本實(shí)用新型屬于輸電線路監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多譜熱能監(jiān)測雷達(dá)的輸電線路山火監(jiān)測與預(yù)警裝置。

背景技術(shù)：

近年來，由于全球氣候變暖等異常氣候因素的影響，全球森林火災(zāi)頻發(fā)。同時(shí)，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，跨越林區(qū)及山區(qū)的架空輸電線路也隨之增加，山火引發(fā)的輸電線路跳閘故障逐年增加。目前，輸電線路山火監(jiān)測方法主要有視頻圖像監(jiān)測、衛(wèi)星遙感監(jiān)測和分布終端監(jiān)測。視頻圖像監(jiān)測存在易誤報(bào)漏報(bào)、監(jiān)測區(qū)域范圍受到視頻設(shè)備性能限制、無法實(shí)現(xiàn)山火位置的定位等缺陷。衛(wèi)星遙感監(jiān)測存在虛警率高的問題，且受衛(wèi)星過境時(shí)間的限制，難以實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)測，另外還存在監(jiān)測結(jié)果易受云層影響，監(jiān)測分辨率不高等問題。分布終端監(jiān)測存在監(jiān)測范圍小的問題，難以實(shí)現(xiàn)對線路較遠(yuǎn)距離山火的監(jiān)測，且運(yùn)行維護(hù)成本較高。

紅外探測技術(shù)可以在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)對山火進(jìn)行不間斷監(jiān)測，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的火情。毫米波雷達(dá)波長覆蓋1mm-10mm，其頻譜高端接近紅外，使其頻譜高端具有接近光學(xué)系統(tǒng)的高分辨率特性，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的精確探測；其頻譜低端接近微波，使其頻譜低端具有接近微波系統(tǒng)的全天候能力。因此結(jié)合毫米波雷達(dá)和紅外傳感技術(shù)可以達(dá)到全天時(shí)全天候的使用目的，實(shí)現(xiàn)對山火火點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，解決目前常用監(jiān)測手段無法解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種實(shí)時(shí)監(jiān)測輸電線路走廊情況，能實(shí)現(xiàn)全天候?qū)ι交鸹瘘c(diǎn)準(zhǔn)確定位，減少山火引發(fā)的輸電線路跳閘次數(shù)，提高輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，保證供電可靠性和電網(wǎng)的安全運(yùn)行的監(jiān)測與預(yù)警裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于多譜熱能監(jiān)測雷達(dá)的輸電線路山火監(jiān)測與預(yù)警裝置，包括輸電桿塔，包括監(jiān)測子站和中心站；監(jiān)測子站包括毫米波雷達(dá)傳感器、紅外傳感器、電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理主機(jī)、通信模塊；中心站包括山火預(yù)警服務(wù)器、預(yù)警信息顯示模塊和短信報(bào)警模塊；數(shù)據(jù)處理主機(jī)分別與毫米波雷達(dá)傳感器、紅外傳感器、通信模塊雙向連接；毫米波雷達(dá)傳感器、紅外傳感器、數(shù)據(jù)處理主機(jī)、通信模塊的電源端分別與電源系統(tǒng)的相應(yīng)電源輸出端連接；山火預(yù)警服務(wù)器連接預(yù)警信息顯示模塊和短信報(bào)警模塊；數(shù)據(jù)處理主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)與山火預(yù)警服務(wù)器連接；毫米波雷達(dá)傳感器、紅外傳感器均安裝在輸電桿塔支架上。

在上述的基于多譜熱能監(jiān)測雷達(dá)的輸電線路山火監(jiān)測與預(yù)警裝置中，毫米波雷達(dá)傳感器選用頻率覆蓋范圍為30~300GHz的毫米波雷達(dá)。

在上述的基于多譜熱能監(jiān)測雷達(dá)的輸電線路山火監(jiān)測與預(yù)警裝置中，通信模塊選用GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)。

在上述的基于多譜熱能監(jiān)測雷達(dá)的輸電線路山火監(jiān)測與預(yù)警裝置中，電源系統(tǒng)采用蓄電池和太陽能電池板配合供電模式。

本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）利用紅外傳感技術(shù)初步確定山火發(fā)生范圍，利用毫米波雷達(dá)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)火點(diǎn)的精確定位，解決了傳統(tǒng)監(jiān)測手段中定位精度不高的問題；

（2）通過對輸電走廊內(nèi)的山進(jìn)行監(jiān)測和提前預(yù)警，使得電力部門能夠及時(shí)掌握山火信息并解決存在的安全隱患，確保輸電線路不受山火的危害；

（3）本實(shí)用新型可減少山火引發(fā)的輸電線路跳閘次數(shù)，提高輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，保證供電可靠性和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

附圖說明

圖1是本實(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(hào)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(shí)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：一種基于多譜熱能監(jiān)測雷達(dá)的輸電線路山火監(jiān)測與預(yù)警裝置，包括輸電桿塔，包括監(jiān)測子站和中心站；監(jiān)測子站包括毫米波雷達(dá)傳感器、紅外傳感器、電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理主機(jī)、通信模塊；中心站包括山火預(yù)警服務(wù)器、預(yù)警信息顯示模塊和短信報(bào)警模塊；數(shù)據(jù)處理主機(jī)分別與毫米波雷達(dá)傳感器、紅外傳感器、通信模塊雙向連接；毫米波雷達(dá)傳感器、紅外傳感器、數(shù)據(jù)處理主機(jī)、通信模塊的電源端分別與電源系統(tǒng)的相應(yīng)電源輸出端連接；山火預(yù)警服務(wù)器連接預(yù)警信息顯示模塊和短信報(bào)警模塊；數(shù)據(jù)處理主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)與山火預(yù)警服務(wù)器連接；毫米波雷達(dá)傳感器、紅外傳感器均安裝在輸電桿塔支架上。

進(jìn)一步，毫米波雷達(dá)傳感器選用頻率覆蓋范圍為30~300GHz的毫米波雷達(dá)。

進(jìn)一步，通信模塊選用GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)。

更進(jìn)一步，電源系統(tǒng)采用蓄電池和太陽能電池板配合供電模式。

具體實(shí)施時(shí)，如圖1所示，一種基于多譜熱能監(jiān)測雷達(dá)的輸電線路山火監(jiān)測與預(yù)警裝置，由監(jiān)測子站和中心站構(gòu)成，監(jiān)測子站包括毫米波雷達(dá)傳感器、紅外傳感器、電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理主機(jī)、通信模塊。中心站包括山火預(yù)警服務(wù)器、預(yù)警信息顯示模塊和短信報(bào)警模塊。

而且，毫米波雷達(dá)傳感器選用覆蓋范圍為30~300GHz的毫米波雷達(dá)。

而且，紅外傳感器安裝在輸電桿塔支架上，通過對監(jiān)測范圍內(nèi)高溫物體的探測初步確定火災(zāi)發(fā)生的范圍。

而且，毫米波雷達(dá)傳感器安裝在輸電桿塔支架上，通過探測火災(zāi)引起的煙霧以及植被燃燒產(chǎn)生的顆?；覡a等目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)山火火點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。

而且，毫米波雷達(dá)傳感器的串口與數(shù)據(jù)處理主機(jī)的相應(yīng)串口雙向連接；紅外傳感器的串口與數(shù)據(jù)處理主機(jī)的相應(yīng)串口雙向連接；通信模塊的串口與數(shù)據(jù)處理主機(jī)的相應(yīng)串口雙向連接。

而且，毫米波雷達(dá)傳感器、紅外傳感器、數(shù)據(jù)處理主機(jī)、通信模塊的電源端分別與電源系統(tǒng)的相應(yīng)電源輸出端連接。

而且，電源系統(tǒng)為蓄電池和太陽能電池板配合供電模式；通信模塊選用GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)，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。

而且，數(shù)據(jù)處理主機(jī)將毫米波雷達(dá)傳感器和紅外傳感器監(jiān)測到的山火信息進(jìn)行預(yù)處理得到山火發(fā)生位置、山火強(qiáng)度和山火蔓延速度等信息，并將這些信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給山火預(yù)警服務(wù)器；

而且，山火預(yù)警服務(wù)器通過分析山火強(qiáng)度和蔓延速度等信息，計(jì)算山火引起輸電線路跳閘的概率，判斷山火的危險(xiǎn)程度，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)定不同級(jí)別的報(bào)警模式；

而且，預(yù)警信息顯示模塊與山火預(yù)警服務(wù)器連接，將所監(jiān)測的雷達(dá)探測數(shù)據(jù)和紅外探測數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示，并實(shí)時(shí)顯示計(jì)算出的輸電線路山火危險(xiǎn)程度和預(yù)警級(jí)別，使用戶能過直觀地了解現(xiàn)場實(shí)際情況。

而且，短信報(bào)警模塊將監(jiān)測到的山火位置信息和預(yù)警等級(jí)信息發(fā)送到輸電線路運(yùn)維人員手機(jī)上，使運(yùn)維人員及時(shí)了解輸走廊范圍內(nèi)的山火發(fā)生情況。

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。