技术领域
[0001] 本实用新型提供一种电力设施防外破坏监控警示终端,用于电力设施的保护,属于电力设施安全设施技术领域。
背景技术
[0002] 当前,对于
电网安全运行来讲,防止外力破坏(简称“防外破”)已成为重要的防护措施,每年因为外力破坏导致电网故障的事件占比在40% 以上。同时,随着城区配网建设标准的提升,环网柜、箱变等电力设施得到了普及应用,由于这种电力设施大多处于道路街道边、小区内,常发生人员触碰、小孩在周边玩耍等情况,不但给设备运行构成隐患,更重要的是也容易发生人身触电事故。
[0003] 在电力设备外力破坏事故中,事发现场往往得不到有效证据,大多情况下是在发生事故后,通过周边居民了解情况,此类只适合于居民区,如果电力杆塔位于室外或是人烟稀少区域,发生破坏事件后,就不能及时发现,给后期处理工作带来困难。
发明内容
[0004] 本实用新型提供一种电力设施防外破坏监控警示终端,对于电力设施潜在的外破隐患可进行提前预警,发生外破事件的同时,可以采集现场图像,并与外部设备或
数据中心进行交互。
[0005] 本实用新型所述的电力设施防外破坏监控警示终端,其技术解决方案如下:
[0006] 主要由微
控制器MCU、
图像采集模
块、太阳灯充电装置、FPGA模块、SDRAM
存储器、无线数传模块、红外报警单元、振动
传感器、光传感器单元、声控传感器单元以及LED
闪光灯组成;太阳灯充电装置与图像采集装置、智能警示装置和无线数传模块电连接;
[0007] 所述的图像采集装置的HREF、S100、S101、Hsync、Vsync、PclkF功能端与FPGA模块功能端相连,所采集的图像信息通过图像
数据总线传送给FPGA模块,
微控制器MCU通过Dclk和Ready功能端来控制FPGA模块的数据输出,FPGA模块通过数据总线将图像数据传送给微控制器MCU进行
图像分析,分析结果通过数据/
地址总线存储在第一SDRAM存储器、第二SDRAM存储器和第三SDRAM存储器中;微控制器MCU通过CS、WR、RD功能端对第一SDRAM存储器、第二SDRAM存储器和第三SDRAM存储器进行控制;
[0008] 振动传感器用来检测高压线缆上的振动
信号,所采集的振动数据通过数据功能端送给微控制器MCU;微控制器MCU将采集的振动传感器单元
数据处理结果存储在第一SDRAM存储器、第二SDRAM存储器和第三SDRAM存储器中;
[0009] 光传感器单元用来采集所监测范围内的光亮情况,将采集的光
传感器数据通过数据功能端传送给微控制器MCU;微控制器MCU通过光传感器数据控制整个系统的工作状态;微控制器MCU将采集的光传感器单元数据处理结果存储在第一SDRAM存储器、第二SDRAM存储器和第三SDRAM存储器中;
[0010] 声控传感器单元用来采集监测范围内的声音数据;声控传感器单元所采集的数据通过数据功能端传送给微控制器MCU,微控制器MCU将声控数据的分析结果存储在第一SDRAM存储器、第二SDRAM存储器和第三SDRAM存储器中;
[0011] 系统通过红外报警单元、无线数传模块及继电器和LED闪光灯对外传输数据或发送警示信息。
[0012] 本实用新型系统有两种工作过程:
[0013] 一种是系统先通过对振动传感器单元
和声控传感器单元信号的采集,当微控制器MCU(TMS320C6201)对数据分析后判断有人员侵入或破坏高压线缆时,启动并移动图像采集装置(图像采集模块(OV7620)),捕捉并采集人员侵入或高压线缆破坏范围的图像,由微控制器MCU(TMS320C6201)对采集数据分析并存储在第一SDRAM存储器、第二SDRAM存储器和第三SDRAM存储器中;报警信息由微控制器MCU(TMS320C6201)经无线数传模块(TM351)远传给监控中心;同时微控制器MCU(TMS320C6201)启动红外声光报警,以阻止人员进行高压线缆的破坏活动;
[0014] 另一种是通过图像采集装置(图像采集模块(OV7620))对监视范围内图像自动采集,由微控制器MCU(TMS320C6201)对所采集数据进行分析,一旦监视范围内的图像发现移动目标,微控制器MCU(TMS320C6201)立即进行图像存储,并通过CT功能端来控制无线数传模块(TM351)将报警信息远传给监控中心,同时微控制器MCU(TMS320C6201)对振动传感器单元和声控传感器单元信号进行采集,由微控制器MCU(TMS320C6201)来判断是否产生对高压线缆的破坏,一旦发现破坏,微控制器MCU(TMS320C6201)立即启动红外声光报警,并通过无线数传模块(TM351)将信息远传给监控中心;
[0015] 本实用新型的积极效果在于:对于电力设施潜在的外破隐患可进行提前预警,发生外破事件的同时,可以采集现场图像,并与外部设备或数据中心进行交互。采用纯
太阳能光伏发电,节约
能源安全可靠;安全警示标识内部采用LED
光源,发光效果明显,安全耐用;图像采集装置可以实时将现场情况传送回操作人员。
附图说明
具体实施方式
[0017] 根据图1所示,本实用新型主要由太阳灯充电装置、智能警示装置、图像采集装置和无线数传模块组成;其中,智能警示装置由微控制器MCU(TMS320C6201)、LED闪光灯、红外报警单元(BISS c001)、振动传感器、光传感器单元、声控传感器单元等组成。其中,图像采集模块放置在图像采集装置中,无线数传模块和太阳灯充电装置均为独立设备,其它均放置在智能警示装置中;
[0018] 太阳灯充电装置(本系统电源部分)采用太阳能取电方式,采用芯片LT3652HV对
太阳能电池进行充电,提供可靠的供电补给,对图像采集装置、智能警示装置和无线数传模块供电。
[0019] 图像采集装置(图像采集模块(OV7620))用来采集高压线缆周边监视范围内出现移动物体(包括人、车辆、轮船等)的图像信息,通过装置中的HREF、S100、S101、Hsync、Vsync、PclkF功能端与FPGA模块功能端相连,所采集的图像信息通过图像数据总线传送给FPGA模块,微控制器MCU通过Dclk和Ready功能端来控制FPGA模块的数据输出,FPGA模块通过数据总线将图像数据传送给微控制器MCU(TMS320C6201)进行图像分析,分析结果通过数据/地址总线存储在SDRAM存储器(1)、SDRAM存储器(2)和SDRAM存储器(3)中;微控制器MCU(TMS320C6201)通过CS、WR、RD功能端对SDRAM存储器(1)、SDRAM存储器(2)和SDRAM存储器(3)进行控制;
[0020] 振动传感器用来检测高压线缆上的振动信号,所采集的振动数据通过数据功能端送给微控制器MCU(TMS320C6201);微控制器MCU(TMS320C6201)对振动数据进行判断和分析,是否有人对高压线缆进行破坏;微控制器MCU(TMS320C6201)将采集的振动传感器单元数据处理结果存储在SDRAM存储器(1)、SDRAM存储器(2)和SDRAM存储器(3)中;
[0021] 光传感器单元用来采集所监测范围内的光亮情况,将采集的光传感器数据通过数据功能端传送给微控制器MCU(TMS320C6201);微控制器MCU(TMS320C6201)通过光传感器数据来分析判断出目前是白天还是黑夜,是阴天还是晴天等,针对环境因素来控制整个系统的工作状态;微控制器MCU(TMS320C6201)将采集的光传感器单元数据处理结果存储在SDRAM存储器(1)、SDRAM存储器(2)和SDRAM存储器(3)中;
[0022] 声控传感器单元用来采集监测范围内的声音数据(包括人、
汽车、轮船的声音),通过采集的声音来分析出监测范围是否有人、车辆或轮船通过;声控传感器单元所采集的数据通过数据功能端传送给微控制器MCU(TMS320C6201),传送给微控制器MCU(TMS320C6201)对所采集的声控数据进行分析和判断,判断在所监控区域内是否有人或车辆、轮船等声音,微控制器MCU(TMS320C6201)将声控数据的分析结果存储在SDRAM存储器(1)、SDRAM存储器(2)和SDRAM存储器(3)中;
[0023] 系统通过红外报警单元(BISS c001)、无线数传模块(TM351)及继电器和LED闪光灯对外传输数据或发送警示信息。
[0024] 系统对所采集的各种数据进行分析和处理,发现有人员、车辆或轮船经过,或发现有人破坏高压线缆,微控制器MCU(TMS320C6201)通过数据功能端来启动红外声光报警(BISS c001),并由微控制器MCU(TMS320C6201)通过CT功能端来控制无线数传模块(TM351),通过数据总线将报警信息传送给无线数传模块(TM351),再由无线数传模块(TM351)将报警信息传送给监控中心。当光传感器模块所采集的信息由微控制器MCU(TMS320C6201)分析出环境光线非常低或小(夜晚)时,微控制器MCU(TMS320C6201)通过功能端来控制继电器,由继电器启动LED闪光灯进行警示提醒。
[0025] 本实用新型工作过程中,智能警示装置由微控制器MCU (TMS320C6201)采集红外报警单元、振动传感器、光传感器、声控传感器等信号,通用数据总线与模块 FPGA (EP2C35)进行数据交换,实现数据联动,当
电缆发生外破事件后,系统第一时间通过图像采集装置(图像采集模块(OV7620))实现现场的图像
数据采集,存储到内部SDRAM内,同时启动红外报警单元(BISS c001),点亮高亮LED闪光灯,并通过模块FPGA 启动图像采集装置,实时进行数据联动警示,当所有数据经过微控制器MCU (TMS320C6201)处理后,通过无线短信模块TM35i与数据中心进行数据交换与备份,达到了事前预警与得到现场数据的第一手资料同步,使发生破坏事件后及时发现,为后期处理工作带来方便。设备通过绝缘夹具固定在高压输电
导线上,采用太阳能方式取电,给LED闪光灯供电,并在夜间高
亮度显示,以达到警示的效果,当有行人、车辆、塔吊、
船舶等经过装置下方时,振动传感器、光传感器单元、声控传感器单元启动,并联动红外报警单元(BISS c001),启动LED闪光灯,提醒行人、车辆、塔吊、船舶等保持安全距离。