一种基于FMCW雷达的电缆沟动物检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于FMCW雷达的电缆沟动物检测系统，包括微处理器、FMCW雷达、显示屏和按键；所述微处理器控制所述FMCW雷达发射发射波和接收反射波，并对所述反射波进行解析，得到电缆沟内的动物检测结果；所述发射波为三角波；所述显示屏用于显示所述动物检测结果；所述按键用于控制所述微处理器执行特定操作；所述FMCW雷达紧贴在电缆沟盖的上方。本发明专利技术通过连续的三角雷达波对电缆沟内的物体进行检测，通过低通滤波和数值筛选，得到电缆沟内动物的数量。数量。数量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FMCW雷达的电缆沟动物检测系统


[0001]本专利技术涉及一种基于FMCW雷达的电缆沟动物检测系统，属于电缆沟动物检测


技术介绍

[0002]变电站内电缆沟敷设有电缆等电气设备，电缆沟往往长达数十甚至数百米，且上方覆盖有盖板。由于环境复杂，容易发生小动物啃噬电缆，造成电缆损坏，致使电力供应不稳定。因此需要周期性对电缆沟内的小动物进行检测和移除。现有的操作方式为，人工掀开盖板逐一检查。工作量巨大且耗时。通过雷达能够得到电缆沟内动物的信息，但雷达信号会受到前盖板和箱柜的削弱，受到空间内障碍物的阻挡，干扰较大，反射波较弱。难以获得电缆沟内的小动物信息。

技术实现思路

[0003]为了克服上述问题，本专利技术提供一种基于FMCW雷达的电缆沟动物检测系统，该动物检测系统通过连续的三角雷达波对电缆沟内的物体进行检测，通过低通滤波和数值筛选，得到电缆沟内动物的数量。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种基于FMCW雷达的电缆沟动物检测系统，包括微处理器、FMCW雷达、显示屏和按键；所述微处理器控制所述FMCW雷达发射发射波和接收反射波，并对所述反射波进行解析，得到电缆沟内的动物检测结果；所述发射波为三角波；所述显示屏用于显示所述动物检测结果；所述按键用于控制所述微处理器执行特定操作；所述FMCW雷达紧贴在电缆沟盖的上方。
[0006]进一步的，所述解析包括以下步骤：
[0007]根据所述发射波和所述反射波建立发射波和反射波的时间
‑r/>频率图，标定所述发射波的三角形顶点为N
(0)1
，以时间T1为间隔在所述发射波上标定n
‑
1个点，N
(0)2
‑
N
(0)n
；标定第k道反射波的三角形顶点为N
(k)1
，以时间T1为间隔在所述反射波上标定n
‑
1个点，N
(k)2
‑
N
(k)n
；
[0008]获取第k道反射波的第m个点N
(k)m
的坐标(X
(k)m
,Y
(k)m
)；
[0009]计算N
(k)m
与发射波对应点N
(0)m
的矩M
km
＝(X
(k)m
‑
X
(0)m
)2+(Y
(k)m
‑
Y
(0)m
)2；
[0010]构建矩阵
[0011]其中，j为反射波数量；
[0012]对所述矩阵M进行快速傅里叶变换，得到矩阵
[0013]对矩阵F进行低通滤波，得到一组元素F1，F2，F3，
……
，F
P
，其中，p为元素个数；
[0014]确定元素F1，F2，F3，
……
，F
P
在所述矩阵M中对应的矩，得到一组矩M1，M2，M3，
……
，M
P
；
[0015]筛除M1，M2，M3，
……
，M
P
中小于S的矩，得到另一组矩M'1，M'2，M'3，
……
，M'
q
，其中，q为矩的个数，即电缆沟内动物的个数。
[0016]进一步的，所述发射波持续时间不小于5秒，每帧雷达波包含20个三角波，两帧之间间隔100毫秒。
[0017]进一步的，所述低通滤波具体为筛除矩阵F中大于阈值K的元素，所述K为待检测动物周期性振动频率的最大值。
[0018]进一步的，所述K为8
‑
10。
[0019]进一步的，所述S通过实验确定。
[0020]本专利技术具有如下有益效果：
[0021]1.机电安装架在局部损坏更换时，不需要整体更换，节省材料，并且拆卸简单快速。
[0022]2.该机电安装架第一三角固定板与第二三角固定板之间间距能够随安装设备的体积大小改变。
[0023]3.该机电安装架使用时可以将机电设备通过安装孔组安装在安装架上，保持设备稳定。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的模块示意图。
[0025]图2为本专利技术的工作状态示意图。
[0026]图3为本专利技术实施例的发射波和反射波的时间频率图。
[0027]图中附图标记表示为：
[0028]1、微处理器；2、FMCW雷达；3、显示屏；4、按键。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施例来对本专利技术进行详细的说明。
[0030]实施例一
[0031]参考图1和2，一种基于FMCW雷达的电缆沟动物检测系统，包括微处理器1、FMCW雷达2、显示屏3和按键4；所述微处理器1控制所述FMCW雷达2发射发射波和接收反射波，并对所述反射波进行解析，得到电缆沟内的动物检测结果；所述发射波为三角波；所述显示屏3用于显示所述动物检测结果；所述按键4用于控制所述微处理器1执行特定操作；所述FMCW雷达2紧贴在电缆沟盖的上方。
[0032]实施例二
[0033]参考图3，基于FMCW雷达的电缆沟动物检测系统，在实施例一的基础上，所述解析包括以下步骤：
[0034]根据所述发射波和所述反射波建立发射波和反射波的时间
‑
频率图，标定所述发射波的三角形顶点为N
(0)1
，以时间T1为间隔在所述发射波上标定n
‑
1个点，N
(0)2
‑
N
(0)n
；标定第k道反射波的三角形顶点为N
(k)1
，以时间T1为间隔在所述反射波上标定n
‑
1个点，N
(k)2
‑
N
(k)n
；
[0035]获取第k道反射波的第m个点N
(k)m
的坐标(X
(k)m
,Y
(k)m
)；
[0036]计算N
(k)m
与发射波对应点N
(0)m
的矩M
km
＝(X
(k)m
‑
X
(0)m
)2+(Y
(k)m
‑
Y
(0)m
)2；
[0037]构建矩阵
[0038]其中，j为反射波数量；
[0039]对所述矩阵M进行快速傅里叶变换，得到矩阵经过快速傅里叶变换后，将矩阵有时域转信号变为频域信号；
[0040]对矩阵F进行低通滤波，得到一组元素F1，F2，F3，
……
，F
P
，其中，p为元素个数；低通滤波能够将频率较高的元素去除，防止因为实际场景中存在的一些扰动，被误认为动物。
[0041本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FMCW雷达的电缆沟动物检测系统，其特征在于，包括微处理器(1)、FMCW雷达(2)、显示屏(3)和按键(4)；所述微处理器(1)控制所述FMCW雷达(2)发射发射波和接收反射波，并对所述反射波进行解析，得到电缆沟内的动物检测结果；所述发射波为三角波；所述显示屏(3)用于显示所述动物检测结果；所述按键(4)用于控制所述微处理器(1)执行特定操作；所述FMCW雷达(2)紧贴在电缆沟盖的上方。2.根据权利要求1所述基于FMCW雷达的电缆沟动物检测系统，其特征在于，所述解析包括以下步骤：根据所述发射波和所述反射波建立发射波和反射波的时间
‑
频率图，标定所述发射波的三角形顶点为N
(0)1
，以时间T1为间隔在所述发射波上标定n
‑
1个点，N
(0)2
‑
N
(0)n
；标定第k道反射波的三角形顶点为N
(k)1
，以时间T1为间隔在所述反射波上标定n
‑
1个点，N
(k)2
‑
N
(k)n
；获取第k道反射波的第m个点N
(k)m
的坐标(X
(k)m
,Y
(k)m
)；计算N
(k)m
与发射波对应点N
(0)m
的矩M
km
＝(X
(k)m

【专利技术属性】
技术研发人员：杨上苹，黄志东，江顺辉，郑立群，杨光，蔡梦洁，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：