专利名称：跨海架空电缆的监控保护系统的制作方法
技术领域：
本发明属于海上监控领域，具体涉及一种跨海架空电缆的监控保护系统。
背景技术：
目前，国网公司正在全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。贯彻落实国网公司“两个转变”及“三集五大”发展战略，建设坚强海岛智能电网是必然的发展趋势。海上各岛屿之间的电力供应主要通过两种方式海底电缆和跨海架空电缆。随着船只进出次数的频繁和船厂的日益增多，海底电缆和跨海架空电缆的损坏事故日益增加， 对经济社会发展构成了一定的影响。线缆的安全问题主要是过往的船舶可能挂断线缆。这类船舶主要有两类(1)大型运输船舶，由于海水潮位和船只满载到空载的变化、船只自身高度会出现超高，有可能在横过线缆下方时导致线缆被挂断；(2)大型打桩船。打桩船的体积较大，在海上的航行同样会给海上架空电缆安全产生影响。目前，国内外还没有对船舶进行监控以实现对架空电缆的保护的装置系统。为加快推进海洋智能电网建设，在现有工作基础上，对跨海输电设备状态、跨海输电线路状况监测系统的研发显得尤为重要和迫切，其必要性主要表现在以下几个方面
1)适应海洋电网快速发展的需要；
2)提高掌握跨海输电设备现场运行状态的信息化管理水平；
3)通过跨海设备隐患的及时预警，提高故障预防能力；
4)提高对跨海输电设备的应急指挥能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效监测海上船舶高度、实现对架空电缆的保护的跨海架空电缆的监控保护系统。本发明解决其技术问题采用如下技术方案一种跨海架空电缆的监控保护系统， 包括顺次连接的图像采集装置、图像发射装置、图像接收装置和图像显示控制装置，其特征在于，所述图像采集装置包括杆塔和固定安装在杆塔上的红外热探测器，所述图像发射装置和图像接收装置由无线传输模块构成，所述图像显示控制装置包括顺次连接的图像信息读取模块、显示模块、图像信息转换模块、设备状态信息获取模块和存储模块。所述无线传输模块为GPRS无线传输模块。所述红外热探测器通过无线传输模块与图像信息读取模块相连。所述杆塔采用钢结构。所述红外热探测器的安装高度与允许船舶通过的最高高度保持一致。本发明的积极效果如下，本发明使用红外热探测器对船舶高度进行监控，无须借助外界光源，而是利用物体热辐射的差别成像，所以可全天候使用。获取的热像通过无线传输模块将获取的船舶红外热图像传输到图像显示控制装置，经各模块对图像进行综合处理并存储，对跨海线路进行集中监控、信息存储和管理，实现跨海线路运行状态的实时感知、 监视预警、分析诊断和评估预测，便于应急指挥，减少了跨海输电设备现场运行维护工作量，提高设备健康状况的可控、在控能力，保障了输电线路的安全可靠运行，提升了输电专业生产运行管理精益化水平，不但能提高生产、管理部门的工作效率，也适应现代电网信息化、智能化发展需求。本发明可帮助电力生产部门实现跨海线路的无人值守，从而为推动跨海线路监控逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力的信息技术保障。
图1为本发明系统的方框示意图； 图2为本发明数据采集装置结构示意图。图中，1、杆塔；2、红外热探测器；3、船舶。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明，如图1所示，本发明包括顺次连接的图像采集装置、图像发射装置、图像接收装置和图像显示控制装置，所述图像采集装置包括杆塔和固定安装在杆塔上的红外热探测器，所述图像发射装置和图像接收装置由无线传输模块构成，所述图像显示控制装置包括顺次连接的图像信息读取模块、显示模块、图像信息转换模块、设备状态信息获取模块和存储模块。无线传输模块为GPRS无线传输模块，红外热探测器通过无线传输模块与图像信息读取模块相连。红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换成标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。本发明红外光电探测器采用美国FLIR公司的量子阱红外光电探测器 ThermoVision3000ο如图2所示，杆塔为一种钢结构，固定有红外探测器的安装平台，红外探测器在杆塔上的安装高度与航道的限高H即允许船舶通过的最高高度保持一致。本发明的工作过程如下
(1)数据的采集当有超高物体驶入时，通过红外探测器可将物体辐射的红外信号转换成电信号，成像装置的输出信号完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理，传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。实现对扫描物体远距离热状态图像成像并进行分析判断。(2)数据的发射和接收通过GPRS无线传输模块将采集到的热像图信号传输到数据显示控制系统中的图像信息读取模块。GPRS支持8个时隙信息承载，并采用CS4编码，CS4的编码速率为21. 4kbit/s,去报头后数据传输速率为20kbit/s因此，GPRS最大理论传输速率为8个时隙同时承载8X20 kbit/s = 160 kbit/s。ThermoVision3000为 640 X 480=307200像元，约300kbit。假设GPRS采用最大理论传输速率160 kbit/s，传输 1幅图像数据需要300/160=1. 875s。而实际传输时GPRS传输速率一般在80 kbit/s以下。
(3)数据分析图像信息读取模块获取图像后，在显示模块上显示，可以实现超高船舶的自动识别，再通过依次经过图像信息转换模块、设备状态信息获取模块将图像信息进行处理，最终储存在存储模块中，方便记录、回放、数据分析及打印报告。以上所述，为本发明 的较佳实施案例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种跨海架空电缆的监控保护系统，其包括顺次连接的图像采集装置、图像发射装置、图像接收装置和图像显示控制装置，其特征在于，所述图像采集装置包括杆塔和固定安装在杆塔上的红外热探测器，所述图像发射装置和图像接收装置由无线传输模块构成，所述图像显示控制装置包括顺次连接的图像信息读取模块、显示模块、图像信息转换模块、设备状态信息获取模块和存储模块。
2.根据权利要求1所述的跨海架空电缆的监控保护系统，其特征在于，所述无线传输模块为GPRS无线传输模块。
3.根据权利要求1或2所述的跨海架空电缆的监控保护系统，其特征在于，所述红外热探测器通过无线传输模块与图像信息读取模块相连。
4.根据权利要求3所述的跨海架空电缆的监控保护系统，其特征在于，所述杆塔采用钢结构。
5.根据权利要求4所述的跨海架空电缆的监控保护系统，其特征在于，所述红外热探测器的安装高度与允许船舶通过的最高高度保持一致。
全文摘要
本发明涉及一种跨海架空电缆的监控保护系统，它包括顺次连接的图像采集装置、图像发射装置、图像接收装置和图像显示控制装置，其特征在于，所述图像采集装置包括杆塔和固定安装在杆塔上的红外热探测器，所述图像发射装置和图像接收装置由无线传输模块构成，所述图像显示控制装置包括顺次连接的图像信息读取模块、显示模块、图像信息转换模块、设备状态信息获取模块和存储模块。本发明使用红外热探测器对船舶高度进行监控，无须借助外界光源，对跨海线路进行集中监控、信息存储和管理，实现跨海线路运行状态的实时感知、监视预警、分析诊断和评估预测，减少了跨海输电设备现场运行维护工作量。
文档编号G08C17/02GK102445154SQ20111038363
公开日2012年5月9日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者乐晓来, 沈小平, 王冰 申请人:宁波图腾物联科技有限公司