一种架空输电线路通道树障信息智能采集终端及采集方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于架空输电线路监测与采集技术领域，具体涉及一种架空输电线路通道 树障?目息智能米集终端及米集方法。
【背景技术】
[0002] 在架空输电线路通道周边，当树木生长到输电线路安全距离范围之内就有可能发 生线路跳闸故障，威胁到整个输电线网的安全稳定。树线矛盾引起的跳闸停电，其影响的不 仅仅是电网的安全运行和电力企业的利益，更严重的是它将影响全网安全可靠供电和地方 经济发展，严重威胁到企事业单位和居民供用电安全，为此，实现对架空输电线路通道林木 树障信息的科学高效管理，依法清除电力线路通道内外树障，采取必要措施维护好线路通 道安全，是当前减少和杜绝输电线路运行障碍、提高输电线路安全运行的迫切需要。
[0003]目前对架空输电线路通道林木树障信息的采集多是通过GPS手持机、角规、盒尺、 全站仪等多种传统测量仪器综合实现，然后通过人工的方式将树障信息统一整理上传，一 方面，输电线路巡视人员需要携带大量仪器，且部分仪器无法单独完成测量，操作繁琐、精 度不高、费时费力且人为误差较大的问题，另一方面，树障信息测量完成后需通过人工的方 式进行统一整理上传，费时费力且容易导致人为纰漏。因此，为了实现输电县路通道林木隐 患信息的便捷化采集和自动化管理，研究一种架空输电线路通道林木树障信息智能采集终 端具有重要的实践意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种架空输电线路通道树障信 息智能采集终端及采集方法，为管理部门制定输电线路通道树障隐患消除策略和部署治理 工作提供决策依据，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0005] -种架空输电线路通道树障信息智能采集终端，包括智能采集终端本体，以及智 能采集终端本体内置的数据处理器模块，其特征在于：在所述智能采集终端本体的左侧面 设置有第一水平尺，所述智能采集终端本体的顶面设置有光学摄像头、激光发射器和激光 接收器，所述智能采集终端本体的底面设置有挂绳孔、第二水平尺和麦克风，所述述智能 采集终端本体的背面设置有无线通信模块。
[0006] 优选地，所述智能采集终端本体左侧面的第一水平尺两端设置有充电接口和耳机 孔。
[0007] 优选地，所述智能采集终端本体正面设置有显示屏和听筒，右侧面设置有电源开 关和音量调节开关，背面设置有外置有三脚架螺孔、外置扬声器、TF卡槽、S頂卡槽和锂电 池。
[0008] 优选地，所述三脚架螺孔设置在外置扬声器和锂电池之间。
[0009] 优选地，所述无线通信模块设置在智能采集终端本体背面的下方。
[0010] 优选地，所述无线通信模块为GPS通信模块、WiFi通信模块、GSM通信模块、GPRS 通信模块和RFID通信模块中的两种或两种以上。
[0011] 优选地，所述数据处理器模块包括CPU核处理器单元、DSP核处理器单元和通信协 议处理器单元。
[0012] 一种架空输电线路通道树障信息的采集方法，其特征在于：通过智能采集终端 中的光学摄像头、激光发射器和激光接收器、数据处理器模块实现对隐患林木地理坐标、 胸径、树高、郁闭度以及树木信息、隐患林木与对应导线之间距离的自动测量和存储，通过 WiFi通信模块、GSM通信模块或GPRS通信模块实现与树木后台服务器进行数据交换，包括 以下步骤实现树障信息的采集：
[0013] (1)树障信息采集：通过GPS通信模块获取树障信息的地理位置，根据光学摄像 头拍照并辅以空隙率计算实现测郁闭度的量，根据光学摄像头拍照并通过WiFi通信模块、 GSM通信模块或GPRS通信模块与后台服务器中树种资料库的匹配实现树种的测定，通过光 学摄像头、激光发射器、激光接收器和水平尺实现胸径的测量，通过GPS通信模块、激光发 射器（10)和激光接收器（11)和基带处理器模块实现树高测量与计算；
[0014] (2)对应导线信息采集：通过GPS通信模块获取树障隐患林木对应导线的地理位 置，根据导线地理位置通过WiFi通信模块、GSM通信模块或GPRS通信模块实现与后台服务 器的交互，读取对应导线的电压等级和导线对地距离；
[0015] (3)树障与对应导线的距离测算：通过激光发射器、激光接收器和水平尺实现树 障与对应导线水平距离的测量，通过GPS通信模块测量导线下方的三维坐标，辅以导线对 地距离和树木高度信息计算得到树障与对应导线之间垂直距离的测量；
[0016] (4)树障信息的自动化上传和存储：通过WiFi通信模块、GSM通信模块或GPRS通 信模块将所测量的树障信息上传至后台服务器，实现与架空输电线路通道林木信息管理系 统的数据交换。
[0017] 优选地，通过所述GPS通信模块、激光发射器和激光接收器和基带处理器模块实 现树局测看彳+曾：feif rWtMI看彳+曾·穿*田公式计算：
[0018]
[0019] 其中，Za表示手持设备所在坐标的位置，Z B表示树木根部坐标的位置，1 1表示手持 设备距离树木的水平距离，12表示手持设备距离树木顶部的位置。
[0020] 综上所述，本发明由于采用了以上技术方案，本发明具有如下有益效果：
[0021] (1)本发明小巧便携，操作简单，应用广泛，通过激光测距可以提高树障信息采集 的准确率和效率，同时用户可随身携带本采集终端进行便捷准确地实现距离测量。
[0022] (2)本发明通过无线通信模块与后台服务器的通信，实现树障信息的自动化上传 和管理，便于管理部门对输电线路通道树障隐患信息的管理和治理工作的有效开展。
【附图说明】
[0023] 为了更清楚地说明本发明实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现 有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。
[0024] 图1为本发明的一种架空输电线路通道树障信息智能采集终端的左侧面示意图。
[0025] 图2为本发明的一种架空输电线路通道树障信息智能采集终端的正面示意图。
[0026] 图3为本发明的一种架空输电线路通道树障信息智能采集终端的左侧面示意图。
[0027] 图4为本发明的一种架空输电线路通道树障信息智能采集终端的顶面示意图。
[0028] 图5为本发明的一种架空输电线路通道树障信息智能采集终端的底面示意图。
[0029] 图6为本发明的一种架空输电线路通道树障信息智能采集终端的背面示意图。
[0030] 图7为本发明的一种架空输电线路通道树障信息智能采集终端的内部控制电路 模块原理图。
[0031] 图8为本发明的一种架空输电线路通道树障信息智能采集终端及采集方法的郁 闭度计算示意图。
[0032] 图9为本发明的一种架空输电线路通道树障信息智能采集终端及采集方法的树 高计算示意图。
[0033] 附图中，智能采集终端本体1，显示屏2,听筒3,电源开关4,音量调节开关5,充电 接口 6,第一水平尺7,耳机孔8,光学摄像头9,激光发射器10,激光接收器11，挂绳孔12， 第二水平尺13,麦克风14,三脚架螺孔15,外置扬声器16, TF卡槽17, S頂卡槽18,锂电池 19,无线通信模块20,数据处理器模块100。
【具体实施方式】
[0034] 下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明保护的范围。
[0035] 如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种架空输电线路通道树障信息智能 采集终端，包括智能采集终端本体1，以及智能采集终端本体1内置的数据处理器模块100， 在所述智能采集终端本体1的左侧面设置有第一水平尺7,所述智能采集终端本体1左侧 面的第一水平尺7两端设置有充电接口 6和耳机孔8,所述智能采集终端本体1的顶面设置 有光学摄像头9、激光发射器10和激光接收器11，所述智能采集终端本体1的底面设置有 挂绳孔12、第二水平尺13和麦克风14,所述述智能采集终端本体1的背面设置有无线通信 模块20,所述无线通信模块20设置在智能采集终端本体1背面的下方。在本发明中，如图 1、图2、图3和图6,所述智能采集终端本体1正面设置有显示屏2和听筒3,右侧面设置有 电源开关4和音量调节开关5,背面设置有外置有三脚架螺孔15、外扬声器16、TF卡槽17、 S頂卡槽18和锂电池19,所述三脚架螺孔15设置在外置扬声器16和锂电池19之间。
[0036] 在本发明中，如图7所示，数据处理器模块100分别与显示屏2、充电接口 6、、麦克 风14、音量调节开关5、光学摄像头9、激光发射器10和激光接收器11、TF卡槽17、S頂卡 槽18和和无线通信模块20连接，所述音量调节开关5分别与听筒3、耳机孔8和外置扬声 器6连接，所述锂电池17通过电源开关4为整个智能采集终端提供电源，所述无线通信模 块20为GPS通信模块、WiFi通信模块、GSM通信模块、GPRS通信模块和RFID通信模块中的 两种或两种以上；所述数据处理器模块包括CPU核处理器单元、DSP核处理器单元和通信协 议处理器单元，所述CPU核处理器单元为ARM系列单片机处理器。
[0037] 如图8和图9, 一种手持式架空输电线路通道树障信息的采集方法，通过智能采集 终端中的光学摄像头9、激光发射器10和激光接收器11、数据处理器模块实现对隐患林木 地理坐标、胸径、树高、郁闭度以及树木信息、隐患林木与对应导线之间距离的自动测量和 存储，通过WiF