一种架空输电线路通道实景采集装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种架空输电线路通道实景采集装置及方法，该装置包括穿挂在输电线上的实景采集系统1、无线中继站3以及数据中心站4；所述无线中继站安装在与数据中心站4相邻的杆塔上；所述实景采集系统和数据中心站通过无线中继站进行通信连接；其中，所述实景采集系统包括在供电模块、拍照模块12、存储模块13、中央处理器14以及通信模块15；所述拍照模块12、存储模块13、中央处理器14以及通信模块15均由供电模块供电。利用该装置可大幅降低架空输电线路运行人员的工作量，缩短通道巡视周期；可节省运维费用。同时，该装置具有在线取电功能，无需其他电源供电；具有较好的市场推广价值。
【专利说明】
一种架空输电线路通道实景采集装置及方法
技术领域
[0001]本发明属于电力工程技术领域，尤其涉及一种架空输电线路通道实景采集装置及方法。
【背景技术】
[0002]我国架空输电线路分布点多面广，绝大部分处于偏远山区，线路下方植被茂盛，因此，线路不可避免地面临树竹碰线、山火的威胁。架空输电线路在与导线下方树竹距离小于线路的击穿距离或导线下方燃起山火使得空气游离时，导线可能对其下方最近的接地点放电，导致线路供电中断。为了避免架空输电线路因树竹过高或线下山火引起供电中断，供电公司需要对架空线路下方植被的生长状况进行巡视、记录，以便及时对通道内树竹、茅草进行砍伐、清理。按照相关运行规程规定，一般线路每月巡视一次，然而，架空线路多分布在山区，全面巡视耗费大量人力、物力，且在每年三月至六月树竹快速生长期，速生树竹往往还没达到人力巡视的周期就可能生长至警戒高度，极易造成树竹碰线，而且在山火易发季节，受人力资源的限制，线路工人特巡很难做到每基杆塔都到位，极易漏掉山火隐患点，进而造成输电线路因山火跳闸。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，针对已知技术存在的缺陷，提供一种架空输电线路通道实景采集装置及方法，使用该架空输电线路通道实景采集方法，不仅可以大幅降低架空输电线路运行人员的工作量、缩短通道巡视周期，还可以节省运维费用。
[0004]—种架空输电线路通道实景采集装置，包括穿挂在带负荷单导线上的实景采集系统1、无线中继站3以及数据中心站4 ；
[0005]所述无线中继站安装在与数据中心站4相邻的杆塔上；
[0006]所述实景采集系统和数据中心站通过无线中继站进行通信连接；
[0007]其中，所述实景采集系统包括在供电模块、拍照模块12、存储模块13、中央处理器14以及通信模块15;
[0008]所述拍照模块12、存储模块13、中央处理器14以及通信模块15均由供电模块供电，且拍照模块12、存储模块13、中央处理器14以及通信模块15之间均通过通信总线连接。
[0009]所述实景采集系统外设有球形外壳16，所述球形外壳上沿球心轴线两侧设有与输电线直径相等的圆孔，带负荷单导线穿过球形外壳的圆孔。
[0010]所述供电模块为在线取能模块。
[0011]所述拍照模块12至少包括9个摄像头，每个摄像头均固定安装在球形外壳上，9个摄像头在球形外壳上呈田字形均匀分布。
[0012]分布设置是让多个摄像头之间有一个夹角，便于将拍摄的照片进行合成计算；如果三相导线上都安装有这个球，那么在就有27个摄像头对其下方一定范围内进行拍摄，将27张照片通过技术手段合成三维照片，整条线路都装的话，假设每相有100个点，那么就有100*27个摄像头，可以合成线路下方通道的全景三维图像；
[0013]所述摄像头在球形外壳上呈田字排布，位于中央的摄像头与球心之间的连线和球形外壳两端开孔之间的连线垂直。
[0014]所述实景采集系统I安装在架空输电线路三相导线与沿导线方向的垂直平面相交的位置，且同相导线上间隔安装实景采集系统I。
[0015]—种架空输电线路通道实景采集方法，采用一种架空输电线路通道实景采集装置，将数据中心站4发出拍照指令通过无线中继站3传递给通信模块15，通信模块15接到指令后通过中央处理器14将指令传递给拍照模块12，拍照模块12按指令进行拍照，并将所拍图像缓存在存储模块13，由通信模块15)将所拍图像经无线中继站3传送至数据中心站4，数据中心站4收到所有实景采集系统I拍摄的照片后，经过照片合成，形成架空输电线路通道内三维实景，完成架空输电线路通道实景采集。
[0016]拍照模块12中位于中央的摄像头及与其顺线路方向最近的两个摄像头设置于过导线径向的竖直平面上，中央摄像头位于与导线径向垂直的平面上。
[0017]相邻的多个实景采集系统中的通信模块进行WIFI搭桥，形成自组无线网。
[0018]有益效果
[0019]本发明提供了一种架空输电线路通道实景采集装置及方法，该装置包括穿挂在输电线上的实景采集系统1、无线中继站3以及数据中心站4;所述无线中继站安装在与数据中心站4相邻的杆塔上;所述实景采集系统和数据中心站通过无线中继站进行通信连接;其中，所述实景采集系统包括在供电模块、拍照模块12、存储模块13、中央处理器14以及通信模块15;所述拍照模块12、存储模块13、中央处理器14以及通信模块15均由供电模块供电，且拍照模块12、存储模块13、中央处理器14以及通信模块15之间均通过通信总线连接。利用该装置可大幅降低架空输电线路运行人员的工作量，缩短通道巡视周期;可节省运维费用。同时，该装置具有在线取电功能，无需其他电源供电；具有较好的市场推广价值。
【附图说明】
[0020]图1为本发明一种架空输电线路通道实景采集装置的结构框图；
[0021]图2为实景采集系统的内部结构示意图；
[0022]标号说明:I一实景采集系统，11一在线取能模块，12—拍照模块，13—存储模块，
14一中央处理器，15—通信模块，16—外壳，2—带负荷单导线，3—无线中继站，4 一数据中心站。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
[0024]参见图1、图2，一种架空输电线路通道实景采集装置，包括穿挂在带负荷单导线上的实景采集系统1、无线中继站3以及数据中心站4;
[0025]所述无线中继站安装在与数据中心站4相邻的杆塔上；
[0026]所述实景采集系统和数据中心站通过无线中继站进行通信连接；
[0027]其中，所述实景采集系统包括在供电模块、拍照模块12、存储模块13、中央处理器14以及通信模块15;
[0028]所述拍照模块12、存储模块13、中央处理器14以及通信模块15均由供电模块供电，且拍照模块12、存储模块13、中央处理器14以及通信模块15之间均通过通信总线连接。
[0029]所述实景采集系统外设有球形外壳16，所述球形外壳上沿球心轴线两侧设有与输电线直径相等的圆孔，带负荷单导线穿过球形外壳的圆孔。
[0030]所述供电模块为在线取能模块。
[0031]所述拍照模块12至少包括9个摄像头，每个摄像头均固定安装在球形外壳上，9个摄像头在球形外壳上呈田字形均匀分布。
[0032]分布设置是让多个摄像头之间有一个夹角，便于将拍摄的照片进行合成计算；如果三相导线上都安装有这个球，那么在就有27个摄像头对其下方一定范围内进行拍摄，将27张照片通过技术手段合成三维照片，整条线路都装的话，假设每相有100个点，那么就有100*27个摄像头，可以合成线路下方通道的全景三维图像；
[0033]所述摄像头在球形外壳上呈田字排布，位于中央的摄像头与球心之间的连线和球形外壳两端开孔之间的连线垂直。
[0034]所述实景采集系统I安装在架空输电线路三相导线与沿导线方向的垂直平面相交的位置，且同相导线上间隔安装实景采集系统I。
[0035]—种架空输电线路通道实景采集方法，采用一种架空输电线路通道实景采集装置，将数据中心站4发出拍照指令通过无线中继站3传递给通信模块15，通信模块15接到指令后通过中央处理器14将指令传递给拍照模块12，拍照模块12按指令进行拍照，并将所拍图像缓存在存储模块13，由通信模块15)将所拍图像经无线中继站3传送至数据中心站4，数据中心站4收到所有实景采集系统I拍摄的照片后，经过照片合成，形成架空输电线路通道内三维实景，完成架空输电线路通道实景采集。
[0036]拍照模块12中位于中央的摄像头及与其顺线路方向最近的两个摄像头设置于过导线径向的竖直平面上，中央摄像头位于与导线径向垂直的平面上。
[0037]相邻的多个实景采集系统中的通信模块进行WIFI搭桥，形成自组无线网。
[0038]本实施例的在线取能模块11采用国网湖南电科院研发的XGBA15-A型在线取能单元，根据导线负荷其取电功率在0.5W-24W;拍照模块12摄像头采用市售iSight摄像头，单个像素尺寸为1.22μπι;存储模块13采用市售Waveshare SD存储模块，存储容量为2GB;中央处理器I 4采用市售低功耗ARM Cortex-M4处理器;通信模块15采用WiFi无线传输，内置天线传输距离不小于300m，传输速率不小于150Mbps，支持Mesh自组网；外壳16米用PVC材料单独开模制成。导线2为运行导线。无线中继站采用深圳共创智拓公司生产的微波中继站，其传输速率不小于600Mbps，传输距离不小于25km。数据中心4通信系统采用深圳共创智拓公司生产的微波终端站，其传输速率不小于1000Mbps，传输距离不小于25km;运算系统采用IBMX3850X6为计算节点的可插拔式服务器阵列。
[0039]应用本发明所述的一种架空输电线路通道实景采集方法在试验过程中，效果良好，安全可靠，完全达到设计要求。
[0040]本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。
【主权项】
1.一种架空输电线路通道实景采集装置，其特征在于，包括穿挂在带负荷单导线上的实景采集系统(I)、无线中继站(3)以及数据中心站(4); 所述无线中继站安装在与数据中心站(4)相邻的杆塔上； 所述实景采集系统和数据中心站通过无线中继站进行通信连接； 其中，所述实景采集系统包括在供电模块、拍照模块(12)、存储模块(13)、中央处理器(14)以及通信模块(15); 所述拍照模块(12)、存储模块(13)、中央处理器(14)以及通信模块(15)均由供电模块供电，且拍照模块(12)、存储模块(13)、中央处理器(14)以及通信模块(15)之间均通过通信总线连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述实景采集系统外设有球形外壳(16)，所述球形外壳上沿球心轴线两侧设有与输电线直径相等的圆孔，带负荷单导线穿过球形外壳的圆孔。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述供电模块为在线取能模块。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述拍照模块(12)至少包括9个摄像头，每个摄像头均固定安装在球形外壳上，9个摄像头在球形外壳上呈田字形均匀分布。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述摄像头在球形外壳上呈田字排布，位于中央的摄像头与球心之间的连线和球形外壳两端开孔之间的连线垂直。6.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，所述实景采集系统(I)安装在架空输电线路三相导线与沿导线方向的垂直平面相交的位置，且同相导线上间隔安装实景采集系统(I)。7.—种架空输电线路通道实景采集方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的实景采集装置，将数据中心站(4)发出拍照指令通过无线中继站(3)传递给通信模块(15)，通信模块(15)接到指令后通过中央处理器(14)将指令传递给拍照模块(12)，拍照模块(12)按指令进行拍照，并将所拍图像缓存在存储模块(13)，由通信模块(15)将所拍图像经无线中继站(3)传送至数据中心站(4)，数据中心站(4)收到所有实景采集系统(I)拍摄的照片后，经过照片合成，形成架空输电线路通道内三维实景，完成架空输电线路通道实景采集。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，拍照模块(12)中位于中央的摄像头及与其顺线路方向最近的两个摄像头设置于过导线径向的竖直平面上，中央摄像头位于与导线径向垂直的平面上。9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，相邻的多个实景采集系统中的通信模块进行WIFI搭桥，形成自组无线网。
【文档编号】H04N7/18GK105847757SQ201610320199
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】巢亚锋, 黄福勇, 王成, 王峰, 岳石, 岳一石, 段建家, 彭波, 周卫华
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究院