一种输电线路用高精度判断、高精度扫描的雷达的制作方法

本发明涉及输电线路技术领域，具体为一种输电线路用高精度判断、高精度扫描的雷达。

背景技术：

随着科学技术的发展，我们的生产、生活对于电力的依赖性越来越强，电力的安全稳定直接影响着企业乃至国民经济的稳定发展。而电力供应——高压远距离传输即输电线路的安全十分重要，目前线下违章施工、违章建房、违章植树等外力破坏是导致输电线路跳闸的最主要原因。

以某市供电公司为例，2018年外破跳闸占输电总跳闸数的37.1％，此类事件给主网安全稳定运行造成了极大的影响，给架空输电线路运维人员增加了极大的工作量，增加了运营成本，降低了生产效率，因此如何提前发现外力破坏的隐患，第一时间向外力破坏实施者发出警告，第一时间通知运维人员，从而将外力破坏行为及时制止成为了一个的重要课题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种输电线路用高精度判断、高精度扫描的雷达，主要为解决现有的供电系统不能提前发现外力破坏的隐患，第一时间向外力破坏实施者发出警告，第一时间通知运维人员的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种输电线路用高精度判断、高精度扫描的雷达，包括以下步骤：

s1：发射激光束，激光雷达发出一个测距脉冲，同时开始计时；

s2：激光束返回，脉冲通过光学组件整理后向某个方向以光速c行进；当遇到目标物时，对激光脉冲产生反射作用，反射的激光能量同样以光速返回激光雷达的接收系统；接收系统收到反射信号后，停止计时，可得到激光飞行时间t；

s3：计算距离，根据路程、速度与时间的关系，可得到目标物的距离d＝c*t/2；

s4：选择角度测距，激光雷达在脉冲测距的同时，高速电机带动测距组件进行转动，实现各个方向测距，s4中反射镜每旋转一个角度，完成一次测距，该过程高速状况下不断重复；

s5：呈现扫描面，综合各个角度的测距情况，最终呈现可测距、测角的，并且实时高速刷新的扫描面。

在前述方案的基础上，所述s4中激光雷达扫描面数据取得后，需要通过算法对数据中目标数据进行分析，最终根据设定的参数对符合规则的目标进行报警。

作为本发明再进一步的方案，所述s4中算法首先需对数据中目标进行分割，然后对各个分割目标属性进行计算，比如目标位置、目标大小、存在时间、移动速度等，然后根据设定的参数对是否需要产生报警进行判断，当需要产生报警时，输出报警信息。

进一步的，所述s1中的激光雷达采用非接触905nm激光测量原理，测量距离不低于200米扫描半径，不低于100度。

在前述方案的基础上，所述s5中包括摄像机，摄像机在接收到报警后系统自动录像要求可看到激光雷达可探测区域。

本发明再进一步的方案，所述s5中设备需具备声光报警器，设备检查到报警后，声光报警器自动报警。

进一步的，所述s1-s5中包括供电设备，设备供电具备聚合物锂电池及太阳能供电系统供电，电池续航时间不小于24小时。

在前述方案的基础上，所述s4中在系统设计上考虑各站点业务繁简、施工过程不需要使用电、火、水等作业，所有项目现场安装都是采用无损方式，高效便捷，系统在方案设计时需要考虑未来集成更多功能的可能性需求，系统在设计时具有进可扩展功能。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种输电线路用高精度判断、高精度扫描的雷达，具备以下有益效果：

1、本发明的装置采用便携式设计，方便移动部署，配置界面中，各功能模块布局合理，操作界面通俗易懂，各种操作信息一目了然，简单、易用，只需几分钟时间，操作人员即可学会操作。

2、本发明的激光雷达通过飞行时间原理实现点测距，结合内部旋转机构实现平面测距，从而得到扫描平面的切面图，通过设计的模式识别算法对扫描平面内数据进行分割得到多个目标，计算得到各个目标的各种属性，当防区内出现符合预设属性的目标时，设备产生报警信息，并联动本地报警输出设备对现场人员进行提示，防区大小、形状可灵活设置，支持在整个防区内开辟人员或车辆都绿色通道功能，同时模式识别算法可有效去除飞鸟等引起的误报警。

3、本发明中，系统在设计时具有进可扩展功能，使得后期只要有需求，无论从输入设备还是联动输出设备，该系统均可进行扩充，方便灵活地实现系统的扩展。

附图说明

图1为本发明提出的一种输电线路用高精度判断、高精度扫描的雷达的流程结构示意图。

图2为本发明提出的一种输电线路用高精度判断、高精度扫描的雷达的信号发射传递模拟结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

参照图1-2，一种输电线路用高精度判断、高精度扫描的雷达，包括以下步骤：

s1：发射激光束，激光雷达发出一个测距脉冲，同时开始计时；

s2：激光束返回，脉冲通过光学组件整理后向某个方向以光速c行进；当遇到目标物时，对激光脉冲产生反射作用，反射的激光能量同样以光速返回激光雷达的接收系统；接收系统收到反射信号后，停止计时，可得到激光飞行时间t；

s3：计算距离，根据路程、速度与时间的关系，可得到目标物的距离d＝c*t/2；

s4：选择角度测距，激光雷达在脉冲测距的同时，高速电机带动测距组件进行转动，实现各个方向测距，s4中反射镜每旋转一个角度，完成一次测距，该过程高速状况下不断重复，装置采用便携式设计，方便移动部署，配置界面中，各功能模块布局合理，操作界面通俗易懂，各种操作信息一目了然，简单、易用，只需几分钟时间，操作人员即可学会操作；

s5：呈现扫描面，综合各个角度的测距情况，最终呈现可测距、测角的，并且实时高速刷新的扫描面，激光雷达通过飞行时间原理实现点测距，结合内部旋转机构实现平面测距，从而得到扫描平面的切面图，通过设计的模式识别算法对扫描平面内数据进行分割得到多个目标，计算得到各个目标的各种属性，当防区内出现符合预设属性的目标时，设备产生报警信息，并联动本地报警输出设备对现场人员进行提示，防区大小、形状可灵活设置，支持在整个防区内开辟人员或车辆都绿色通道功能，同时模式识别算法可有效去除飞鸟等引起的误报警。

本发明的s4中激光雷达扫描面数据取得后，需要通过算法对数据中目标数据进行分析，最终根据设定的参数对符合规则的目标进行报警，s4中算法首先需对数据中目标进行分割，然后对各个分割目标属性进行计算，比如目标位置、目标大小、存在时间、移动速度等，然后根据设定的参数对是否需要产生报警进行判断，当需要产生报警时，输出报警信息，基于激光雷达数据的模式识别算法，可智能识别报警目标与飞鸟、塑料袋等区别，提高报警准确率，从而提高装置适用性。

需要特别说明的是，s1中的激光雷达采用非接触905nm激光测量原理，测量距离不低于200米扫描半径，不低于100度，激光雷达可有效探测量程范围内的距离数据，内置可编辑程序，通过调试工具下发多个不规则防区，并可编辑报警目标大小、报警延时等功能，s5中包括摄像机，摄像机在接收到报警后系统自动录像要求可看到激光雷达可探测区域，s5中设备需具备声光报警器，设备检查到报警后，声光报警器自动报警，s1-s5中包括供电设备，设备供电具备聚合物锂电池及太阳能供电系统供电，电池续航时间不小于24小时。

实施例2

参照图1-2，一种输电线路用高精度判断、高精度扫描的雷达，包括以下步骤：

s1：发射激光束，激光雷达发出一个测距脉冲，同时开始计时；

s2：激光束返回，脉冲通过光学组件整理后向某个方向以光速c行进；当遇到目标物时，对激光脉冲产生反射作用，反射的激光能量同样以光速返回激光雷达的接收系统；接收系统收到反射信号后，停止计时，可得到激光飞行时间t；

s3：计算距离，根据路程、速度与时间的关系，可得到目标物的距离d＝c*t/2；

s4：选择角度测距，激光雷达在脉冲测距的同时，高速电机带动测距组件进行转动，实现各个方向测距，s4中反射镜每旋转一个角度，完成一次测距，该过程高速状况下不断重复，装置采用便携式设计，方便移动部署，配置界面中，各功能模块布局合理，操作界面通俗易懂，各种操作信息一目了然，简单、易用，只需几分钟时间，操作人员即可学会操作；

s5：呈现扫描面，综合各个角度的测距情况，最终呈现可测距、测角的，并且实时高速刷新的扫描面，激光雷达通过飞行时间原理实现点测距，结合内部旋转机构实现平面测距，从而得到扫描平面的切面图，通过设计的模式识别算法对扫描平面内数据进行分割得到多个目标，计算得到各个目标的各种属性，当防区内出现符合预设属性的目标时，设备产生报警信息，并联动本地报警输出设备对现场人员进行提示，防区大小、形状可灵活设置，支持在整个防区内开辟人员或车辆都绿色通道功能，同时模式识别算法可有效去除飞鸟等引起的误报警。

本发明的s4中激光雷达扫描面数据取得后，需要通过算法对数据中目标数据进行分析，最终根据设定的参数对符合规则的目标进行报警，s4中算法首先需对数据中目标进行分割，然后对各个分割目标属性进行计算，比如目标位置、目标大小、存在时间、移动速度等，然后根据设定的参数对是否需要产生报警进行判断，当需要产生报警时，输出报警信息，基于激光雷达数据的模式识别算法，可智能识别报警目标与飞鸟、塑料袋等区别，提高报警准确率，从而提高装置适用性。

需要特别说明的是，s1中的激光雷达采用非接触905nm激光测量原理，测量距离不低于200米扫描半径，不低于100度，激光雷达可有效探测量程范围内的距离数据，内置可编辑程序，通过调试工具下发多个不规则防区，并可编辑报警目标大小、报警延时等功能，s5中包括摄像机，摄像机在接收到报警后系统自动录像要求可看到激光雷达可探测区域，s5中设备需具备声光报警器，设备检查到报警后，声光报警器自动报警，s1-s5中包括供电设备，设备供电具备聚合物锂电池及太阳能供电系统供电，电池续航时间不小于24小时。

本发明中，s4中在系统设计上考虑各站点业务繁简、施工过程不需要使用电、火、水等作业，所有项目现场安装都是采用无损方式，高效便捷，系统在方案设计时需要考虑未来集成更多功能的可能性需求，系统在设计时具有进可扩展功能，使得后期只要有需求，无论从输入设备还是联动输出设备，该系统均可进行扩充，方便灵活地实现系统的扩展。

在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。