一种输电线路防山火预警系统及其预警方法技术方案

本发明专利技术公开了一种输电线路防山火预警系统，包括数据收集系统、传输与控制系统和后台管理系统，数据收集系统包括红外热成像摄像机、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、可见光摄像机、光线传感器和烟雾传感器，传输与控制系统包括中央控制器，后台管理系统包括后台服务器和报警器，红外热成像摄像机、可见光摄像机、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光线传感器和烟雾传感器将采集的数据通过信号传送至中央控制器，中央控制器将信号进一步处理并发送至后台服务器，后台服务器可根据接收到的信号触发报警器报警，后台服务器可根据接收到的信号反馈中央控制器进而控制红外热成像摄像机和可见光摄像机。

An early warning system for preventing mountain fire from transmission line and its early warning method

The invention discloses a transmission line anti fire warning system, including data collection, transmission system and control system and background management system, data collection system includes infrared thermal imaging camera, temperature sensor, humidity sensor, speed sensor, wind direction sensor, visible light camera, light sensors and smoke sensors, transmission and control system including the central the controller, the backstage management system includes the backstage server and alarm, infrared thermal imaging cameras, visible light camera, temperature sensor, humidity sensor, speed sensor, wind sensors, light sensors and smoke sensors will collect the data through the signal is transmitted to the central controller, the central controller of the signal is further processed and sent to the server, the server can trigger the alarm according to the received signal Alarm, the backstage server can feed back the central controller based on the received signal to control the infrared thermal imaging camera and the visible light camera.

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路防山火预警系统及其预警方法
本专利技术涉及一种输电线路防山火预警系统及方法，具体涉及一种输电线路防山火预警系统及其预警方法。
技术介绍
近些年来，由于输电工程的大力发展，全球能源互联网的大力推广，输电线路所经过的区域地貌复杂、环境气候迥异，而全球气候变化导致的高火险天气频繁出现，因山火导致的线路跳闸停电事故时有发生，严重影响电网的安全稳定运行，造成巨大的经济损失。目前，针对输电线路防山火的装置主要是通过在杆塔上放置温湿度传感器或烟雾探测器等设备监测线路附近是否有烟雾或者温湿度是否达到一定程度，结合风向风速传感器判断是否会引起火灾。如果检测到线路周边有烟雾且温度异常，后台会通过摄像机进行观察，并通知运维人员进行进一步判断。除此之外，采用图片识别技术对线路周边环境进行拍照对比，检测附近是否存在着火点，也是一种常用的检测方法。但现有的技术不能根据现场实际情况对存在的可燃物或者隐火进行判断，不能根据实时气象对已有着火点进行趋势分析，不利于线路运维人员在短时间内采取有效措施保障输电线路安全运行。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的所要解决的问题是提供一种能够根据输电线路附近的气象信息、地理信息和现场图片对易发生火灾的区域进行有效监控及预警，根据后台服务器对信息的处理，识别疑似着火点，对异常情况进行实时监控及预警，并提供火灾趋势分析的一种输电线路防山火预警系统及其预警方法。一种输电线路防山火预警系统，包括数据收集系统、传输与控制系统和后台管理系统，所述数据收集系统包括红外热成像摄像机、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、可见光摄像机、光线传感器和烟雾传感器，所述传输与控制系统包括中央控制器，后台管理系统包括后台服务器和报警器，所述红外热成像摄像机、可见光摄像机、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光线传感器和烟雾传感器将采集的数据通过信号传送至中央控制器，所述中央控制器将信号进一步处理并发送至所述后台服务器，所述后台服务器可根据接收到的信号触发报警器报警，所述后台服务器可根据接收到的信号反馈所述中央控制器进而控制红外热成像摄像机和可见光摄像机。一种输电线路防山火预警系统的预警方法，包括如下步骤：步骤(1)：根据南网GIS信息平台获取输电线路周边的地形地貌数据；步骤(2)：根据输电线路周边的地形地貌数据，收集整理监控地区1-12月份的输电线路着火点数量，结合输电线路沿线易引发火灾的农田、森林、灌木丛等区域的位置信息及地理信息，通过南网GIS信息平台绘制出监控地区的输电线路山火易发区域分布图，分析可能产生的着火点位置，合理布置数据收集系统及传输与控制系统；步骤(3)：通过光线传感器获得的光照强度使中央控制器控制可见光摄像机和红外热成像摄像机的启动及关闭，在白天光线强烈时开启可见光摄像机，在光线较暗或者夜间开启红外热成像摄像机，通过风速传感器、风向传感器、温度传感器和湿度传感器获得的气象信息从而使中央控制器控制可见光摄像机的检测频率；步骤(4)：将红外热成像摄像机和可见光摄像机的检测信号传输至中央控制器，中央控制器将信号传输至后台服务器；步骤(5)：后台服务器对红外热成像摄像机和可见光摄像机的检测结果进行图像处理及判断，针对可能发生的火灾进行预测及警示，对已检测到的着火点发出警报并展开相应的火灾趋势预测，为运维人员现场应急提供相应的技术支持。优选地，通过光线传感器检测输电线路周边的光照强度，将信号传输至中央控制器，通过中央控制器设定的光照强度阈值来控制红外热成像摄像机及可见光摄像机的开启及关闭。优选地，通过温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器所采集的气象信息来确定红外热成像摄像机或可见光摄像机的拍摄频率，在中央控制器中设置阈值，当温度、湿度及风速均未超过阈值时，拍摄频率为每一小时进行一次全景拍摄；当有一个因素超过阈值时，拍摄频率为每半小时进行一次全景拍摄；当有两个因素超过阈值时，拍摄频率为每10分钟进行一次全景拍摄；当三个因素均超过阈值时，开启开启红外热成像摄像机或和见光摄像机双重探测模式，拍摄频率为每5分钟进行一次全景拍摄。优选地，将红外热成像摄像机和可见光摄像机所采集的图像数据传输至后台服务器，后台服务器对图像进行二值化处理及形态学处理，并对最近三次图像数据进行识别比对，判断是否存在疑似着火点的高危热源，若三次图像数据无变化，则红外热成像摄像机和可见光摄像机的检测频率不变；若存在疑似着火点，则对中央控制器发出指令，使红外热成像摄像机和可见光摄像机对疑似着火点进行实时监控并通过报警器发出报警信号。优选地，所述后台服务器根据收集的温度、湿度、风速及风向信息，结合输电线路附近的地理信息，基于山火趋势预测算法，针对疑似着火点位置计算火灾发生概率，根据计算的概率控制红外热成像摄像机和可见光摄像机检测的频率；对已检测到的着火点，模拟山火的发展趋势及走向。本专利技术的有益效果在于：本专利技术所提供的一种输电线路防山火预警系统及其预警方法，能够根据输电线路附近的气象信息、地理信息和现场图片对易发生火灾的区域进行有效监控及预警，根据后台服务器对信息的处理，识别疑似着火点，对异常情况进行实时监控及预警，并提供火灾趋势分析，且本系统具有结构简便、易于安装、冗余数据少、报警及时等特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一种输电线路防山火预警系统及其预警方法的系统结构图。图中，1为红外热成像摄像机，2为温度传感器，3为湿度传感器，4为风速传感器，5为风向传感器，6为可见光摄像机，7为光线传感器，8为烟雾传感器，9为中央控制器，10为后台服务器，11为报警器，001为数据收集系统，002为传输与控制系统，003为后台管理系统。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。参见图1，本专利技术提供一种输电线路防山火预警系统，包括数据收集系统001、传输与控制系统002和后台管理系统003，所述数据收集系统001包括红外热成像摄像机1、温度传感器2、湿度传感器3、风速传感器4、风向传感器5、可见光摄像机6、光线传感器7和烟雾传感器8，所述传输与控制系统002包括中央控制器9，后台管理系统003包括后台服务器10和报警器11，所述红外热成像摄像机1、可见光摄像机6、温度传感器2、湿度传感器3、风速传感器4、风向传感器5、光线传感器7和烟雾传感器8将采集的数据通过信号传送至中央控制器9，所述中央控制器9将信号进一步处理并发送至所述后台服务器10，所述后台服务器10可根据接收到的信号触发报警器11报警，所述后台服务器10可根据接收到的信号反馈所述中央控制器9进而控制红外热成像摄像机1和可见光摄像机6，所述红外热成像摄像机1用于光线较弱时或者夜间采集输电线路附近的红外图像及实时视频，所述可见光摄像机6用于白天对线路附近的实时监控及图片收集，所述温度传感器2、湿度传感器3、风速传感器4和风向传感器5用于收集输电线路周边的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路防山火预警系统，其特征在于，包括数据收集系统、传输与控制系统和后台管理系统，所述数据收集系统包括红外热成像摄像机、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、可见光摄像机、光线传感器和烟雾传感器，所述传输与控制系统包括中央控制器，后台管理系统包括后台服务器和报警器，所述红外热成像摄像机、可见光摄像机、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光线传感器和烟雾传感器将采集的数据通过信号传送至中央控制器，所述中央控制器将信号进一步处理并发送至所述后台服务器，所述后台服务器可根据接收到的信号触发报警器报警，所述后台服务器可根据接收到的信号反馈所述中央控制器进而控制红外热成像摄像机和可见光摄像机。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路防山火预警系统，其特征在于，包括数据收集系统、传输与控制系统和后台管理系统，所述数据收集系统包括红外热成像摄像机、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、可见光摄像机、光线传感器和烟雾传感器，所述传输与控制系统包括中央控制器，后台管理系统包括后台服务器和报警器，所述红外热成像摄像机、可见光摄像机、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光线传感器和烟雾传感器将采集的数据通过信号传送至中央控制器，所述中央控制器将信号进一步处理并发送至所述后台服务器，所述后台服务器可根据接收到的信号触发报警器报警，所述后台服务器可根据接收到的信号反馈所述中央控制器进而控制红外热成像摄像机和可见光摄像机。2.一种输电线路防山火预警系统的预警方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：根据南网GIS信息平台获取输电线路周边的地形地貌数据；步骤(2)：根据输电线路周边的地形地貌数据，收集整理监控地区1-12月份的输电线路着火点数量，结合输电线路沿线易引发火灾的农田、森林、灌木丛等区域的位置信息及地理信息，通过南网GIS信息平台绘制出监控地区的输电线路山火易发区域分布图，分析可能产生的着火点位置，合理布置数据收集系统及传输与控制系统；步骤(3)：通过光线传感器获得的光照强度使中央控制器控制可见光摄像机和红外热成像摄像机的启动及关闭，在白天光线强烈时开启可见光摄像机，在光线较暗或者夜间开启红外热成像摄像机，通过风速传感器、风向传感器、温度传感器和湿度传感器获得的气象信息从而使中央控制器控制可见光摄像机的检测频率；步骤(4)：将红外热成像摄像机和可见光摄像机的检测信号传输至中央控制器，中央控制器将信号传输至后台服务器；步骤(5)：后台服务器对红外热成像摄像机和可见光摄像机的检测结果进行图像处理及判断，针对可能发生的火灾进行预测及警示，对已检测到的着...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钦柱，姚冬，黄松，韩来君，
申请(专利权)人：海南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：海南,46