一种基于毫米波雷达和光电监控设备的输电线外破监测报警方法技术

本发明专利技术公开了一种基于毫米波雷达和光电监控设备的输电线外破监测报警方法，涉及电力安全监控技术领域；包括：动态目标跟踪模块

【技术实现步骤摘要】
一种基于毫米波雷达和光电监控设备的输电线外破监测报警方法


[0001]本专利技术涉及电力安全监控
，具体为一种基于毫米波雷达和光电监控设备的输电线外破监测报警方法
。

技术介绍

[0002]架空输电线路长期受人为等外力破坏的影响，如施工建房
、
大型工程车辆侵入输电走廊等，均会威胁输电线路的运行安全，目前外力破坏仍依赖于人工巡视，感知手段匮乏
。
监测手段方面，普遍采取的措施分为两类，一是由工作人员定期巡线
、
划出保护区范围
、
悬挂安全警示牌
、
在施工现场对操作人员进行安全培训等，该方式存在人员需求量大
、
人力成本高
、
人员无法监督等问题
。
二是通过在现场布设网络视频监控设备，通过
3G/4G/5G
等手段将视频数据实时传回监控中心，工作人员通过实时观看或图像处理算法等对外破事故进行判断，该方式存在易受天气影响，且受视频监控设备角度影响无法对外破进行及时预警等缺点
。
[0003]目前线路外破多采用视频监控的方式，需要人工进行报警识别，该方式普遍存在监测范围有限
、
受天气影响大
、
夜晚需红外辅助
、
功耗大等，智能化自动化程度不足
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于毫米波雷达和光电监控设备的输电线外破监测报警方法
。
通过毫米波雷达，实现对动态目标的探测特性，完成监控和筛选，并通过激光相机进行跟踪拍摄识别，以实现目标预警报警，适用场景广，功耗低，稳定性可靠性高；通过雷达对相机进行指引，便于捕获目标，通过人工智能模块完成目标识别，减少人工干预；设置预警区和告警区，设置不同处置方法，更有针对性，减少需要人工检查确认次数
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于毫米波雷达和光电监控设备的输电线外破监测报警方法，基于监测系统实现，所述监测系统包括：动态目标跟踪模块
、
目标信息处理模块
、
供电模块；
[0006]所述动态目标跟踪模块包括毫米波雷达和激光相机，所述毫米波雷达和激光相机均安装在线塔上，毫米波雷达用于发出毫米波构建监测区域，激光相机用于对进入监测区域内的车辆或人进行识别和数据采集，并对进入监测区域内的目标进行动态跟踪；
[0007]所述信息处理模块包括信息处理器
、
信息存储器和无线信号传输器，信息处理器内设有人工智能算法，用于对监控到的车辆和人进行智能识别，并对目标到线路的距离和高度进行测算，信息存储器用于存储不同车辆进入监测范围的各项数据的训练模型，无线传输单元用于将处理后的信息传输至后台管理中心及移动端；
[0008]所述供电模块包括光伏板和蓄电池，所述光伏板用于吸收转换太阳能为电能，所述蓄电池用于存储光伏板转换的电能为整个系统供能
。
[0009]一种基于毫米波雷达和光电监控设备的输电线外破监测报警方法，监测预警流程
包括以下步骤：
[0010]S1、
首先，毫米波雷达向外发出毫米波构建监测区域，此时激光相机为休眠状态；
[0011]S2、
在测距约束下构建单相机测量模型并预先存储在信息存储器内；
[0012]S3、
当车辆进入监测区域时，毫米波雷达产生监测信号反馈至信息处理器，同时唤醒激光相机，激光相机实时对目标聚集跟踪拍摄；
[0013]S4、
激光相机对目标进行跟踪拍摄的同时，将视频信息传递至信息处理器，且毫米波雷达的监测数据和视频信息均会在信息存储器内临时存储，信息处理器接收视频信息后，提取相应信息，并根据模型测算，从而进行目标识别；
[0014]S5、
完成目标识别，并通过无线信号传输器将毫米波雷达的监测数据
、
视频数据和识别结果传回后台管理中心及移动端，由工作人员复核并进行相关处理；
[0015]S6、
毫米波雷达继续进行范围监控，激光相机自动进入休眠状态，等待下一次唤醒，整个过程中，由蓄电池进行供电，由光伏板吸收转换太阳能为蓄电池充电，保证电量充足
。
[0016]优选的，所述毫米波雷达构建的监测区域根据到线路的距离远近划分为预警区
、
报警区
。
[0017]优选的，所述无线信号采用
3G、4G、5G
信号传输
。
[0018]优选的，所述线塔上通过螺栓安装有
T
型的安装座，所述毫米波雷达和激光相机固定在安装座底部，所述信息处理器
、
信息存储器
、
无线信号传输器和蓄电池均固定在安装座顶部，外侧罩有护罩，所述光伏板位于护罩上方与安装座固定
。
[0019]优选的，所述激光相机外侧活动连接有
U
形板，所述安装座底部固定有连接轴，所述
U
形板与连接轴活动连接，所述
U
形板内固定有第一电机和第二电机，所述第一电机和激光相机之间传动连接有圆齿轮组，所述第二电机与连接轴之间传动连接有锥齿轮组
。
[0020]优选的，所述毫米波雷达和激光相机外均罩有金属屏蔽壳
。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本方法通过引入毫米波雷达，利用毫米波雷达高稳定
、
高可靠和低功耗能实现对动态目标的探测特性，完成目标初步监控和筛选，对筛选出的重点目标通过激光相机进行跟踪拍摄识别，采用此种方法的优势包括：适用于白天夜间任何场景，通过毫米波雷达实时监控是否有目标，功耗低，稳定性可靠性高；通过雷达对相机进行指引，便于捕获目标，通过人工智能模块完成目标识别，减少人工干预；设置预警区和告警区，设置不同处置方法，更有针对性，减少需要人工检查确认次数
。
附图说明
[0022]图1为本专利技术预警方法流程图；
[0023]图2为本专利技术毫米波雷达安装角度及预警范围区域划分示意图；
[0024]图3为本专利技术毫米波雷达
、
激光相机等部件安装结构图；
[0025]图4为本专利技术毫米波雷达
、
激光相机等部件安装结构图
。
[0026]图中标号：
1、
毫米波雷达；
2、
激光相机；
3、
信息处理器；
4、
无线信号传输器；
5、
信息存储器；
6、
蓄电池；
7、
光伏板；
8、
安装座；
9、
护罩；
10、U
形板；
11、
金属屏蔽壳；
12、
圆齿轮组；
13、
第一电机；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于毫米波雷达和光电监控设备的输电线外破监测报警方法，其特征在于：基于监测系统实现，所述监测系统包括：动态目标跟踪模块
、
目标信息处理模块
、
供电模块；所述动态目标跟踪模块包括毫米波雷达
(1)
和激光相机
(2)
，所述毫米波雷达
(1)
和激光相机
(2)
均安装在线塔上，毫米波雷达
(1)
用于发出毫米波构建监测区域，激光相机
(2)
用于对进入监测区域内的车辆或人进行识别和数据采集，并对进入监测区域内的目标进行动态跟踪；所述信息处理模块包括信息处理器
(3)、
信息存储器
(5)
和无线信号传输器
(4)
，信息处理器
(3)
内设有人工智能算法，用于对监控到的车辆和人进行智能识别，并对目标到线路的距离和高度进行测算，信息存储器
(5)
用于存储不同车辆进入监测范围的各项数据的训练模型，无线传输单元用于将处理后的信息传输至后台管理中心及移动端；所述供电模块包括光伏板
(7)
和蓄电池
(6)
，所述光伏板
(7)
用于吸收转换太阳能为电能，所述蓄电池
(6)
用于存储光伏板
(7)
转换的电能为整个系统供能
。2.
根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达和光电监控设备的输电线外破监测报警方法，其特征在于：监测预警流程包括以下步骤：
S1、
首先，毫米波雷达
(1)
向外发出毫米波构建监测区域，此时激光相机
(2)
为休眠状态；
S2、
在测距约束下构建单相机测量模型并预先存储在信息存储器
(5)
内；
S3、
当车辆进入监测区域时，毫米波雷达
(1)
产生监测信号反馈至信息处理器
(3)
，同时唤醒激光相机
(2)
，激光相机
(2)
实时对目标聚集跟踪拍摄；
S4、
激光相机
(2)
对目标进行跟踪拍摄的同时，将视频信息传递至信息处理器
(3)
，且毫米波雷达
(1)
的监测数据和视频信息均会在信息存储器
(5)
内临时存储，信息处理器
(3)
接收视频信息后，提取相应信息，并根据模型测算，从而进行目标识别；
S5、
完成目标识别，并通过无线信号传输器
(4)
将毫米波雷达
(1)
的监测数据
、
视频数据和识...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘富浩，余顺毅，杨知，张思航，李闯，黎太笋，蓝桂生，黄建境，唐福斌，李济源，祝伊扬，刘毅，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：