一种基于输电线路防风灾联动感知监测系统的制作方法

本发明属于风灾监测技术领域，特别涉及一种基于输电线路防风灾联动感知监测系统。

背景技术：

随着国民经济的高速发展，各行各业对电力的需求量越来越大，对供电部门提供电力供应的质量(稳定性、不间断性及伴随服务)要求也越来越高，因此远距离高压输电线路的电网运行的安全性显得尤为重要。大风性气候一直威胁着电网输电线路的安全运行，因强风造成的输电线路杆塔倾倒，导线风偏，绝缘子脱件及金具断裂等事故常有发生，其中尤其以风偏对输电线路危害频次搞、范围广、程度大。且一年四季都有发生，目前无法进行有效追踪及监控。

辽宁本溪输电线路主要以220kv/110kv为骨干网，辅之有35kv线路，架空输电线路所经地区气候、地形、地质和各种自然条件十分复杂。截至2006年12月，本溪地区共有架空输电线路119条，长达1805.6公里，杆塔6100余基。其中220kv线路49条，长达1151.7公里。经统计，220kv线路中共有610基杆塔位于强风地区，与海岸线平行的线路长达210公里，极易受到飓风的正面侵袭。此外，一大部分线路位于高山峻岭间，山谷地形复杂，较易发生飑线风，也对线路的安全运行造成威胁。

在大风环境下如何延长输电线路通道运行维护时间，对风灾波及范围进行有效监控，追踪。确保全天24小时通道内发生的各类隐患得到有效监控，并且达到告警及时、分析准确、处理得当，缓解线路巡视和维护工作的繁重程度，同时又能大风等极端环境下输电通道进行有效监测，成为目前输电运维急需解决的首要难题，为此，本发明提出一种基于输电线路防风灾联动感知监测系统。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于输电线路防风灾联动感知监测系统，该基于输电线路防风灾联动感知监测系统设计合理，能够有效的提升对风灾预测与感知，提升运维质效，保障线路安全。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于输电线路防风灾联动感知监测系统，包括ai智能监测平台、监测装置和供电装置；

所述监测装置包括通信模块、图像监测模块和超声波风灾检测模块，所述通信模块用于与ai智能监测平台通信和数据传输，所述图像监测模块采用视频处理、图像优化和云计算图像对比算法，实现全天候彩色摄像能力，能对输电通道因风灾引发外破、风偏等隐患情况进行准确告警，能够有效提升输电通道运维效率和风灾隐患防范，所述超声波风灾检测模块采用三维超声波风速仪，用于对风力、风速数据的监测；

所述供电装置包括充放电保护单元、太阳能供电单元和电池供电单元，所述充放电保护单元的功能是将太阳能供电单元供给的电压转换成稳定直流电压，给监测装置供电，并给电池供电单元充电，完成电能的存储，在夜晚无法供给太阳能或阴天等气候情况太阳能供给不足时，由电池供电单元继续给监测装置供电；

所述ai智能监测平台上集成安装有大风跟随联动感知模块和风力数据运算预警模块，所述ai智能监测平台具备定制化深度学习能力，随数据量越大，所述ai智能监测平台会不断成长进化，各类风灾隐患识别精度及效率也会越来越高，精准的图像对比算法能够及时准确的分析出通道因大风环境造成的树木舞动、线路风偏、环境变化等隐患，能够准确的反应输电通道内的异常，具备强大的防风灾监测预警能力，监测装置采用全彩夜视监测技术，保障24小时通道实时监测，ai智能监测平台结合杆塔风灾等级模型算法，对风灾数据进行实时运算评估、运算预警、实时反馈通道情况，监测装置与ai智能监测平台双结合，准确预测输电通道风灾威胁，监测装置实时监测每一座杆塔的信息，并通过通信模块将信息发送往ai智能监测平台，对于每一座杆塔，ai智能监测平台都会从数据库中查询杆塔的历史监测信息，风力数据运算预警模块会计算出风灾对输电线路损害程度，一旦发生大风造成环境变化与隐患威胁，ai智能监测平台通过风力数据运算预警模块进行联合侦测运算，输出图像监测和风力数据信息，并进行预警推送，ai智能监测平台灾情地理位置定位功能，当报警发生时，系统向用户提供具体的报警发生的杆塔坐标，以提高用户工作效率，同时也为用户节约维护成本，运维人员根据推送信息及数据进行预判，如确认存在风灾隐患，即根据实际状况启动大风跟随联动感知模块进行联动策略调度，大风跟随联动感知模块会对设定范围内的监测装置进行强制唤醒，随着风力移动引发数据变化，风径内监测装置均会根据风力移动，进行大风跟随联动，并持续输出监测数据，最终所有数据会统一汇总于运检中心大屏进行大屏轮循展示，智能跟随风灾移动路径，实时对输电通道情况进行图像及数据展示，实时监控，迅速响应，为决策提供强大数据支撑。

作为本发明的一种优选方式，所述通信模块采用td-scdma、w-cdma和cdma2000。

作为本发明的一种优选方式，所述三维超声波风速仪采用利用测量声波在已知距离的两点之间传播时间的变化来逆向推导两点间风速的方法。

作为本发明的一种优选方式，所述监测装置和供电装置的数量需根据实际需要配置，所述监测装置和供电装置为一一对应组合安装。

本发明的有益效果：本发明的一中基于输电线路防风灾联动感知监测系统包括ai智能监测平台、监测装置、供电装置、大风跟随联动感知模块、风力数据运算预警模块、通信模块、图像监测模块、超声波风灾检测模块、充放电保护单元、太阳能供电单元和电池供电单元。

1、此基于输电线路防风灾联动感知监测系统通过监测装置与ai智能监测平台双结合，准确预测输电通道风灾威胁，监测装置实时监测每一座杆塔的信息，并通过通信模块将信息发送往ai智能监测平台，对于每一座杆塔，ai智能监测平台都会从数据库中查询杆塔的历史监测信息，风力数据运算预警模块会计算出风灾对输电线路损害程度，一旦发生大风造成环境变化与隐患威胁，ai智能监测平台通过风力数据运算预警模块进行联合侦测运算，输出图像监测和风力数据信息，并进行预警推送，运维人员根据推送信息及数据进行预判，如确认存在风灾隐患，即根据实际状况启动大风跟随联动感知模块进行联动策略调度，大风跟随联动感知模块会对设定范围内的监测装置进行强制唤醒，随着风力移动引发数据变化，风径内监测装置均会根据风力移动，进行大风跟随联动，并持续输出监测数据，最终所有数据会统一汇总于运检中心大屏进行大屏轮循展示，智能跟随风灾移动路径，实时对输电通道情况进行图像及数据展示，实时监控，迅速响应，为决策提供强大数据支撑。

2、此基于输电线路防风灾联动感知监测系统能够确保全天24小时通道内发生的各类隐患得到有效监控，并且达到告警及时、分析准确、处理得当，缓解线路巡视和维护工作的繁重程度，同时又能大风等极端环境下输电通道进行有效监测。

3、此基于输电线路防风灾联动感知监测系统不仅能够在白天对高压输电线路通道风灾隐患监测，还可以在夜间监控威胁线路安全的其他隐患，通过ai智能监测平台和监测装置双端数据融合运算，大大提升对风灾预测与感知，一旦发生风灾隐患，造成隐患威胁，便可在第一时间推送预警，保障输电线路在白天和夜间的稳定运行，大风跟随联动感知模块智能调度监测装置，持续完成对风灾追踪，进一步加巡视力度，全面掌控线路通道及临近建筑、物体、树木等环境情况，实时监控，实时反馈，提升运维质效，保障线路安全。

附图说明

图1为一种基于输电线路防风灾联动感知监测系统的功能模块图；

图中：1-ai智能监测平台、2-监测装置、3-供电装置、4-大风跟随联动感知模块、5-风力数据运算预警模块、6-通信模块、7-图像监测模块、8-超声波风灾检测模块、9-充放电保护单元、10-太阳能供电单元、11-电池供电单元。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于输电线路防风灾联动感知监测系统，包括ai智能监测平台1、监测装置2和供电装置3；

所述监测装置2包括通信模块6、图像监测模块7和超声波风灾检测模块8，所述通信模块6用于与ai智能监测平台1通信和数据传输，所述图像监测模块7采用视频处理、图像优化和云计算图像对比算法，实现全天候彩色摄像能力，能对输电通道因风灾引发外破、风偏等隐患情况进行准确告警，能够有效提升输电通道运维效率和风灾隐患防范，所述超声波风灾检测模块8采用三维超声波风速仪，用于对风力、风速数据的监测；

所述供电装置3包括充放电保护单元9、太阳能供电单元10和电池供电单元7，所述充放电保护单元9的功能是将太阳能供电单元10供给的电压转换成稳定直流电压，给监测装置2供电，并给电池供电单元7充电，完成电能的存储，在夜晚无法供给太阳能或阴天等气候情况太阳能供给不足时，由电池供电单元7继续给监测装置2供电；

所述ai智能监测平台1上集成安装有大风跟随联动感知模块4和风力数据运算预警模块5，所述ai智能监测平台1具备定制化深度学习能力，随数据量越大，所述ai智能监测平台1会不断成长进化，各类风灾隐患识别精度及效率也会越来越高，精准的图像对比算法能够及时准确的分析出通道因大风环境造成的树木舞动、线路风偏、环境变化等隐患，能够准确的反应输电通道内的异常，具备强大的防风灾监测预警能力，监测装置2采用全彩夜视监测技术，保障24小时通道实时监测，ai智能监测平台1结合杆塔风灾等级模型算法，对风灾数据进行实时运算评估、运算预警、实时反馈通道情况，监测装置2与ai智能监测平台1双结合，准确预测输电通道风灾威胁，监测装置2实时监测每一座杆塔的信息，并通过通信模块6将信息发送往ai智能监测平台1，对于每一座杆塔，ai智能监测平台1都会从数据库中查询杆塔的历史监测信息，风力数据运算预警模块5会计算出风灾对输电线路损害程度，一旦发生大风造成环境变化与隐患威胁，ai智能监测平台1通过风力数据运算预警模块5进行联合侦测运算，输出图像监测和风力数据信息，并进行预警推送，ai智能监测平台1灾情地理位置定位功能，当报警发生时，系统向用户提供具体的报警发生的杆塔坐标，以提高用户工作效率，同时也为用户节约维护成本，运维人员根据推送信息及数据进行预判，如确认存在风灾隐患，即根据实际状况启动大风跟随联动感知模块4进行联动策略调度，大风跟随联动感知模块4会对设定范围内的监测装置2进行强制唤醒，随着风力移动引发数据变化，风径内监测装置2均会根据风力移动，进行大风跟随联动，并持续输出监测数据，最终所有数据会统一汇总于运检中心大屏进行大屏轮循展示，智能跟随风灾移动路径，实时对输电通道情况进行图像及数据展示，实时监控，迅速响应，为决策提供强大数据支撑。

作为本发明的一种优选方式，所述通信模块6采用td-scdma、w-cdma和cdma2000。

作为本发明的一种优选方式，所述三维超声波风速仪采用利用测量声波在已知距离的两点之间传播时间的变化来逆向推导两点间风速的方法。

作为本发明的一种优选方式，所述监测装置2和供电装置3的数量需根据实际需要配置，所述监测装置2和供电装置3为一一对应组合安装。

工作原理：图像监测模块7采集输电线路及塔杆图像，超声波风灾检测模块8采集对风力、风速数据，通过通信模块6传输给ai智能监测平台1，图像监测模块7采用视频处理、图像优化和云计算图像对比算法，实现全天候彩色摄像能力，能对输电通道因风灾引发外破、风偏等隐患情况进行准确告警，能够有效提升输电通道运维效率和风灾隐患防范，超声波风灾检测模块8采用三维超声波风速仪，用于对风力、风速数据的监测，ai智能监测平台1上集成安装有大风跟随联动感知模块4和风力数据运算预警模块5，ai智能监测平台1具备定制化深度学习能力，随数据量越大，ai智能监测平台1会不断成长进化，各类风灾隐患识别精度及效率也会越来越高，精准的图像对比算法能够及时准确的分析出通道因大风环境造成的树木舞动、线路风偏、环境变化等隐患，能够准确的反应输电通道内的异常，具备强大的防风灾监测预警能力，监测装置2采用全彩夜视监测技术，保障24小时通道实时监测，ai智能监测平台1结合杆塔风灾等级模型算法，对风灾数据进行实时运算评估、运算预警、实时反馈通道情况，监测装置2与ai智能监测平台1双结合，准确预测输电通道风灾威胁，监测装置2实时监测每一座杆塔的信息，并通过通信模块6将信息发送往ai智能监测平台1，对于每一座杆塔，ai智能监测平台1都会从数据库中查询杆塔的历史监测信息，风力数据运算预警模块5会计算出风灾对输电线路损害程度，一旦发生大风造成环境变化与隐患威胁，ai智能监测平台1通过风力数据运算预警模块5进行联合侦测运算，输出图像监测和风力数据信息，并进行预警推送，ai智能监测平台1灾情地理位置定位功能，当报警发生时，系统向用户提供具体的报警发生的杆塔坐标，以提高用户工作效率，同时也为用户节约维护成本，运维人员根据推送信息及数据进行预判，如确认存在风灾隐患，即根据实际状况启动大风跟随联动感知模块4进行联动策略调度，大风跟随联动感知模块4会对设定范围内的监测装置2进行强制唤醒，随着风力移动引发数据变化，风径内监测装置2均会根据风力移动，进行大风跟随联动，并持续输出监测数据，最终所有数据会统一汇总于运检中心大屏进行大屏轮循展示，智能跟随风灾移动路径，实时对输电通道情况进行图像及数据展示，实时监控，迅速响应，为决策提供强大数据支撑，此基于输电线路防风灾联动感知监测系统不仅能够在白天对高压输电线路通道风灾隐患监测，还可以在夜间监控威胁线路安全的其他隐患，通过ai智能监测平台1和监测装置2双端数据融合运算，大大提升对风灾预测与感知，一旦发生风灾隐患，造成隐患威胁，便可在第一时间推送预警，保障输电线路在白天和夜间的稳定运行，大风跟随联动感知模块4智能调度监测装置2，持续完成对风灾追踪，进一步加巡视力度，全面掌控线路通道及临近建筑、物体、树木等环境情况，实时监控，实时反馈，提升运维质效，保障线路安全。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。