本发明涉及电气工程领域，具体公开了一种输电线路杆塔激光及微波联动外破监测方法及其系统。
背景技术
输电线路杆塔遭受外力破坏原因众多，其中，施工机械破坏是威胁线路安全的“头号杀手”，施工队伍或个人不顾电力线路的安全，违章作业，野蛮施工，违章炸石、违章植树、违章建房等等，造成电力线路跳闸，倒杆、断线等停电事故，使输电线路设施“创痕累累”。
目前，国内架空输电线路防外破主要依靠人工巡视、现场值守和简单物防，防范方式粗放，技术手段落后，每年投入大量人力物力，但仍然事件频发、防不胜防、收效甚微。(1)防外破工作目前主要依靠人工巡视、现场值守与摄像，技术手段相对简单，没有统一、专门的防外破大数据平台进行外破数据分析。(2)目前尚无统一的输电线路外破隐患分布图，无法针对外破多发点进行精准防护，只能实现局部现场监测和事件发生报警的被动防范。(3)目前尚无一套快速高效的外破防护的管控系统，外破隐患点多面广，无法从隐患事先确认、外破发生实时监控、外破事后处理的全过程管控。
技术实现要素：
本发明目的在提供一种输电线路杆塔激光及微波联动外破监测方法及其系统，以解决现有技术中存在的技术缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种输电线路杆塔激光及微波联动外破监测方法，首先在杆塔顶部安装激光微波发射器，在杆塔四周安装激光微波双鉴探测器，然后按以下步骤进行外破监测：
s1：根据输电线路杆塔之间的输电线路的导线弧垂高度以及输电线路的安全距离确定激光微波双鉴探测器激光的发射接收距离；
s2：由激光发射接收距离确定激光微波发射器的微波辐射半径，得到杆塔微波保护范围；
s3：保持激光微波发射器处于开启状态，当监测到移动物体进入杆塔微波保护范围时，调用激光微波双鉴探测器进行激光探测；
s4：当激光探测到移动物体与杆塔或导线的距离小于安全距离时，调用声光报警系统进行声光报警，否则，向中心服务器发出告警信息。
优选地，激光发射接收距离为：
h1＝h-d2
式中，h为导线弧垂高度，d2为输电线路的安全距离。
优选地，辐射半径为：
r＝dsin30°
式中，d为激光发射接收距离。
优选地，中心服务器接收到告警信息后调用视频联运系统对现场进行录制。
依托于上述方法，本发明还提供了一种输电线路杆塔激光及微波联动外破监测系统，包括激光微波发射器、激光微波双鉴探测器、声光报警系统以及中心服务器，激光微波发射器安装在杆塔顶部，激光微波双鉴探测器有多个，分别安装在杆塔四周，激光微波发射器通过无线或者有线的方式与激光微波双鉴探测器连接以在检测到移动物体时调用激光微波双鉴探测器，激光微波双鉴探测器分别与声光报警系统以及中心服务器连接以当移动物体处于不同位置时向声光报警系统或者中心服务器发送信号。
优选地，外破检测系统还包括视频联运系统，视频联运系统与中心服务器连接以在中心服务器接收到告警信号后根据中心服务器的控制信号启动并对现场进行录制。
优选地，激光微波发射器安装于杆塔塔顶横担下方8-10米的位置。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明结合了被激光与微波两种不同原理的探测技术。在被激光感应部分是利用方向性强的方式对感应区域内是否出现因物体移动所产生的激光阻隔变化去判断是否有车辆或其他物体侵入，而微波部分则是应用多普勒效应来感应物体的移动。当微波探测到入侵时再通过激光进行探测。保证了探测的准确性。
2、本发明通过先微波探测，再启动激光探测的方式进行探测，有效解决了激光探测和微波探测同时开启需要消耗大量能量的问题。
3、本发明感应到侵入时，根据侵入状态选择声光报警或视频联运录制现场状态，既对侵入者起到威慑作用，又能及时通知管理人员进行处理，还能对现场进行录制保存证据。
下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的一种输电线路杆塔激光及多普勒雷达联动外破监测方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明提供了一种输电线路杆塔激光及微波联动外破监测方法，首先在杆塔顶部安装激光微波发射器，在杆塔四周安装激光微波双鉴探测器，参见图1，按以下步骤进行外破检测：
s1：根据输电线路杆塔之间的输电线路的导线弧垂高度以及输电线路的安全距离确定激光微波双鉴探测器的激光发射接收距离。
输电线路杆塔之间的输电线路的导线弧垂高度可以通过杆塔之间的海拔高度差以及档距方向计算得到。架空线路在平行于相邻两杆塔间导线所受比载的平面内的两悬挂点之间的水平距离，为这两基杆塔的档距。但受海拔、地势等因素的影响，杆塔顶部并非处于同一海拔高度上。因此，杆塔塔尖的连线与水平线之间存在一定的角度，称之为档距方向。杆塔顶部的激光微波发射器到杆塔四周的不同的激光微波双鉴探测器的距离不同。安全距离由输电线路本身的特性决定。因此，综合杆导线弧垂高度以及输电线路安全距离决定激光微波双鉴探测器的激光发射接收的距离d。
激光发射接收距离为：
h1＝h-d2
式中，h为导线弧垂高度，d2为输电线路的安全距离。
s2：由激光发射接收距离确定激光微波发射器的微波辐射半径，得到杆塔微波保护范围。
由于激光微波双鉴探测器的激光开启需要消耗大量能源，无法保证实时开启状态。因此激光微波发射器先通过微波进行先行检测。激光微波发射器采用多普勒雷达发射器进行微波检测。杆塔微波保护范围由激光微波双鉴探测器的激光发射接收距离确定。
辐射半径为：
r＝dsin30°
式中，d为激光发射接收距离。
s3：保持激光微波发射器处于开启状态，当监测到移动物体进入杆塔微波保护范围时，调用激光微波双鉴探测器进行激光探测。
当多普勒雷达发射器探测到移动物体进入杆塔微波保护范围后，根据多普勒效应来感应物体的移动。当感应到移动物体后，调用激光微波双鉴探测器进行激光探测。激光感应部分是利用方向性强的方式对感应区域内是否出现因物体移动所产生的激光阻隔变化去判断是否有移动物体的侵入。
s4：当激光探测到移动物体与杆塔或导线的距离小于安全距离时，调用声光报警系统进行声光报警，否则，向中心服务器发出告警信息。
安全距离是由输电线路本身的特性决定的。激光探测器探测到移动物体但移动物体无语安全距离外时，进行声光报警。即通过喇叭或者灯光的方式作出警示和震慑。若移动物体以及进入了安全距离之内，则向指挥中心的中心服务器发出告警信息并且开始视频联运功能录制现场状态以及通知线路管理人员进行处理。
依托于上述方法，本发明还提供了一种输电线路杆塔激光及微波联动外破监测系统，包括激光微波发射器、激光微波双鉴探测器、声光报警系统以及中心服务器，激光微波发射器安装在杆塔顶部，激光微波双鉴探测器有多个，分别安装在杆塔四周，激光微波发射器通过无线或者有线的方式与激光微波双鉴探测器连接以在检测到移动物体时调用激光微波双鉴探测器，激光微波双鉴探测器分别与声光报警系统以及中心服务器连接以当移动物体处于不同位置时向声光报警系统或者中心服务器发送信号。
优选地，外破检测系统还包括视频联运系统，视频联运系统与中心服务器连接以在中心服务器接收到告警信号后根据中心服务器的控制信号启用对现场进行录制。
优选地，激光微波发射器安装于杆塔塔顶横担下方8-10米的位置。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。