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方案

本实用新型专利技术公开了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，激光探测器与一个杆塔固定连接且发射的水平激光束朝向相邻杆塔方向并将输电线路覆盖，高音报警器和视频监控器都与杆塔固定连接，水平激光束下端面到地面或被跨越物的垂直距离等于输电线路的限距，水平限距杆上端面与水平激光束下端面齐平，水平限距杆上沿长度方向设置有一组振动传感器，振动传感器同时与电源单元和远程服务器连接。激光探测器和振动传感器都属于被动防护，而水平限距杆本身属于主动防护，双重防护相结合，降低了输电线路被破坏的机率，可以更好地保护输电线路。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电网防护
，涉及到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，还有些输电线路会穿越高山、建筑群等，当输电线路投入运行后，人、畜或其它被跨越物如果接近或接触输电线路，就会造成重大事故，因此，输电线路对地、对被跨越物的垂直距离应不小于一定的安全距离即限距。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，如：施工工地现场正好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输电线路对其放电，甚至碰挂到输电线路导致跳闸、停电事故的发生，存在很大的安全隐患。在有输电线路跨越的高速公路上，由于输电线路缺乏警示标志，超高车辆的司机无法得知自己的车辆无法在此通过，不能及时采取补救措施，导致输电线路受到破坏，也会对车辆及车上的乘客造成不同程度的伤害。同理，在有输电线路跨越的江河上，一些大型轮船，挖沙船等设备在涨潮及未载货物的情况下从输电线路下方通过，其超高部分也会造成输电线路的破坏。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，因此，需要研制开发一种输电线路防外力破坏预警装置，对关键线路进行全方位实时监测、及时警示现场施工人员、过往车辆及船只的危险操作行为。
技术实现思路
本技术为了克服现有技术的缺陷，设计了一种基于多传感器融合技术的输电线防破坏预警系统，激光探测器和振动传感器都属于被动防护，而水平限距杆本身属于主动防护，双重防护相结合，降低了输电线路被破坏的机率，可以更好地保护输电线路。本技术所采取的具体技术方案是：一种基于多传感器融合技术的输电线防破坏预警系统，输电线路架设在相邻两个杆塔上，系统包括与电源单元连接的信息采集单元和报警单元，还包括远程服务器，信息采集单元和报警单元都借助无线网络与远程服务器通讯，关键是：所述的信息采集单元包括激光探测器和视频监控器，还包括设置在输电线路下方、架设在相邻两个杆塔上的水平限距杆，报警单元包括高音报警器及设置在输电线路上的声光报警器，激光探测器与一个杆塔固定连接且发射的水平激光束朝向相邻杆塔方向并将输电线路覆盖，高音报警器和视频监控器都与杆塔固定连接，水平激光束下端面到地面或被跨越物的垂直距离等于输电线路的限距，水平限距杆上端面与水平激光束下端面齐平，水平限距杆上沿长度方向设置有一组振动传感器，振动传感器同时与电源单元和远程服务器连接。所述的水平限距杆上盘绕设置有与电源单元连接的LED灯带。所述的LED灯带为红色灯带。所述的信息采集单元还包括悬挂在输电线路上的超声波探测器。所述的超声波探测器包括套装在输电线路上、圆筒形的金属外壳，还包括设置在金属外壳内部且依次连接的超声波传感器模块、信号处理模块和远程通信模块，远程通信模块与远程服务器连接，超声波传感器模块包括三个超声波传感器，金属外壳上沿圆周方向均设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，金属外壳上还设置有报警孔，声光报警器安装于报警孔内侧。所述的电源单元包括依次连接形成充电电路的CT感应取能线圈、整流滤波电路、取能功率调节电路、蓄电池充放电管理电路和蓄电池，还包括与蓄电池充放电管理电路连接形成放电电路的稳压输出电路，稳压输出电路同时与信息采集单元和报警单元连接，CT感应取能线圈套装在输电线路外围，取能功率调节电路也与CT感应取能线圈连接。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。所述的系统还包括借助无线网络与远程服务器通讯的移动终端。所述的杆塔上固定有限高指示牌。本技术的有益效果是：激光探测器能够检测出是否有金属类物体靠近输电线路，能够避免金属类物体对输电线路的撞击破坏。水平限距杆可以起到警示作用，当路人或操作人员看到水平限距杆时，就会特别留意并采取相应的措施，避免碰到水平限距杆，从而可以起到保护输电线路的作用。如果路人或施工人员没有看到水平限距杆而碰到了水平限距杆，振动传感器就会发出信号给远程服务器，从而使高音报警器发出报警信号，提醒路人或施工人员将危险物体移开，达到危险物体远离报警区域的目的，远程操作人员可以通过视频监控器录制的图片或视频查看到现场的具体情况，可以将探测失误率彻底降为零。激光探测器和振动传感器都属于被动防护，而水平限距杆本身属于主动防护，双重防护相结合，降低了输电线路被破坏的机率，可以更好地保护输电线路。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术中超声波探测器的结构示意图。图3为本技术中预警系统的工作原理示意图。图4为本技术中电源单元的工作原理示意图。附图中，1代表输电线路，2代表杆塔，3代表远程服务器，4代表激光探测器，5代表高音报警器，6代表视频监控器，7代表超声波探测器，701代表金属外壳，702代表超声波传感器，703代表超声波发射孔，704代表声光报警器，705代表报警孔，8代表激光束，9代表CT感应取能线圈，10代表整流滤波电路，11代表取能功率调节电路，12代表蓄电池充放电管理电路，13代表稳压输出电路，14代表蓄电池，15代表移动终端，16代表水平限距杆，17代表振动传感器，18代表LED灯带。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做详细说明：具体实施例，如图1、图2、图3和图4所示，一种基于多传感器融合技术的输电线防破坏预警系统，输电线路1架设在相邻两个杆塔2上，系统包括与电源单元连接的信息采集单元和报警单元，还包括远程服务器3，信息采集单元和报警单元都借助无线网络与远程服务器3通讯，无线网络为GSM网络或者3G网络。信息采集单元包括激光探测器4和视频监控器6，还包括设置在输电线路1下方、架设在相邻两个杆塔2上的水平限距杆16，报警单元包括高音报警器5及设置在输电线路1上的声光报警器704，激光探测器4与一个杆塔2固定连接且发射的水平激光束8朝向相邻杆塔2方向并将输电线路1覆盖，激光探测器4基于脉冲式激光测距，当有金属物体闯入输电线路1周围产生的强电磁场中时，输电线路1周围的电磁场会发生变化，激光探测器4中的激光检测电路发射激光束8，并采样、检测该磁场强度的变化，实现对金属物体的探测与识别，其原理为激光的多普勒效应，激光探测器4将采集到的磁场强度信息发送至远程服务器3进行分析并判断是否有金属物体进入输电线路1周围激光束8覆盖的探测区域，如果有，则报警单元中的高音报警器5在杆塔2周围进行高音报警，声光报警器704在输电线路1周围进行声音和闪光报警，该种激光探测器4的使用寿命长，耗电量小，探测漏报率低，可以探测的跨度范围达到500米左右。高音报警器5和视频监控器6都与杆塔2固定连接，水平激光束8下端面到地面或被跨越物的垂直距离等于输电线路1的限距，水平限距杆16上端面与水平激光束8下端面齐平，水平限距杆16上沿长度方向设置有一组振动传感器17，振动传感器17同时与电源单元和远程服务器3连接。激光探测器4属于被动防护，只有当本文档来自技高网...

【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，输电线路(1)架设在相邻两个杆塔(2)上，系统包括与电源单元连接的信息采集单元和报警单元，还包括远程服务器(3)，信息采集单元和报警单元都借助无线网络与远程服务器(3)通讯，其特征在于：所述的信息采集单元包括激光探测器(4)和视频监控器(6)，还包括设置在输电线路(1)下方、架设在相邻两个杆塔(2)上的水平限距杆(16)，报警单元包括高音报警器(5)及设置在输电线路(1)上的声光报警器(704)，激光探测器(4)与一个杆塔(2)固定连接且发射的水平激光束(8)朝向相邻杆塔(2)方向并将输电线路(1)覆盖，高音报警器(5)和视频监控器(6)都与杆塔(2)固定连接，水平激光束(8)下端面到地面或被跨越物的垂直距离等于输电线路(1)的限距，水平限距杆(16)上端面与水平激光束(8)下端面齐平，水平限距杆(16)上沿长度方向设置有一组振动传感器(17)，振动传感器(17)同时与电源单元和远程服务器(3)连接。

【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，输电线路(1)架设在相邻两个杆塔(2)上，系统包括与电源单元连接的信息采集单元和报警单元，还包括远程服务器(3)，信息采集单元和报警单元都借助无线网络与远程服务器(3)通讯，其特征在于：所述的信息采集单元包括激光探测器(4)和视频监控器(6)，还包括设置在输电线路(1)下方、架设在相邻两个杆塔(2)上的水平限距杆(16)，报警单元包括高音报警器(5)及设置在输电线路(1)上的声光报警器(704)，激光探测器(4)与一个杆塔(2)固定连接且发射的水平激光束(8)朝向相邻杆塔(2)方向并将输电线路(1)覆盖，高音报警器(5)和视频监控器(6)都与杆塔(2)固定连接，水平激光束(8)下端面到地面或被跨越物的垂直距离等于输电线路(1)的限距，水平限距杆(16)上端面与水平激光束(8)下端面齐平，水平限距杆(16)上沿长度方向设置有一组振动传感器(17)，振动传感器(17)同时与电源单元和远程服务器(3)连接。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：所述的水平限距杆(16)上盘绕设置有与电源单元连接的LED灯带(18)。3.根据权利要求2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LED灯带(18)为红色灯带。4.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：所述的信息采集单元还包括悬挂在输电线路(1)上的超声波探测器(7)。5.根据权利要求4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)包括套装在输电线路(1)上、圆筒形...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄益秀，李春友，于建友，杨景波，杨松，刘明，孙吉成，
申请(专利权)人：上海倍肯机电科技有限公司，国家电网公司，国网吉林省电力有限公司白山供电公司，
类型：新型
国别省市：上海;31