一种用于输电线路的在线可视化监测终端及系统

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，特别是一种用于输电线路的在线可视化监测终端及系统。

背景技术

随着我国的经济和科技高速度发展，智能电网的普及程度日渐扩大，在今后很长一段时间都是电力工业发展的主流。截至2018年，中国的输电线路长度已经跃居世界前列，输电线路主要组成部分为杆塔、导线、绝缘子等，由于输电线路大部分暴露在野外，受到的自然因数影响较大，当线路某部分存在缺陷时，将引发一系列如电力系统短路、断路等故障，若输电线路隐患不能及时消除，不仅会危及电网安全运行，而且会影响用户的生产与生活，严重危害经济安全和社会发展。

线路防护，是对输电线路本体缺陷、通道隐患进行巡视检查。高压输电线线路运行状态的获取长期以来主要依靠人力巡检，但是在一些地理环境恶劣或者无人区人工巡检的效率低难度大；

而且输电线路的外部环境恶劣复杂，还要加强防外破的工作力度，线路人工巡检压力自然也就日益增加，常规的人力步行或车辆巡视受人员及地理条件所限，难以保证隐患的快速发现，不仅效率低下而且会消耗大量的巡视成本。

当出现人为外力破坏塔基、恶劣的冰灾天气、施工现场塔吊、车辆等设备穿越架空线路、林区高树成长压线、偏远山区人工巡线困难、塔基周围挖沙石、挖土方破坏塔基的地基等影响输电线路安全的状况，传统的人工巡检能难及时且有效的提前发现安全隐患从而将其解决防止出现安全事故；即现有的人工巡检大多数只能从事故发生后才能得知，无法很好的做到隐患排除工作。

所以，现有的输电线路人工巡检存在环境恶劣导致人工巡检难度大、效率低、成本高、无法及时发现隐患等问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于输电线路的在线可视化监测终端及系统。本发明具有能应用于输电线路进行在线实时监测，不受环境恶劣的影响，减少人工巡检的压力，效率也相对更高、成本相对更低、能及时发现隐患的优点。

本发明的技术方案：一种用于输电线路的在线可视化监测终端，包括驱动单元、设于驱动单元下方的处理器单元和设于驱动单元右侧的变焦单元；所述处理器单元底部设有安装底座，其左侧设有定焦单元；所述驱动单元可水平转动的设于处理器单元上方，变焦单元可竖直转动的设于驱动单元的右侧。

前述的用于输电线路的在线可视化监测终端中，所述变焦单元包括变焦壳体、可拆卸设于变焦壳体顶部的遮阳板、可转动设于变焦壳体前的雨刷单元和设于变焦壳体内的变焦相机单元。

前述的用于输电线路的在线可视化监测终端中，所述变焦壳体左侧设有圆柱形状的旋转连接臂，变焦壳体前端设有用于变焦相机单元拍摄的相机窗口。

前述的用于输电线路的在线可视化监测终端中，所述雨刷单元包括设于变焦壳体内的雨刷电机、设于变焦壳体前侧通过联轴器与雨刷电机相连的雨刷臂和可拆卸设于雨刷臂上的雨刷块；所述雨刷块与变焦壳体相抵接。

前述的用于输电线路的在线可视化监测终端中，所述驱动单元包括驱动壳体、设于驱动壳体顶部的驱动顶盖、设于驱动壳体内用于驱动变焦单元旋转的二号转动单元、设于驱动壳体内用于驱动驱动单元旋转的一号转动单元和控制器。

前述的用于输电线路的在线可视化监测终端中，所述一号转动单元包括一号转动电机、通过皮带与一号转动电机相连的一号转动轮盘和固定设于一号转动轮盘底部的卡接块；所述一号转动轮盘水平设置，卡接块呈U型；所述驱动壳体底部设有与卡接块对应的弧形卡接槽。

前述的用于输电线路的在线可视化监测终端中，所述二号转动单元包括二号转动电机和竖直设置的二号转动轮盘；所述二号转动轮盘与变焦单元的旋转连接臂相连。

前述的用于输电线路的在线可视化监测终端中，所述处理器单元包括处理器壳体、设于处理器壳体内部的处理器、处理器底板和三块可拆卸设于处理器壳体外侧的天线；所述处理器壳体上开设有用于安装天线的天线安装槽。

前述的用于输电线路的在线可视化监测终端中，所述定焦单元包括呈圆筒形的定焦外壳和设于定焦外壳内的定焦相机模组。

一种用于输电线路的在线可视化监测系统，所述在线可视化监测系统包括设备模块、告警模块、巡检模块和统计模块；

所述设备模块包括设备管理模块、设备状态模块；

所述告警模块包括告警数据模块、告警管理模块；

所述巡检模块包括图片巡检模块和视频巡检模块。

与现有技术相比，本发明提供了用于输电线路的在线可视化监测终端及配套的系统，利用监测终端实时在线监测输电线路的状况，然后将图像、照片等数据实时发送给系统进行汇总处理，方便系统自动发现或者由工作人员根据数据及时有效的发现输电线路存在的隐患；

本发明的可视化监测终端极大的减轻了外界恶劣环境对其工作运行的影响，能实时在线的对其所负责的输电线路进行监控，减少人工巡检的工作量；

可视化检测终端通过设置水平转动的一号转动单元和竖直转动的二号转动单元，使得终端实现360°水平旋转和垂直±90°旋转，能对输电线路及其附近的环境等进行追踪拍摄，使得工作人员或系统能切实有效的获知输电线路及其附近的情况，从而便于预先分析判断存在的安全隐患，便于工作人员有目的性及针对性的进行维护检修和预防，提高工作效率。

所以，本发明具有能应用于输电线路进行在线实时监测，不受环境恶劣的影响，减少人工巡检的压力，效率也相对更高、成本相对更低、能及时发现隐患的优点。

附图说明

图1是本发明监测终端的结构示意图；

图2是本发明监测终端的爆炸图；

图3是图2中A处放大图；

图4是本发明监测终端雨刷臂的结构示意图；

图5是本发明监测终端二号转动单元的结构示意图；

图6是本发明监测终端一号转动单元的结构示意图；

图7是本发明监测终端一号转动单元的底部结构示意图；

图8是本发明监测终端驱动壳体的结构示意图。

附图中的标记为：1-驱动单元，11-驱动壳体，111-驱动顶盖，112-卡接槽，2-处理器单元，21-处理器壳体，211-天线安装槽，22-处理器底板，23-天线，3-变焦单元，31-变焦壳体，311-相机窗口，312-旋转连接臂，32-雨刷单元，321-雨刷电机，322-雨刷臂，323-雨刷块，33-遮阳板，4-控制器，5-一号转动单元，51-一号转动电机，52-一号转动轮盘，53-卡接块，6-二号转动单元，61-二号转动电机，62-二号转动轮盘，7-定焦单元，71-定焦外壳，72-定焦相机模组，9-安装底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种用于输电线路的在线可视化监测终端，如图1所示，包括驱动单元1、设于驱动单元1下方的处理器单元2和设于驱动单元1右侧的变焦单元3；处理器单元2底部设有安装底座9，其左侧设有定焦单元7；驱动单元1可水平转动的设于处理器单元2上方，变焦单元3可竖直转动的设于驱动单元1的右侧。

如图2，变焦单元3包括变焦壳体31、可拆卸设于变焦壳体31顶部的遮阳板33、可转动设于变焦壳体31前的雨刷单元32和设于变焦壳体31内的变焦相机单元，变焦相机单元设有20倍变焦机芯。

如图2,，变焦壳体31左侧设有圆柱形状的旋转连接臂312，变焦壳体31前端设有用于变焦相机单元拍摄的相机窗口311。

如图4，雨刷单元32包括设于变焦壳体31内的雨刷电机321、设于变焦壳体31前侧通过联轴器与雨刷电机321相连的雨刷臂322和可拆卸设于雨刷臂322上的雨刷块323；雨刷块323与变焦壳体31相抵接；雨刷电机321为直流电机。

如图2，驱动单元1包括驱动壳体11、设于驱动壳体11顶部的驱动顶盖111、设于驱动壳体11内用于驱动变焦单元3旋转的二号转动单元6、设于驱动壳体11内用于驱动驱动单元1旋转的一号转动单元5和控制器4；控制器4为电机控制板STM32F103RCT6。

如图6-8，一号转动单元5包括一号转动电机51、通过皮带与一号转动电机51相连的一号转动轮盘52和固定设于一号转动轮盘52底部的卡接块53；一号转动轮盘52水平设置，卡接块53呈U型；驱动壳体11底部设有与卡接块53对应的弧形卡接槽112；一号转动电机51为水平旋转步进电机35BYJ212-008 12V 14Ω。

如图5，二号转动单元6包括二号转动电机61和竖直设置的二号转动轮盘62；二号转动轮盘62与变焦单元3的旋转连接臂312相连；二号转动电机61为垂直旋转步进电机35BYJ212-D-2 12V 14Ω。

如图2，处理器单元2包括处理器壳体21、设于处理器壳体21内部的处理器、处理器底板22和三块可拆卸设于处理器壳体21外侧的天线23；处理器壳体21上开设有用于安装天线23的天线安装槽211。

如图1和2，定焦单元7包括呈圆筒形的定焦外壳71和设于定焦外壳71内的定焦相机模组72。

一种用于输电线路的在线可视化监测系统，在线可视化监测系统包括设备模块、告警模块、巡检模块和统计模块；

所述设备模块包括设备管理模块、设备状态模块；

所述告警模块包括告警数据模块、告警管理模块；

所述巡检模块包括图片巡检模块和视频巡检模块。

设备管理模块主要对所有的抓拍机，包括云台和相机进行管理，参数配置，批量维护，场景配置，巡航配置等；

设备状态模块主要是对设备在线状态、设备安装状态、上图率等信息进行采集统计；

状态监控是预测性维护的重要组成部分，可以用于规划维护计划，重点避免故障及其后果；状态监测提供了足够的信息，以便对需要关注的设备采取行动，减少设备停工造成的损失；预测性维护带来的最重要的价值是大大减少了生产停工时间及维修费用。

告警数据模块分为当天告警数据，历史告警数据和最近告警数据；

当天告警数据主要对今日告警进行统计，从手动告警、自动告警和未处理、已处理两个维度对数据进行分析；

告警历史则以柱状图的形式从总量、已处理、未处理三个角度对最近7天的告警数据进行对比，及时的数据反馈便于用户对系统的整体把握。

告警管理模块主要以表格和图片的形式展示所有的告警信息，包括告警时间、运行单位、电压等级、线路名称、杆塔号、通道名称、告警描述、状态(已确认/未确认)和告警类型、告警图片等信息；

告警管理模块支持按照通道名称、告警时间等条件进行检索，同时支持以(塔基防范、超高检测、违章检测、杆塔倾斜、区域入侵、线缆断裂、异物悬挂、线缆覆冰、线缆舞动、山火、外力破坏、经纬度变化、音频异常)，智能分析(吊车、塔吊、推土机、泵车、挖掘机、公共汽车、卡车、汽车、其他车辆、绝缘斗臂车、打桩机、脚手架、塑料布、风筝、鸟、其他异物、山火、烟雾)，告警来源(自动告警、手动告警)，确认状态(未确认、已确认)等多个检索条件。

同时，告警管理模块支持本地下载功能。

图片巡检模块主要是用来查看和管理所有接入设备自动或手动抓拍的所有照片，主要有三个功能：当前抓拍、历史抓拍和自动轮播；

当前抓拍模块默认按照时间顺序倒序展示所有抓拍机拍摄的所有图片；

按照区域，杆塔编号，设备编号，相机编号4个层级划分设备创建设备列表，支持按照前后端两种搜索模式，支持名称、GUID、终端ID、设备厂商等多种检索条件，同时支持关键字段模糊查询；

支持各层级设备图片查询，支持按照日期查询，支持多种格式导出功能。

历史抓拍模块默认按照时间顺序倒序展示所有抓拍机拍摄的所有图片，支持按照预置位对图片进行检索，支持按照图片类型进行检索，同时支持时间段检索；

每张图片都包含相机编号、拍摄时间、用户是否浏览等信息。

自动轮播模块默认按照时间顺序倒序展示所有抓拍机拍摄的所有图片，支持按照用户设定的轮播速度对所有图片进行轮播展示。

视频巡检的主要功能是拉取当前相机的画面，查看巡检记录及录像视频记录；

该模块支持实时查看各抓拍机的当前画面，最多支持同时查看9个设备录像。支持手动停止拉取画面，调整画面位置。支持手动抓拍上报，支持本地录像，同时支持本地存储图像和视频的功能；

视频巡检还具有在线控制云镜的功能，通过偏转角度加上下左右四个方向键实时控制相机镜头，同时可以通过调整光圈、画面缩放及聚焦、画面亮度、对比度、饱和度、雨刷等来提高画面清晰度，捕捉目标；云镜控制的巡航和巡检功能还支持；

每个抓拍机同时具有256个预置位，通过设置预置位可以记录抓拍机的一些关键点位的信息，通过调取预置位一键查看关键画面。

在线可视化监测系统还包括其他如需求分析模块、数据采集模块、统计报表模块等。