CN206322291U - 一种基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及输电线路监测技术，具体涉及一种基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置，包括输电杆塔，包括监测子站和中心站；监测子站包括毫米波雷达传感器、红外传感器、电源***、数据处理主机、通信模块；中心站包括山火预警服务器、预警信息显示模块和短信报警模块；数据处理主机通过网络与山火预警服务器连接；毫米波雷达传感器、红外传感器均安装在输电杆塔支架上。该装置提高了线路运行工作质量，减少了外破跳闸的次数，从而保证了供电可靠性和电网的安全运行。

Description

一种基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置

技术领域

本实用新型属于输电线路监测技术领域，尤其涉及一种基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置。

背景技术

近年来，由于全球气候变暖等异常气候因素的影响，全球森林火灾频发。同时，随着电网规模的不断扩大，跨越林区及山区的架空输电线路也随之增加，山火引发的输电线路跳闸故障逐年增加。目前，输电线路山火监测方法主要有视频图像监测、卫星遥感监测和分布终端监测。视频图像监测存在易误报漏报、监测区域范围受到视频设备性能限制、无法实现山火位置的定位等缺陷。卫星遥感监测存在虚警率高的问题，且受卫星过境时间的限制，难以实现全天候监测，另外还存在监测结果易受云层影响，监测分辨率不高等问题。分布终端监测存在监测范围小的问题，难以实现对线路较远距离山火的监测，且运行维护成本较高。

红外探测技术可以在监测区域内对山火进行不间断监测，自动发现监控区域内的火情。毫米波雷达波长覆盖1mm-10mm，其频谱高端接近红外，使其频谱高端具有接近光学***的高分辨率特性，可以实现目标的精确探测；其频谱低端接近微波，使其频谱低端具有接近微波***的全天候能力。因此结合毫米波雷达和红外传感技术可以达到全天时全天候的使用目的，实现对山火火点的准确定位，解决目前常用监测手段无法解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实时监测输电线路走廊情况，能实现全天候对山火火点准确定位，减少山火引发的输电线路跳闸次数，提高输电线路安全稳定运行水平，保证供电可靠性和电网的安全运行的监测与预警装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置，包括输电杆塔，包括监测子站和中心站；监测子站包括毫米波雷达传感器、红外传感器、电源***、数据处理主机、通信模块；中心站包括山火预警服务器、预警信息显示模块和短信报警模块；数据处理主机分别与毫米波雷达传感器、红外传感器、通信模块双向连接；毫米波雷达传感器、红外传感器、数据处理主机、通信模块的电源端分别与电源***的相应电源输出端连接；山火预警服务器连接预警信息显示模块和短信报警模块；数据处理主机通过网络与山火预警服务器连接；毫米波雷达传感器、红外传感器均安装在输电杆塔支架上。

在上述的基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置中，毫米波雷达传感器选用频率覆盖范围为30~300GHz的毫米波雷达。

在上述的基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置中，通信模块选用GPRS/3G/4G网络。

在上述的基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置中，电源***采用蓄电池和太阳能电池板配合供电模式。

本实用新型的有益效果是：

（1）利用红外传感技术初步确定山火发生范围，利用毫米波雷达进一步实现火点的精确定位，解决了传统监测手段中定位精度不高的问题；

（2）通过对输电走廊内的山进行监测和提前预警，使得电力部门能够及时掌握山火信息并解决存在的安全隐患，确保输电线路不受山火的危害；

（3）本实用新型可减少山火引发的输电线路跳闸次数，提高输电线路安全稳定运行水平，保证供电可靠性和电网的安全运行。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的可应用性和/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”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”“连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于相关领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实施例采用的技术方案如下：一种基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置，包括输电杆塔，包括监测子站和中心站；监测子站包括毫米波雷达传感器、红外传感器、电源***、数据处理主机、通信模块；中心站包括山火预警服务器、预警信息显示模块和短信报警模块；数据处理主机分别与毫米波雷达传感器、红外传感器、通信模块双向连接；毫米波雷达传感器、红外传感器、数据处理主机、通信模块的电源端分别与电源***的相应电源输出端连接；山火预警服务器连接预警信息显示模块和短信报警模块；数据处理主机通过网络与山火预警服务器连接；毫米波雷达传感器、红外传感器均安装在输电杆塔支架上。

进一步，毫米波雷达传感器选用频率覆盖范围为30~300GHz的毫米波雷达。

进一步，通信模块选用GPRS/3G/4G网络。

更进一步，电源***采用蓄电池和太阳能电池板配合供电模式。

具体实施时，如图1所示，一种基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置，由监测子站和中心站构成，监测子站包括毫米波雷达传感器、红外传感器、电源***、数据处理主机、通信模块。中心站包括山火预警服务器、预警信息显示模块和短信报警模块。

而且，毫米波雷达传感器选用覆盖范围为30~300GHz的毫米波雷达。

而且，红外传感器安装在输电杆塔支架上，通过对监测范围内高温物体的探测初步确定火灾发生的范围。

而且，毫米波雷达传感器安装在输电杆塔支架上，通过探测火灾引起的烟雾以及植被燃烧产生的颗粒灰烬等目标，实现山火火点的准确定位。

而且，毫米波雷达传感器的串口与数据处理主机的相应串口双向连接；红外传感器的串口与数据处理主机的相应串口双向连接；通信模块的串口与数据处理主机的相应串口双向连接。

而且，毫米波雷达传感器、红外传感器、数据处理主机、通信模块的电源端分别与电源***的相应电源输出端连接。

而且，电源***为蓄电池和太阳能电池板配合供电模式；通信模块选用GPRS/3G/4G网络，在不工作时处于休眠状态，以延长通信设备的使用寿命和降低电能消耗。

而且，数据处理主机将毫米波雷达传感器和红外传感器监测到的山火信息进行预处理得到山火发生位置、山火强度和山火蔓延速度等信息，并将这些信息通过网络发送给山火预警服务器；

而且，山火预警服务器通过分析山火强度和蔓延速度等信息，计算山火引起输电线路跳闸的概率，判断山火的危险程度，并根据计算结果设定不同级别的报警模式；

而且，预警信息显示模块与山火预警服务器连接，将所监测的雷达探测数据和红外探测数据进行可视化展示，并实时显示计算出的输电线路山火危险程度和预警级别，使用户能过直观地了解现场实际情况。

而且，短信报警模块将监测到的山火位置信息和预警等级信息发送到输电线路运维人员手机上，使运维人员及时了解输走廊范围内的山火发生情况。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置，包括输电杆塔，其特征在于，包括监测子站和中心站；监测子站包括毫米波雷达传感器、红外传感器、电源***、数据处理主机、通信模块；中心站包括山火预警服务器、预警信息显示模块和短信报警模块；数据处理主机分别与毫米波雷达传感器、红外传感器、通信模块双向连接；毫米波雷达传感器、红外传感器、数据处理主机、通信模块的电源端分别与电源***的相应电源输出端连接；山火预警服务器连接预警信息显示模块和短信报警模块；数据处理主机通过网络与山火预警服务器连接；毫米波雷达传感器、红外传感器均安装在输电杆塔支架上。

2.如权利要求1所述的基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置，其特征在于，毫米波雷达传感器选用频率覆盖范围为30~300GHz的毫米波雷达。

3.如权利要求1所述的基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置，其特征在于，通信模块选用GPRS/3G/4G网络。

4.如权利要求1所述的基于多谱热能监测雷达的输电线路山火监测与预警装置，其特征在于，电源***采用蓄电池和太阳能电池板配合供电模式。