本實(shí)用新型屬于架空輸電線路監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國城市建設(shè)的日益加速，輸電線路走廊附近的施工現(xiàn)場越來越多，重要鐵路、公路、航道同輸電線路的交跨日益普遍。塔吊、泵車等大型機(jī)械穿越架空線路引起的線路跳閘時(shí)有發(fā)生，外力破壞已成為影響輸電線路安全運(yùn)行的主要因素之一。目前一般采用定期人工巡視、視頻監(jiān)控等方式防止施工現(xiàn)場的輸電線路受到外力破壞，但這些方式存在人員需求量大、監(jiān)控范圍受環(huán)境因素影響較大等問題，給管理帶來困難。且人工巡視、視頻監(jiān)控等傳統(tǒng)監(jiān)測方式主要作為事后追查的依據(jù)，達(dá)不到及時(shí)預(yù)防和現(xiàn)場制止的作用。近年來也出現(xiàn)了一些紅外、激光等新型防外破方式，但其技術(shù)手段還不夠成熟，不能滿足輸電線路防外破監(jiān)測的需求。因此研究開發(fā)出高效、穩(wěn)定的輸電線路防外力破壞監(jiān)視系統(tǒng)將有效遏制輸電線路外力破壞事故的頻發(fā)。

雷達(dá)作為一種重要的移動(dòng)目標(biāo)檢測手段，在軍事上用來監(jiān)測入侵物體已有廣泛的應(yīng)用。隨著電子水平及制造工藝的不斷發(fā)展，電子器件不斷小型化，低價(jià)化，民用小型化雷達(dá)被開發(fā)出來并應(yīng)用于各類安防系統(tǒng)中，在雷達(dá)波束區(qū)域內(nèi)的活動(dòng)目標(biāo)，其方位，距離，速度信息都可以被準(zhǔn)確計(jì)算出來，這種特性也適用于監(jiān)測輸電線路附近的外物入侵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是利用Ku波段雷達(dá)具有定位精度高、重量輕、體積小、不易受干擾，在大雨、大雪等天氣情況下仍具有良好的效果，且Ku波段雷達(dá)有較好的俯視角可以覆蓋更近的區(qū)域的特點(diǎn)。提供一種基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測輸電線路走廊情況。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置，包括輸電桿塔，還包括監(jiān)測子站和中心站；監(jiān)測子站包括Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器、高速球機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、通信模塊、電源系統(tǒng)、聲光報(bào)警模塊；中心站包括后臺服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲單元、信號處理模塊、短信報(bào)警模塊、控制抓拍模塊；所述微處理器分別與高速球機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、通信模塊、聲光報(bào)警模塊和電源系統(tǒng)雙向連接，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊分別連接所述Ku波段雷達(dá)傳感器和加速度傳感器；所述Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器、高速球機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、通信模塊、聲光報(bào)警模塊的電源端分別接所述電源系統(tǒng)的電源輸出端；所述微處理器與后臺服務(wù)器相連；所述后臺服務(wù)器分別與信號處理模塊、數(shù)據(jù)存儲單元、短信報(bào)警模塊和控制抓拍模塊連接；所述高速球機(jī)水平安裝在所述輸電桿塔橫擔(dān)下方；所述Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器安裝在所述輸電桿塔支架上。

在上述的基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置中，所述Ku波段雷達(dá)傳感器選用頻率覆蓋范圍為12～18GHz的Ku波段雷達(dá)。

在上述的基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置中，所述Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、通信模塊、電源系統(tǒng)、聲光報(bào)警模塊分別安裝在預(yù)警裝置機(jī)箱內(nèi)。

在上述的基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置中，所述電源系統(tǒng)采用太陽能電池板與蓄電池配合模式。

在上述的基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置中，所述通信模塊選用GPRS/RF通信方式。

在上述的基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置中，所述聲光報(bào)警模塊包含兩種報(bào)警模式，分別為急促蜂鳴閃爍和慢速蜂鳴閃爍。

在上述的基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置中，所述后臺服務(wù)器采用工控計(jì)算機(jī)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）通過對大型機(jī)械、動(dòng)植物等可能對輸電線路造成破壞提前進(jìn)行預(yù)警，及時(shí)消除隱患，并通知維護(hù)人員趕赴現(xiàn)場，確保電力部門能夠及時(shí)掌握并解決存在的安全隱患，確保輸電線路不受外力破壞。

（2）在電力設(shè)施保護(hù)工作中利用“技防”措施，彌補(bǔ)了“人防”的不足，提高了運(yùn)行工作效率，降低了人員巡視、維護(hù)的工作量，同時(shí)也避免巡視過度仍發(fā)現(xiàn)不了問題的情況。

（3）提高了線路運(yùn)行工作質(zhì)量，減少了外破跳閘的次數(shù)，從而保證了供電可靠性和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對本實(shí)用新型的限制。

下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實(shí)用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本實(shí)用新型。此外，本實(shí)用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本實(shí)用新型提供了各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其它工藝的可應(yīng)用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。

本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”“連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。

本實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：一種基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置，包括輸電桿塔，還包括監(jiān)測子站和中心站；監(jiān)測子站包括Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器、高速球機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、通信模塊、電源系統(tǒng)、聲光報(bào)警模塊；中心站包括后臺服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲單元、信號處理模塊、短信報(bào)警模塊、控制抓拍模塊；所述微處理器分別與高速球機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、通信模塊、聲光報(bào)警模塊和電源系統(tǒng)雙向連接，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊分別連接所述Ku波段雷達(dá)傳感器和加速度傳感器；所述Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器、高速球機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、通信模塊、聲光報(bào)警模塊的電源端分別接所述電源系統(tǒng)的電源輸出端；所述微處理器與后臺服務(wù)器相連；所述后臺服務(wù)器分別與信號處理模塊、數(shù)據(jù)存儲單元、短信報(bào)警模塊和控制抓拍模塊連接；所述高速球機(jī)水平安裝在所述輸電桿塔橫擔(dān)下方；所述Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器安裝在所述輸電桿塔支架上。

進(jìn)一步，所述Ku波段雷達(dá)傳感器選用頻率覆蓋范圍為12～18GHz的Ku波段雷達(dá)。

進(jìn)一步，所述Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、通信模塊、電源系統(tǒng)、聲光報(bào)警模塊分別安裝在預(yù)警裝置機(jī)箱內(nèi)。

進(jìn)一步，所述電源系統(tǒng)采用太陽能電池板與蓄電池配合模式。

在上述的基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置中，所述通信模塊選用GPRS/RF通信方式。

進(jìn)一步，所述聲光報(bào)警模塊包含兩種報(bào)警模式，分別為急促蜂鳴閃爍和慢速蜂鳴閃爍。

更進(jìn)一步，所述后臺服務(wù)器采用工控計(jì)算機(jī)。

具體實(shí)施時(shí)，如圖1所示，一種基于Ku波段雷達(dá)的輸電線路外力破壞監(jiān)測與預(yù)警裝置，由監(jiān)測子站和中心站構(gòu)成，監(jiān)測子站包括Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器、高速球機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器(MCU)、通信模塊、電源系統(tǒng)、聲光報(bào)警模塊。中心站包括后臺服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲單元、信號處理模塊、短信報(bào)警模塊、控制抓拍模塊。

并且，選用頻率覆蓋范圍為12～18GHz的Ku波段雷達(dá)。

并且，Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器安裝在輸電桿塔支架上；Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器配合監(jiān)視，在保證輸電線路足夠警戒范圍的前提下，根據(jù)對入侵目標(biāo)的形體、相對位移速度進(jìn)行檢測及識別，能識別出衣物、樹木等懸掛物的晃動(dòng)等干擾源，杜絕誤報(bào)。

并且，高速球機(jī)分別安裝在輸電桿塔橫擔(dān)的下方，可360度監(jiān)控輸電線路現(xiàn)場環(huán)境，監(jiān)測終端可以與輸電線路視頻監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，附近的攝像頭將自動(dòng)聚焦至入侵點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場拍照或者錄像，使中心站可以更好的掌握現(xiàn)場情況并采取有效措施。

并且，高速球機(jī)的網(wǎng)口與所述微處理器的相應(yīng)網(wǎng)口雙向連接；Ku波段雷達(dá)傳感器的串口與微處理器的相應(yīng)串口雙向連接；通信模塊的串口與微處理器的相應(yīng)串口雙向連接；聲光報(bào)警模塊的串口與微處理器的相應(yīng)串口雙向連接；電源系統(tǒng)的控制端與微處理器的相應(yīng)端口雙向連接。

并且，Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器、高速球機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器(MCU)、通信模塊、聲光報(bào)警模塊的電源端分別接電源系統(tǒng)的相應(yīng)電源輸出端。

并且，電源系統(tǒng)為太陽能電池板加蓄電池配合模式；通信模塊選用GPRS/RF通信方式，在不工作時(shí)處于休眠狀態(tài)，以延長通信設(shè)備的使用壽命和降低電能消耗。

并且，Ku波段雷達(dá)傳感器、加速度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器(MCU)、通信模塊、電源系統(tǒng)、聲光報(bào)警模塊分別安裝在預(yù)警裝置機(jī)箱里面；

并且，信號處理模塊通過分析混合信號，實(shí)時(shí)計(jì)算入侵目標(biāo)的危險(xiǎn)等級，設(shè)定不同級別的報(bào)警模式，通過現(xiàn)場聲光報(bào)警模塊對即將發(fā)生的外力破壞行為進(jìn)行警告；聲光報(bào)警模塊包含兩種報(bào)警模式，分別為急促蜂鳴閃爍、慢速蜂鳴閃爍，表征非常危險(xiǎn)/存在隱患，從而區(qū)分入侵目標(biāo)的危險(xiǎn)等級。

并且，控制抓拍模塊根據(jù)查證需要，附近的攝像頭將自動(dòng)聚焦至入侵點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場拍照或者錄像。

并且，后臺服務(wù)器為工控計(jì)算機(jī)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。

雖然以上結(jié)合附圖描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，可以對這些實(shí)施方式做出多種變形或修改，而不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)。本實(shí)用新型的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。