圆周方向均布设置有三个超声波发射孔，三个超声波传感器一一对应安装于三个超声波发射孔内侧，金属外壳还设置有能够向外部发出声光信号的报警孔，声光报警器安装于报警孔内侧。所述的电源单元为感应取电结合蓄电池的电源形式，电源单元包括CT感应取能线圈、整流滤波电路、取能功率控制电路、蓄电池充放电管理电路及稳压调节电路，输电线路穿过CT感应取能线圈，然后依次经过整流滤波电路、取能功率控制电路及蓄电池充放电管理电路后形成对蓄电池的充电电路，蓄电池经过蓄电池充放电管理电路和稳压调节电路后形成蓄电池的放电电路。所述的蓄电池为超级电容器或者胶体电池。所述的无线网络为GSM网络或者3G网络。所述的预警系统还设置有移动终端通过无线网络与总服务器相连。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过现场布置的多种类传感器进行危险信息的捕捉采集，涉及激光探测器、超声波探测器及视频监控器，激光探测器能够采集金属类危险物品是否靠近输电线路，能够避免金属类物体对输电线路的撞击破坏，但其不能采集非金属物品的威胁，而超声波探测器能够弥补激光探测器的这一漏洞，两种探测器相互补充、相互协作，使得进入危险区域的物品能够无遗漏地被探测出，多传感器联合检测的准确率明显提高，确认威胁后，杆塔上的高音报警器及输电线路上的声光报警器启动并将危险物品驱离，例如汽车、船、鸟类等，最终达到危险因素远离报警区域的目的，操作人员通过视频监控器能够查看到现场的具体情况，可以将探测失误率彻底降为零，避免了预警系统中信息采集单元的失效。附图说明图1是本专利技术中预警系统的结构示意图。图2是本专利技术中超声波探测器的结构示意图。图3是本专利技术中预警系统的工作原理示意图。图4是本专利技术中电源单元的工作原理示意图。附图中，1、输电线路，2、杆塔，3、总服务器，4、激光探测器，5、高音报警器，6、视频监控器，7、超声波探测器，701、金属外壳、702、超声波传感器，703、超声波发射孔，704、声光报警器，705、报警孔，8、激光束，9、CT感应取能线圈，10、整流滤波电路，11、取能功率控制电路，12、蓄电池充放电管理电路，13、稳压调节电路，14、蓄电池，15、移动终端。具体实施方式本专利技术涉及一种基于多传感器融合技术的输电线防破坏预警系统，所述的输电线路1通过间隔设置的杆塔2架设在空中，该预警系统包括设置在现场的电源单元、信息采集单元及报警单元，以及用于远程操控的总服务器3，电源单元为信息采集单元和报警单元提供电能供应，总服务器3与信息采集单元、报警单元之间通过无线网络进行远程信息传递，所述的信息采集单元包括安装于杆塔2上的激光探测器4和视频监控器6以及悬挂固定于输电线路1上的超声波探测器7，报警单元包括设置在杆塔2上的高音报警器5及设置在输电线路1上的声光报警器704，激光探测器4发射的激光束8与地面平行且将输电线路1覆盖。具体实施例，如图1至图4所示，现有的感应取电都是采用直接供能或者间接供能的方式，由于输电线路1上电流大小变化幅值大，直接供能不能很好地保证预警系统的稳定工作，而间接供能控制电路复杂，电池频繁充放电可靠性差，因此，本专利技术中采用了专门设计的组合式的供能方式，
当母线负载电流足够时，采用电磁感应直接供能，同时保持蓄电池14充满电，当电流不足或者停电等状态时，采用蓄电池14供电为主的方式，电源单元为感应取电结合蓄电池14的电源形式，蓄电池14为超级电容器或者胶体电池，电源单元包括CT感应取能线圈9、整流滤波电路10、取能功率控制电路11、蓄电池充放电管理电路12及稳压调节电路13，电源中涉及的各个电路均采取现有的电路形式，输电线路1穿过CT感应取能线圈9使其感应出电压，然后依次经过整流滤波电路10、取能功率控制电路11及蓄电池充放电管理电路12对蓄电池14进行充电，蓄电池14经过蓄电池充放电管理电路12进行放电，然后经过稳压调节电路13向用电单元供电，该电源单元共有三种状态。状态1：输电线路上电流很小，不足以使电源单元中的电路工作，电源单元处于未启动状态，不对负载输出电压和功率；状态2：输电线路上电流足够大，甚至非常大时，此时取能功率控制电路11控制取能的功率，在储能电路储满能量后，取得的功率与负载消耗的功率相等，严格限制多余的能量进入电路，保护电路正常工作；状态3：输电线路1上电流能够使装置启动工作，但取得的能量小于负载的功率时，电路处于断续工作状态；该电源单元中的取电电路以最大效率取能，并为储能电路充电，在储能电路储满能量之前，先不对负载输出电压和功率，当储能电路储满能量后，再对负载供电，当电源单元处于未开启状态时，储能电路即蓄电池14能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于多传感器融合技术的输电线防破坏预警系统，所述的输电线路(1)通过间隔设置的杆塔(2)架设在空中，该预警系统包括设置在现场的电源单元、信息采集单元及报警单元，以及用于远程操控的总服务器(3)，电源单元为信息采集单元和报警单元提供电能供应，总服务器(3)与信息采集单元、报警单元之间通过无线网络进行远程信息传递，其特征在于：所述的信息采集单元包括安装于杆塔(2)上的激光探测器(4)和视频监控器(6)以及悬挂固定于输电线路(1)上的超声波探测器(7)，报警单元包括设置在杆塔(2)上的高音报警器(5)及设置在输电线路(1)上的声光报警器(704)，激光探测器(4)发射的激光束(8)与地面平行且将输电线路(1)覆盖。
【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器融合技术的输电线防破坏预警系统，所述的输电线路(1)通过间隔设置的杆塔(2)架设在空中，该预警系统包括设置在现场的电源单元、信息采集单元及报警单元，以及用于远程操控的总服务器(3)，电源单元为信息采集单元和报警单元提供电能供应，总服务器(3)与信息采集单元、报警单元之间通过无线网络进行远程信息传递，其特征在于：所述的信息采集单元包括安装于杆塔(2)上的激光探测器(4)和视频监控器(6)以及悬挂固定于输电线路(1)上的超声波探测器(7)，报警单元包括设置在杆塔(2)上的高音报警器(5)及设置在输电线路(1)上的声光报警器(704)，激光探测器(4)发射的激光束(8)与地面平行且将输电线路(1)覆盖。2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合技术的输电线防破坏预警系统，其特征在于：所述的超声波探测器(7)为超声波报警球，超声波报警球包括圆柱形的金属外壳(701)及其内部的取电模块、电源管理模块、无线通讯模块、微处理器及超声波传感器模块，取电模块经过电源管理模块后与其他模块电连接，微处理器与其他模块均电连接，金属外壳(701)两端面分别设置有使输电线路穿过的圆孔，超声波传感器模块包括三个超声波传感器(702)，金属外壳(701)沿圆周方向均布设置有三个超声波发射孔(703)，三个超声波传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员：于建友，杨景波，杨松，刘明，孙吉成，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司白山供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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