CN115005192A - 一种预防鸟害的数据采集装置及其使用方法 - Google Patents

一种预防鸟害的数据采集装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

一种预防鸟害的数据采集装置及其使用方法属于鸟害防御技术领域，数据采集装置，其固定安装在输电线路塔或电线杆上，包括数据采集模块、数据传输模块、存储模块、数据处理模块、通讯模块、时间同步模块和电源模块。本发明结构简单，利用摄像机、温湿度传感器、风速风向传感器等各种数据采集模块进行装置外部环境和鸟类图像信息的采集，数据处理模块再结合各项信息选择性开启判断红外感应模块或多普勒雷达感应模块，从而满足无论是否有视觉障碍都能进行鸟类图像信息的采集，从而上传至上位机起到鸟害预防的作用。

Description

一种预防鸟害的数据采集装置及其使用方法
技术领域
本发明属于鸟害防御技术领域，特别是涉及到一种预防鸟害的数据采集装置及其使用方法。
背景技术
目前鸟害所引发的输电线路故障仅次于由于外力破坏和雷电破坏造成的输电线路故障，造成较为严重的经济等方面的损失，因此对输电线路防鸟害的技术措施进行全面的研究有着非常重要的理论和电力工程实际意义，输电线路是电能传输的骨干，对电网的运行有着至关重要的作用；若在电力***中，某一处线路发生了故障就会导致其他线路受到影响，使供电出现故障，甚至会发生安全事故，所以，根据供电所对电力信息化、输电线路运维智能化的建设要求，提出一种预防鸟害的数据采集装置及其使用方法，对于输电线路的保护和运维有着一定的必要性，建立健全输电线路的防鸟害维护制度，有助于提升水单线路的维护水平和质量，保证工厂生产运行和居民日常生活的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种预防鸟害的数据采集装置及其使用方法用来健全输电线路的防鸟害维护制度，保证输电线路的安全。
一种预防鸟害的数据采集装置，其固定安装在输电线路塔或电线杆上，包括数据采集模块、数据传输模块、存储模块、数据处理模块、通讯模块、时间同步模块和电源模块，所述数据采集模块包括摄像机、温湿度传感器、风速风向传感器、红外感应模块、多普勒雷达感应模块、电源状态采集模块和通讯状态采集模块；所述数据处理模块分别与摄像机、温湿度传感器、风速风向传感器、红外感应模块、多普勒雷达感应模块、电源模块、电源状态采集模块、通讯模块、时间同步模块以及通讯状态采集模块电性连接，数据处理模块通过数据传输模块与存储模块电性连接，数据处理模块通过通讯模块与上位机数据传输连接；所述通讯模块与通讯状态采集模块电性连接；所述电源模块与电源状态采集模块电性连接。
所述数据处理模块采用STM32嵌入式单片机。
所述电源状态采集模块包括SV-1216电源电压采集模块、JSY-MK-109电源电流采集模块、AY-RM Module电源电阻采集模块和MB10TD电源实时温度采集模块。
所述摄像机中采用OV7725摄像模块。
所述温湿度传感器采用DHT11温湿度采集模块。
一种预防鸟害的数据采集装置的使用方法，使用所述的一种预防鸟害的数据采集装置,包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行：
步骤一、开启装置总开关，数据采集模块、数据传输模块、存储模块、数据处理模块、通讯模块、时间同步模块和电源模块同步开启，所述数据采集模块包括摄像机、温湿度传感器、风速风向传感器、红外感应模块、多普勒雷达感应模块、电源状态采集模块和通讯状态采集模块；
步骤二、温湿度传感器采集装置外部的实时温度与湿度；风速风向传感器检测装置外部的实时风向和风速；电源状态采集模块对电源模块的电源状态进行实时监测；通讯状态采集模块对通讯模块的通讯状态实时监测；时间同步模块将装置的工作时间与网络时间同步；摄像机采集装置外部环境的图像信息；
步骤三、数据处理模块中对采集的图像中事物的能见度进行判断，再结合装置的工作时间、装置外部的温度、湿度、风向以及风速选择性开启红外感应模块或多普勒雷达感应模块；
其中，根据实时时间判定白天与黑夜，白天时间段为8:00-20:00,黑夜时间段为20：00-8：00；
白天时间段内，温度＜0°，相对湿度小于80％，风速小于8.0m/s,能见度＞10m，判定为白天视觉无障碍,开启红外感应模块对鸟类进入和离开状态进行采集；
否则，均开启多普勒雷达感应模块，对鸟类进入和离开状态进行采集；
步骤四、红外感应模块或多普勒雷达感应模块检测到鸟类进入装置采集范围内，打开摄像机对鸟类图像进行实时采集并记录采集的鸟类进入的时间；
步骤五、红外感应模块或多普勒雷达感应模块检测到鸟类离开装置采集范围，记录采集的鸟类离开的时间；
步骤六、通过采集到的鸟类离开时间和进入时间获得鸟类的停留时间，再将步骤四和步骤五中采集到的所有数据通过数据传输模块传输到存储模块，并通过通讯模块上传到上位机。
所述电源状态采集模块对电源模块的电源状态进行实时监测具体为：
监测到电源模块高于设定值，则间隔固定时间持续监测；
监测到电源模块低于设定值，将低点报警信号通过数据处理模块发送给上位机，工作人员根据上位机显示的报警装置的代码锁定装置具***置并进行现场更换。
所述通讯状态采集模块对通讯模块的通讯状态实时监测具体为：
通讯状态采集模块将通讯状态分为三个等级，一级通讯状态为优秀，二级通讯状态为良好，三级通讯状态为差；
通讯状态为一级或二级则持续间隔固定时间进行监测，并发送通讯正常信号给数据处理模块；
通讯状态为三级，持续按照设定的间隔时间进行持续监测并发送通讯差的信号给数据处理模块，数据处理模块连续收到的通讯差的信号数量超过设定数值，数据处理模块发出蜂鸣报警信号，数据处理模块将所有接收的数据存储至存储模块直至再次接收到通讯正常信号，将存储模块中的数据通过通讯模块上传到上位机。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：
本发明结构简单，利用摄像机、温湿度传感器、风速风向传感器等各种数据采集模块进行装置外部环境和鸟类图像信息的采集，数据处理模块再结合各项信息选择性开启判断红外感应模块或多普勒雷达感应模块，从而满足无论是否有视觉障碍都能进行鸟类图像信息的采集。从而上传至上位机起到鸟害预防的作用。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种预防鸟害的数据采集装置及其使用方法中装置的结构示意图。
图中，1-数据传输模块、2-存储模块、3-数据处理模块、4-通讯模块、5-时间同步模块、6-电源模块、7-摄像机、8-温湿度传感器、9-风速风向传感器、10-红外感应模块、11-多普勒雷达感应模块、12-电源状态采集模块、13-通讯状态采集模块。
具体实施方式
如图所示，一种预防鸟害的数据采集装置，其固定安装在输电线路塔或电线杆上，包括数据采集模块、数据传输模块1、存储模块2、数据处理模块3、通讯模块4、时间同步模块5和电源模块6，所述数据采集模块包括摄像机7、温湿度传感器8、风速风向传感器9、红外感应模块10、多普勒雷达感应模块11、电源状态采集模块12和通讯状态采集模块13；所述数据处理模块3分别与摄像机7、温湿度传感器8、风速风向传感器9、红外感应模块10、多普勒雷达感应模块11、电源模块6、电源状态采集模块12、通讯模块4、时间同步模块5以及通讯状态采集模块13电性连接，数据处理模块3通过数据传输模块1与存储模块2电性连接，数据处理模块3通过通讯模块4与上位机数据传输连接；所述通讯模块4与通讯状态采集模块13电性连接；所述电源模块6与电源状态采集模块12电性连接。
所述数据处理模块3采用STM32嵌入式单片机。
所述电源状态采集模块12包括SV-1216电源电压采集模块、JSY-MK-109电源电流采集模块、AY-RM Module电源电阻采集模块和MB10TD电源实时温度采集模块。
所述摄像机7中采用OV7725摄像模块。
所述温湿度传感器8采用DHT11温湿度采集模块。
一种预防鸟害的数据采集装置的使用方法，使用所述的一种预防鸟害的数据采集装置,包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行：
步骤一、开启装置总开关，数据采集模块、数据传输模块1、存储模块2、数据处理模块3、通讯模块4、时间同步模块5和电源模块6同步开启，所述数据采集模块包括摄像机7、温湿度传感器8、风速风向传感器9、红外感应模块10、多普勒雷达感应模块11、电源状态采集模块12和通讯状态采集模块13；
步骤二、温湿度传感器8采集装置外部的实时温度与湿度；风速风向传感器9检测装置外部的实时风向和风速；电源状态采集模块12对电源模块6的电源状态进行实时监测；通讯状态采集模块13对通讯模块4的通讯状态实时监测；时间同步模块5将装置的工作时间与网络时间同步；摄像机7采集装置外部环境的图像信息；
步骤三、数据处理模块3中对采集的图像中事物的能见度进行判断，再结合装置的工作时间、装置外部的温度、湿度、风向以及风速选择性开启红外感应模块10或多普勒雷达感应模块11；
其中，根据实时时间判定白天与黑夜，白天时间段为8:00-20:00,黑夜时间段为20：00-8：00；
白天时间段内，温度＜0°，相对湿度小于80％，风速小于8.0m/s,能见度＞10m，判定为白天视觉无障碍,开启红外感应模块对鸟类进入和离开状态进行采集；
否则，均开启多普勒雷达感应模块11，对鸟类进入和离开状态进行采集；
步骤四、红外感应模块10或多普勒雷达感应模块11检测到鸟类进入装置采集范围内，打开摄像机7对鸟类图像进行实时采集并记录采集的鸟类进入的时间；
步骤五、红外感应模块10或多普勒雷达感应模块11检测到鸟类离开装置采集范围，记录采集的鸟类离开的时间；
步骤六、通过采集到的鸟类离开时间和进入时间获得鸟类的停留时间，再将步骤四和步骤五中采集到的所有数据通过数据传输模块1传输到存储模块2，并通过通讯模块4上传到上位机。
所述电源状态采集模块12对电源模块6的电源状态进行实时监测具体为：
监测到电源模块6高于设定值，则间隔固定时间持续监测；
监测到电源模块6低于设定值，将低点报警信号通过数据处理模块3发送给上位机，工作人员根据上位机显示的报警装置的代码锁定装置具***置并进行现场更换。
所述通讯状态采集模块13对通讯模块4的通讯状态实时监测具体为：
通讯状态采集模块13将通讯状态分为三个等级，一级通讯状态为优秀，二级通讯状态为良好，三级通讯状态为差；
通讯状态为一级或二级则持续间隔固定时间进行监测，并发送通讯正常信号给数据处理模块3；
通讯状态为三级，持续按照设定的间隔时间进行持续监测并发送通讯差的信号给数据处理模块3，数据处理模块3连续收到的通讯差的信号数量超过设定数值，数据处理模块3发出蜂鸣报警信号，数据处理模块3将所有接收的数据存储至存储模块2直至再次接收到通讯正常信号，将存储模块2中的数据通过通讯模块4上传到上位机。

Claims (8)

1.一种预防鸟害的数据采集装置，其固定安装在输电线路塔或电线杆上，其特征是：包括数据采集模块、数据传输模块、存储模块、数据处理模块、通讯模块、时间同步模块和电源模块，所述数据采集模块包括摄像机、温湿度传感器、风速风向传感器、红外感应模块、多普勒雷达感应模块、电源状态采集模块和通讯状态采集模块；所述数据处理模块分别与摄像机、温湿度传感器、风速风向传感器、红外感应模块、多普勒雷达感应模块、电源模块、电源状态采集模块、通讯模块、时间同步模块以及通讯状态采集模块电性连接，数据处理模块通过数据传输模块与存储模块电性连接，数据处理模块通过通讯模块与上位机数据传输连接；所述通讯模块与通讯状态采集模块电性连接；所述电源模块与电源状态采集模块电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种预防鸟害的数据采集装置，其特征是：所述数据处理模块采用STM32嵌入式单片机。
3.根据权利要求1所述的一种预防鸟害的数据采集装置，其特征是：所述电源状态采集模块包括SV-1216电源电压采集模块、JSY-MK-109电源电流采集模块、AY-RM Module电源电阻采集模块和MB10TD电源实时温度采集模块。
4.根据权利要求1所述的一种预防鸟害的数据采集装置，其特征是：所述摄像机中采用OV7725摄像模块。
5.根据权利要求1所述的一种预防鸟害的数据采集装置，其特征是：所述温湿度传感器采用DHT11温湿度采集模块。
6.一种预防鸟害的数据采集装置的使用方法，使用权利要求1所述的一种预防鸟害的数据采集装置,其特征是：包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行,
步骤一、开启装置总开关，数据采集模块、数据传输模块、存储模块、数据处理模块、通讯模块、时间同步模块和电源模块同步开启，所述数据采集模块包括摄像机、温湿度传感器、风速风向传感器、红外感应模块、多普勒雷达感应模块、电源状态采集模块和通讯状态采集模块；
步骤二、温湿度传感器采集装置外部的实时温度与湿度；风速风向传感器检测装置外部的实时风向和风速；电源状态采集模块对电源模块的电源状态进行实时监测；通讯状态采集模块对通讯模块的通讯状态实时监测；时间同步模块将装置的工作时间与网络时间同步；摄像机采集装置外部环境的图像信息；
步骤三、数据处理模块中对采集的图像中事物的能见度进行判断，再结合装置的工作时间、装置外部的温度、湿度、风向以及风速选择性开启红外感应模块或多普勒雷达感应模块；
其中，根据实时时间判定白天与黑夜，白天时间段为8:00-20:00,黑夜时间段为20：00-8：00；
白天时间段内，温度＜0°，相对湿度小于80％，风速小于8.0m/s,能见度＞10m，判定为白天视觉无障碍,开启红外感应模块对鸟类进入和离开状态进行采集；
否则，均开启多普勒雷达感应模块，对鸟类进入和离开状态进行采集；
步骤四、红外感应模块或多普勒雷达感应模块检测到鸟类进入装置采集范围内，打开摄像机对鸟类图像进行实时采集并记录采集的鸟类进入的时间；
步骤五、红外感应模块或多普勒雷达感应模块检测到鸟类离开装置采集范围，记录采集的鸟类离开的时间；
步骤六、通过采集到的鸟类离开时间和进入时间获得鸟类的停留时间，再将步骤四和步骤五中采集到的所有数据通过数据传输模块传输到存储模块，并通过通讯模块上传到上位机。
7.根据权利要求6所述的一种预防鸟害的数据采集装置的使用方法，其特征是：所述电源状态采集模块对电源模块的电源状态进行实时监测具体为：
监测到电源模块高于设定值，则间隔固定时间持续监测；
监测到电源模块低于设定值，将低点报警信号通过数据处理模块发送给上位机，工作人员根据上位机显示的报警装置的代码锁定装置具***置并进行现场更换。
8.根据权利要求6所述的一种预防鸟害的数据采集装置的使用方法，其特征是：所述通讯状态采集模块对通讯模块的通讯状态实时监测具体为：
通讯状态采集模块将通讯状态分为三个等级，一级通讯状态为优秀，二级通讯状态为良好，三级通讯状态为差；
通讯状态为一级或二级则持续间隔固定时间进行监测，并发送通讯正常信号给数据处理模块；
通讯状态为三级，持续按照设定的间隔时间进行持续监测并发送通讯差的信号给数据处理模块，数据处理模块连续收到的通讯差的信号数量超过设定数值，数据处理模块发出蜂鸣报警信号，数据处理模块将所有接收的数据存储至存储模块直至再次接收到通讯正常信号，将存储模块中的数据通过通讯模块上传到上位机。
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