本發(fā)明一種輸電線路防外力破壞智能預警系統(tǒng)，涉及輸電線路安全預警領域。

背景技術：

近年來，隨著經濟的飛速發(fā)展，大量進行城市施工、道路建設，很多施工現場就位于輸電線路的附近，施工所需的大型機械和塔吊對輸電線路的安全運行帶來了嚴重的威脅。常規(guī)的報警方式是對現場情況進行不間斷的采集，這樣做的缺點是：產生大量的無效數據，需要投入大量的人力做有效數據的提取工作，同時大量無效數據傳輸增加了通訊費。而且，遇到緊急情況也不能及時報警，只能在事發(fā)之后才能收到報警信息，這樣就對人的生命財產威脅特別大，對那些危險的情況也不能及時制止。例如：一輛大型挖掘機要通過輸電線路的下方，挖掘機的高度已經達到輸電線路危險距離，而且司機人員還沒有意識到危險的存在，管理人員也沒有及時看到這種情況并且制止，這樣造成的危害就要特別大。并且，輸電線路大多都是在室外，沒有可以利用的市電，導致存在弊端在于：野外設備的不能全天工作，一旦設備因為電源停止工作，發(fā)生一些對輸電線路具有威脅的情況就不能及時發(fā)現，存在很大的安全隱患。

傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)采用的是太陽能電池板或者風速發(fā)電為設備供電，但是由于戶外環(huán)境條件惡劣，光能有限，風力有限，一旦出現光弱、無風的惡劣天氣電源就會斷電，設備就無法工作，出現危險情況就不能及時報警。

技術實現要素：

本發(fā)明提供一種輸電線路防外力破壞智能預警系統(tǒng)，可以識別大型機械對輸電線路的外力破壞的威脅，一旦系統(tǒng)識別到這種威脅和破壞活動會立即拍照通過網絡發(fā)送到服務器，服務器負則處理將照片保存圖片記錄拍照的時間和照片上面的地點，并且轉發(fā)給相關負責人。

本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種輸電線路防外力破壞智能預警系統(tǒng)，包括監(jiān)控前端、風光互補獨立電源、服務器、管理平臺、手機客戶端。所述監(jiān)控前端包括控制箱、球機、揚聲器，所述控制箱安裝有視頻處理器、路由器，視頻處理器連接球機、揚聲器，視頻處理器采用嵌入式操作系統(tǒng)，加載處理算法，對球機采集到的視頻進行圖像處理，將處理的結果發(fā)送至服務器，同時聯(lián)動揚聲器進行音頻報警。

所述風光互補獨立電源包括電源控制箱、太陽能電池板和風機，電源控制箱連接太陽能電池板、風機，電源控制箱用于將太陽能和風能轉化為電能存儲起來作為惡劣天氣下設備供電；所述電源控制箱設置有蓄電池、電源數據采集/處理模塊，電源數據采集/處理模塊用于記錄太陽能、風能和負載輸出的相關參數，監(jiān)測設備狀態(tài)；

所述服務器包括管理服務器、視頻轉發(fā)服務器，管理服務器用于對監(jiān)控前端和風光互補獨立電源集中管理和統(tǒng)一展示，實現對用戶賬戶的管理；視頻轉發(fā)服務器用于轉發(fā)監(jiān)控前端視頻。所述管理平臺用于對監(jiān)控前端和風光互補獨立電源集中管理。

所述手機客戶端包括賬號注冊模塊、視頻監(jiān)控界面模塊；手機客戶端與監(jiān)控前端無線連接。

所述的智能前端監(jiān)控系統(tǒng)的視頻處理器采用嵌入式操作系統(tǒng)，在原來運動檢測的基礎上增加更加先進的算法，可以識別大型機械對輸電線路的外力破壞威脅，自動過濾對輸電線路不構成威脅的運動物體，不會發(fā)生報警。

所述風機自動剎車功能，當蓄電池充滿時或電流大于最大線電流時，風機自動剎車；風機還具有手動剎車功能，旋轉剎車按鈕，風機停止，便于設備的安裝。

通過管理平臺的賬號和密碼登錄之后，對監(jiān)控前端進行集中管理，對監(jiān)控前端的管理包括實時視頻查看，云臺控制，報警信息，巡視圖片。

所述視頻監(jiān)控界面模塊包括三大功能模塊：每日報表模塊，報警信息模塊，實時視頻模塊；

每日報表模塊用于記錄每天不定時的圖片信息；

報警信息模塊用于記錄大型機械對對輸電線路具有外力破壞威脅的圖片信息，或者通過網絡傳輸發(fā)送到客戶指定的手機客戶端上面；

實時視頻模塊用于選擇相應的監(jiān)控線路，實現對相應線路的實時信息的監(jiān)控。

所述監(jiān)控前端包括控制箱、球機、揚聲器。其中控制箱內的視頻處理器采用嵌入式操作系統(tǒng)，內置的視頻處理算法在原來常規(guī)的運動檢測的基礎上面采用圖像處理算法，可以自動識別大型機械對對輸電線路外力破壞的威脅，自動過濾掉對輸電線路不構成威脅運動物體，例如：小鳥，樹葉等。

本發(fā)明一種輸電線路防外力破壞智能預警系統(tǒng)，可以識別大型機械對輸電線路的外力破壞的威脅，一旦系統(tǒng)識別到這種威脅和破壞活動會立即拍照通過網絡發(fā)送到服務器，服務器負則處理將照片保存圖片記錄拍照的時間和照片上面的地點，并且轉發(fā)給相關負責人。

附圖說明

圖1為本發(fā)明手機客戶端的視頻監(jiān)控登界面圖。

圖2為本發(fā)明手機客戶端的報表信息界面圖。

圖3為本發(fā)明手機客戶端的報警信息界面圖。

圖4為本發(fā)明手機客戶端的線路信息選擇界面圖。

圖5為本發(fā)明手機客戶端的實時監(jiān)控界面圖。

圖6為本發(fā)明手機客戶端的報警選項界面圖。

圖7為本發(fā)明手機客戶端的巡視選項界面圖。

圖8為本發(fā)明手機客戶端的區(qū)域設置界面圖。

圖9為本發(fā)明手機客戶端的云臺速度調節(jié)界面圖。

具體實施方式

一種輸電線路防外力破壞智能預警系統(tǒng)，由監(jiān)控前端、風光互補獨立電源、服務器、管理平臺、手機客戶端五部分組成。

監(jiān)控前端是一個獨立的分系統(tǒng)，主要負則視頻的采集、智能算法的實現、音頻報警

網絡通訊，由控制箱，球機，揚聲器組成。都是安裝在電力鐵塔上面，組成一個前端監(jiān)控系統(tǒng)。支架作為固定球機裝置安裝在電力鐵塔上面，然后攝像機安裝在支架上面?？刂葡浜蛽P聲器是直接安裝在電力鐵塔上面的。

風光互補獨立電源是作為監(jiān)控前端的供電系統(tǒng)，由電源控制箱，太陽能電池板和風機組成，也是安裝在電力鐵塔上面。

服務器安裝在供電公司的機房里面，通過光釬或者3G/4G網絡對監(jiān)控前端的數據進行實時的采集，將所有的信息進行記錄。

管理平臺是通過網頁瀏覽器進行訪問服務器，通過瀏覽器訪問特定的網絡地址可以對服務器上面的數據進行訪問，也可以對監(jiān)控前端的實時畫面進行采集。管理平臺采用B/S架構設計的，功能強大，數據信息豐富。

手機客戶端主要面向的是管理人員，需要進行遠程數據監(jiān)控的人員。通過手機唯一的注冊碼進行賬號注冊，這樣做的目的防止密碼遺忘?？蛻舳艘灿袑崟r視頻監(jiān)控，報警信息查詢，每日報表查詢功能。

（一）：監(jiān)控前端：

監(jiān)控前端是一個獨立的分系統(tǒng)，主要負則視頻采集、智能算法的實現、音頻報警、網路通訊。由控制箱、球機、揚聲器組成。

控制箱里面有視頻處理器、路由器兩個模件。視頻處理器采用嵌入式操作系統(tǒng)，加載視頻處理算法，對球機采集到的視頻進行圖像處理，將處理的結果發(fā)送至服務器，同時聯(lián)動揚聲器進行音頻報警。智能識別算法可以識別大型機械對輸電線路的外力破壞威脅。那些對輸電線路外力破壞不構成威脅的運動物體，系統(tǒng)自動過濾，不會發(fā)生報警。

球機連接通過鍍鋅管支架安裝在控制箱上面，起到抗臺風效果。

（二）：風光互補獨立電源:

風光互補獨立電源包括電源控制箱、三塊太陽能電池板和風機。風光互補獨立電源解決戶外設備的供電問題，將太陽能和風能轉化為電能存儲起來作為惡劣天氣下的設備的供電系統(tǒng)?？梢员ＷC設備在無風無光的條件下，系統(tǒng)也能保持持續(xù)供電4天以上。

風機具有自動剎車功能，當電池充滿時或電流大于最大線電流時，風機自動剎車；風機還具有手動剎車功能，旋轉剎車按鈕，風機停止，便于大風時的安裝和調試。風機最大功率300W，將風能轉化為電能存儲在蓄電池里面。

所述電源控制箱設置有蓄電池、電源數據采集/處理模塊，電源數據采集/處理模塊用于記錄太陽能、風能和負載輸出的相關參數，監(jiān)測設備狀態(tài)。

（三）：服務器：

服務器分為兩種：一種是管理服務器，主要實現對監(jiān)控前端和風光互補獨立電源集中管理和統(tǒng)一展示，實現對用戶賬戶的管理；另一種是視頻轉發(fā)服務器，主要功能為轉發(fā)監(jiān)控前端視頻，方便查看。當監(jiān)控前端的數量達到一定等級時，視頻流量就變的非常大，這時只要擴展增加視頻轉發(fā)服務器即可，這種服務器架構大大提高系統(tǒng)的可擴展性。

（四）：管理平臺：

管理平臺是一種基于B/S架構的網頁客戶端，可以通過管理平臺實現對監(jiān)控前端和風光互補獨立電源集中管理。通過管理平臺賬號和密碼登錄之后，可以對監(jiān)控前端進行集中管理。對監(jiān)控前端的管理包括實時視頻查看，云臺控制，報警信息，巡視圖片。其中，查看視頻可以單窗口查看也可以多窗口查看，單窗口查看時可以通過云臺控制調節(jié)畫面的大小和方位。還具有節(jié)約通訊流量功能，如果視頻打開10分鐘，電腦前無人操作，則自動關閉視頻，節(jié)約用戶的通訊流量。報警數據為當有大型機械或者塔吊進入報警區(qū)域時上傳的預警圖片?？梢园丛O備名稱和時間檢索歷史預警圖片，還可以大圖預覽預警圖片。報警信息可以通過手機的彩信功能發(fā)送給相關負責人，實現報警信息的及時處理預防危險事件的發(fā)生。巡視圖片功能，每天按時上傳各項預置位的圖片，可按名稱和時間檢索歷史巡視圖片，此功能可實現對輸電線路的遠程巡視，對一些沒有道路可以到達的線路和桿塔，通過遠程巡視可以很大程度上節(jié)約人力和物力。球機巡視完后會自動回到預警位，保證預警功能的正常運行。如果人為轉動云臺,使云臺不在預警位，系統(tǒng)自帶有自動回預警位功能，如果云臺10分鐘沒有動作，則云臺自動回預警位。

（五）：手機客戶端:

手機客戶端注冊，首先下載安裝手機客戶端后，將手機的唯一識別碼發(fā)送給公司管理人員進行注冊，注冊后，將手機添加至賬號?？蛻敉ㄟ^賬號可以登錄遠程控制的客戶端，第一次登錄需要設置手勢密碼，登錄進入列表和設置界面。如果有報警圖片，會在列表的設備名稱上出現報警圖片的數量，點擊進去就可以查看報警圖片的信息。手機查看視頻可以開啟關閉視頻，云臺控制。設置預警區(qū)域，出現九宮格可以點擊九宮格設置預警區(qū)域，如果屏幕上面出現紅色說明設置預警區(qū)域完成。手機報警音報警和喊話報警，點擊喊話按鈕，會彈出“播放報警音”和“錄制報警音”2個按鈕，通過“播放報警音”可以直接播放系統(tǒng)自帶的報警音，通過監(jiān)控前端的擴音喇叭播放出來，點擊“錄制報警音”按鈕進入錄制界面，點擊“開始錄音”就可以錄音，錄音之后發(fā)送監(jiān)控前端的擴音喇叭就會播放錄制的報警音。

手機客戶端操作說明：

1、注冊賬號：

產品只針對手機進行注冊，因為每款手機都有唯一的識別碼，通過這個識別碼可以對安裝軟件的手機進行賬號的注冊，這樣做的目的就是提高系統(tǒng)的安全性，就是其它手機安裝了APP也無法登錄賬號。通過手機撥號界面輸入“*#06#”可以獲得手機的識別碼。

2、視頻監(jiān)控界面：

注冊賬號以后，登錄圖1的界面情況：

主要分為三大功能模塊：每日報表，報警信息，實時視頻。

a：每日報表：記錄每天不定時的圖片信息，如圖2所示：

b：報警信息：記錄那些大型機械對對輸電線路具有外力破壞威脅的圖片信息，也可以通過網絡傳輸發(fā)送到客戶指定的手機上面，紅的方框就是自定義重點監(jiān)控區(qū)域。如圖3就記錄報警信息。

c：實時視頻：點擊實時視頻之后會彈出如圖4的界面：客戶可以選擇相應的監(jiān)控線路，實現對相應線路的實時信息的監(jiān)控。

當用戶選擇對應監(jiān)控線路之后就會出現視頻實時監(jiān)控的畫面，如圖5所示。可以點擊“開啟”、“關閉”按鈕看實時視頻畫面。如圖5所示，上下左右按鈕可以云臺控制（因為網絡問題，云臺控制可能會出現延遲的現象），還能進行畫面的放大縮小功能。

同時，還具有“喊話”、“巡視”、“區(qū)域設置”、“云臺速度”功能。

（1）、喊話功能：點擊錄制報警音，開始錄制報警音信息。錄制結束之后，點擊播放報警音。前端監(jiān)控系統(tǒng)的擴音喇叭會喊出錄制的報警音信息。

（2）：巡視功能：點擊巡視功能之后，會出現當前監(jiān)控線路的不同監(jiān)控點信息，選擇需要觀看的監(jiān)控點進行監(jiān)控信息的查看。

（3）：區(qū)域設置：點擊區(qū)域設置按鈕，會在監(jiān)控畫面出現小方框，點擊小方框會出現紅色背景。這些紅色的背景就是重點監(jiān)控的區(qū)域。如果想要取消重點監(jiān)控區(qū)域，只要再次點擊紅色背景區(qū)域，紅色背景就會消失。點擊巡視的時候，會彈出如圖8的彈窗，只需要點擊設定即可。

（4）云臺速度：可以調節(jié)云臺控制的速度，只需要滑動速度調節(jié)滑動條就可以調節(jié)速度，如圖9所示。