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

背景技術(shù)：

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，大量進(jìn)行城市施工、道路建設(shè)，很多施工現(xiàn)場(chǎng)就位于輸電線路的附近，施工所需的大型機(jī)械和塔吊對(duì)輸電線路的安全運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的威脅。常規(guī)的報(bào)警方式是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行不間斷的采集，這樣做的缺點(diǎn)是：產(chǎn)生大量的無效數(shù)據(jù)，需要投入大量的人力做有效數(shù)據(jù)的提取工作，同時(shí)大量無效數(shù)據(jù)傳輸增加了通訊費(fèi)。而且，遇到緊急情況也不能及時(shí)報(bào)警，只能在事發(fā)之后才能收到報(bào)警信息，這樣就對(duì)人的生命財(cái)產(chǎn)威脅特別大，對(duì)那些危險(xiǎn)的情況也不能及時(shí)制止。例如：一輛大型挖掘機(jī)要通過輸電線路的下方，挖掘機(jī)的高度已經(jīng)達(dá)到輸電線路危險(xiǎn)距離，而且司機(jī)人員還沒有意識(shí)到危險(xiǎn)的存在，管理人員也沒有及時(shí)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(dǎo)致存在弊端在于：野外設(shè)備的不能全天工作，一旦設(shè)備因?yàn)殡娫赐Ｖ构ぷ?，發(fā)生一些對(duì)輸電線路具有威脅的情況就不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，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(fēng)速發(fā)電為設(shè)備供電，但是由于戶外環(huán)境條件惡劣，光能有限，風(fēng)力有限，一旦出現(xiàn)光弱、無風(fēng)的惡劣天氣電源就會(huì)斷電，設(shè)備就無法工作，出現(xiàn)危險(xiǎn)情況就不能及時(shí)報(bào)警。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種輸電線路防外力破壞智能預(yù)警系統(tǒng)，可以識(shí)別大型機(jī)械對(duì)輸電線路的外力破壞的威脅，一旦系統(tǒng)識(shí)別到這種威脅和破壞活動(dòng)會(huì)立即拍照通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器負(fù)則處理將照片保存圖片記錄拍照的時(shí)間和照片上面的地點(diǎn)，并且轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)負(fù)責(zé)人。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種輸電線路防外力破壞智能預(yù)警系統(tǒng)，包括監(jiān)控前端、風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源、服務(wù)器、管理平臺(tái)、手機(jī)客戶端。所述監(jiān)控前端包括控制箱、球機(jī)、揚(yáng)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(jī)、揚(yáng)聲器，視頻處理器采用嵌入式操作系統(tǒng)，加載處理算法，對(duì)球機(jī)采集到的視頻進(jìn)行圖像處理，將處理的結(jié)果發(fā)送至服務(wù)器，同時(shí)聯(lián)動(dòng)揚(yáng)聲器進(jìn)行音頻報(bào)警。

所述風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源包括電源控制箱、太陽能電池板和風(fēng)機(jī)，電源控制箱連接太陽能電池板、風(fēng)機(jī)，電源控制箱用于將太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)起來作為惡劣天氣下設(shè)備供電；所述電源控制箱設(shè)置有蓄電池、電源數(shù)據(jù)采集/處理模塊，電源數(shù)據(jù)采集/處理模塊用于記錄太陽能、風(fēng)能和負(fù)載輸出的相關(guān)參數(shù)，監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)；

所述服務(wù)器包括管理服務(wù)器、視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，管理服務(wù)器用于對(duì)監(jiān)控前端和風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源集中管理和統(tǒng)一展示，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶賬戶的管理；視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器用于轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)控前端視頻。所述管理平臺(tái)用于對(duì)監(jiān)控前端和風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源集中管理。

所述手機(jī)客戶端包括賬號(hào)注冊(cè)模塊、視頻監(jiān)控界面模塊；手機(jī)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(yùn)動(dòng)檢測(cè)的基礎(chǔ)上增加更加先進(jìn)的算法，可以識(shí)別大型機(jī)械對(duì)輸電線路的外力破壞威脅，自動(dòng)過濾對(duì)輸電線路不構(gòu)成威脅的運(yùn)動(dòng)物體，不會(huì)發(fā)生報(bào)警。

所述風(fēng)機(jī)自動(dòng)剎車功能，當(dāng)蓄電池充滿時(shí)或電流大于最大線電流時(shí)，風(fēng)機(jī)自動(dòng)剎車；風(fēng)機(jī)還具有手動(dòng)剎車功能，旋轉(zhuǎn)剎車按鈕，風(fēng)機(jī)停止，便于設(shè)備的安裝。

通過管理平臺(tái)的賬號(hào)和密碼登錄之后，對(duì)監(jiān)控前端進(jìn)行集中管理，對(duì)監(jiān)控前端的管理包括實(shí)時(shí)視頻查看，云臺(tái)控制，報(bào)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?qǐng)?bào)表模塊，報(bào)警信息模塊，實(shí)時(shí)視頻模塊；

每日?qǐng)?bào)表模塊用于記錄每天不定時(shí)的圖片信息；

報(bào)警信息模塊用于記錄大型機(jī)械對(duì)對(duì)輸電線路具有外力破壞威脅的圖片信息，或者通過網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)送到客戶指定的手機(jī)客戶端上面；

實(shí)時(shí)視頻模塊用于選擇相應(yīng)的監(jiān)控線路，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)線路的實(shí)時(shí)信息的監(jiān)控。

所述監(jiān)控前端包括控制箱、球機(jī)、揚(yáng)聲器。其中控制箱內(nèi)的視頻處理器采用嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)置的視頻處理算法在原來常規(guī)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的基礎(chǔ)上面采用圖像處理算法，可以自動(dòng)識(shí)別大型機(jī)械對(duì)對(duì)輸電線路外力破壞的威脅，自動(dòng)過濾掉對(duì)輸電線路不構(gòu)成威脅運(yùn)動(dòng)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(yù)警系統(tǒng)，可以識(shí)別大型機(jī)械對(duì)輸電線路的外力破壞的威脅，一旦系統(tǒng)識(shí)別到這種威脅和破壞活動(dòng)會(huì)立即拍照通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器負(fù)則處理將照片保存圖片記錄拍照的時(shí)間和照片上面的地點(diǎn)，并且轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)負(fù)責(zé)人。

附圖說明

圖1為本發(fā)明手機(jī)客戶端的視頻監(jiān)控登界面圖。

圖2為本發(fā)明手機(jī)客戶端的報(bào)表信息界面圖。

圖3為本發(fā)明手機(jī)客戶端的報(bào)警信息界面圖。

圖4為本發(fā)明手機(jī)客戶端的線路信息選擇界面圖。

圖5為本發(fā)明手機(jī)客戶端的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面圖。

圖6為本發(fā)明手機(jī)客戶端的報(bào)警選項(xiàng)界面圖。

圖7為本發(fā)明手機(jī)客戶端的巡視選項(xiàng)界面圖。

圖8為本發(fā)明手機(jī)客戶端的區(qū)域設(shè)置界面圖。

圖9為本發(fā)明手機(jī)客戶端的云臺(tái)速度調(diào)節(jié)界面圖。

具體實(shí)施方式

一種輸電線路防外力破壞智能預(yù)警系統(tǒng)，由監(jiān)控前端、風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源、服務(wù)器、管理平臺(tái)、手機(jī)客戶端五部分組成。

監(jiān)控前端是一個(gè)獨(dú)立的分系統(tǒng)，主要負(fù)則視頻的采集、智能算法的實(shí)現(xiàn)、音頻報(bào)警

網(wǎng)絡(luò)通訊，由控制箱，球機(jī)，揚(yáng)聲器組成。都是安裝在電力鐵塔上面，組成一個(gè)前端監(jiān)控系統(tǒng)。支架作為固定球機(jī)裝置安裝在電力鐵塔上面，然后攝像機(jī)安裝在支架上面?？刂葡浜蛽P(yáng)聲器是直接安裝在電力鐵塔上面的。

風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)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(fēng)機(jī)組成，也是安裝在電力鐵塔上面。

服務(wù)器安裝在供電公司的機(jī)房里面，通過光釬或者3G/4G網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控前端的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集，將所有的信息進(jìn)行記錄。

管理平臺(tái)是通過網(wǎng)頁瀏覽器進(jìn)行訪問服務(wù)器，通過瀏覽器訪問特定的網(wǎng)絡(luò)地址可以對(duì)服務(wù)器上面的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，也可以對(duì)監(jiān)控前端的實(shí)時(shí)畫面進(jìn)行采集。管理平臺(tái)采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)的，功能強(qiáng)大，數(shù)據(jù)信息豐富。

手機(jī)客戶端主要面向的是管理人員，需要進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控的人員。通過手機(jī)唯一的注冊(cè)碼進(jìn)行賬號(hào)注冊(cè)，這樣做的目的防止密碼遺忘?？蛻舳艘灿袑?shí)時(shí)視頻監(jiān)控，報(bào)警信息查詢，每日?qǐng)?bào)表查詢功能。

（一）：監(jiān)控前端：

監(jiān)控前端是一個(gè)獨(dú)立的分系統(tǒng)，主要負(fù)則視頻采集、智能算法的實(shí)現(xiàn)、音頻報(bào)警、網(wǎng)路通訊。由控制箱、球機(jī)、揚(yáng)聲器組成。

控制箱里面有視頻處理器、路由器兩個(gè)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(duì)球機(jī)采集到的視頻進(jìn)行圖像處理，將處理的結(jié)果發(fā)送至服務(wù)器，同時(shí)聯(lián)動(dòng)揚(yáng)聲器進(jìn)行音頻報(bào)警。智能識(shí)別算法可以識(shí)別大型機(jī)械對(duì)輸電線路的外力破壞威脅。那些對(duì)輸電線路外力破壞不構(gòu)成威脅的運(yùn)動(dòng)物體，系統(tǒng)自動(dòng)過濾，不會(huì)發(fā)生報(bào)警。

球機(jī)連接通過鍍鋅管支架安裝在控制箱上面，起到抗臺(tái)風(fēng)效果。

（二）：風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源:

風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源包括電源控制箱、三塊太陽能電池板和風(fēng)機(jī)。風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源解決戶外設(shè)備的供電問題，將太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)起來作為惡劣天氣下的設(shè)備的供電系統(tǒng)。可以保證設(shè)備在無風(fēng)無光的條件下，系統(tǒng)也能保持持續(xù)供電4天以上。

風(fēng)機(jī)具有自動(dòng)剎車功能，當(dāng)電池充滿時(shí)或電流大于最大線電流時(shí)，風(fēng)機(jī)自動(dòng)剎車；風(fēng)機(jī)還具有手動(dòng)剎車功能，旋轉(zhuǎn)剎車按鈕，風(fēng)機(jī)停止，便于大風(fēng)時(shí)的安裝和調(diào)試。風(fēng)機(jī)最大功率300W，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)在蓄電池里面。

所述電源控制箱設(shè)置有蓄電池、電源數(shù)據(jù)采集/處理模塊，電源數(shù)據(jù)采集/處理模塊用于記錄太陽能、風(fēng)能和負(fù)載輸出的相關(guān)參數(shù)，監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)。

（三）：服務(wù)器：

服務(wù)器分為兩種：一種是管理服務(wù)器，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控前端和風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源集中管理和統(tǒng)一展示，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶賬戶的管理；另一種是視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，主要功能為轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)控前端視頻，方便查看。當(dāng)監(jiān)控前端的數(shù)量達(dá)到一定等級(jí)時(shí)，視頻流量就變的非常大，這時(shí)只要擴(kuò)展增加視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器即可，這種服務(wù)器架構(gòu)大大提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

（四）：管理平臺(tái)：

管理平臺(tái)是一種基于B/S架構(gòu)的網(wǎng)頁客戶端，可以通過管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控前端和風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源集中管理。通過管理平臺(tái)賬號(hào)和密碼登錄之后，可以對(duì)監(jiān)控前端進(jìn)行集中管理。對(duì)監(jiān)控前端的管理包括實(shí)時(shí)視頻查看，云臺(tái)控制，報(bào)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(shí)可以通過云臺(tái)控制調(diào)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(dòng)關(guān)閉視頻，節(jié)約用戶的通訊流量。報(bào)警數(shù)據(jù)為當(dāng)有大型機(jī)械或者塔吊進(jìn)入報(bào)警區(qū)域時(shí)上傳的預(yù)警圖片?？梢园丛O(shè)備名稱和時(shí)間檢索歷史預(yù)警圖片，還可以大圖預(yù)覽預(yù)警圖片。報(bào)警信息可以通過手機(jī)的彩信功能發(fā)送給相關(guān)負(fù)責(zé)人，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息的及時(shí)處理預(yù)防危險(xiǎn)事件的發(fā)生。巡視圖片功能，每天按時(shí)上傳各項(xiàng)預(yù)置位的圖片，可按名稱和時(shí)間檢索歷史巡視圖片，此功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的遠(yuǎn)程巡視，對(duì)一些沒有道路可以到達(dá)的線路和桿塔，通過遠(yuǎn)程巡視可以很大程度上節(jié)約人力和物力。球機(jī)巡視完后會(huì)自動(dòng)回到預(yù)警位，保證預(yù)警功能的正常運(yùn)行。如果人為轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái),使云臺(tái)不在預(yù)警位，系統(tǒng)自帶有自動(dòng)回預(yù)警位功能，如果云臺(tái)10分鐘沒有動(dòng)作，則云臺(tái)自動(dòng)回預(yù)警位。

（五）：手機(jī)客戶端:

手機(jī)客戶端注冊(cè)，首先下載安裝手機(jī)客戶端后，將手機(jī)的唯一識(shí)別碼發(fā)送給公司管理人員進(jìn)行注冊(cè)，注冊(cè)后，將手機(jī)添加至賬號(hào)?？蛻敉ㄟ^賬號(hào)可以登錄遠(yuǎn)程控制的客戶端，第一次登錄需要設(shè)置手勢(shì)密碼，登錄進(jìn)入列表和設(shè)置界面。如果有報(bào)警圖片，會(huì)在列表的設(shè)備名稱上出現(xiàn)報(bào)警圖片的數(shù)量，點(diǎn)擊進(jìn)去就可以查看報(bào)警圖片的信息。手機(jī)查看視頻可以開啟關(guān)閉視頻，云臺(tái)控制。設(shè)置預(yù)警區(qū)域，出現(xiàn)九宮格可以點(diǎn)擊九宮格設(shè)置預(yù)警區(qū)域，如果屏幕上面出現(xiàn)紅色說明設(shè)置預(yù)警區(qū)域完成。手機(jī)報(bào)警音報(bào)警和喊話報(bào)警，點(diǎn)擊喊話按鈕，會(huì)彈出“播放報(bào)警音”和“錄制報(bào)警音”2個(gè)按鈕，通過“播放報(bào)警音”可以直接播放系統(tǒng)自帶的報(bào)警音，通過監(jiān)控前端的擴(kuò)音喇叭播放出來，點(diǎn)擊“錄制報(bào)警音”按鈕進(jìn)入錄制界面，點(diǎn)擊“開始錄音”就可以錄音，錄音之后發(fā)送監(jiān)控前端的擴(kuò)音喇叭就會(huì)播放錄制的報(bào)警音。

手機(jī)客戶端操作說明：

1、注冊(cè)賬號(hào)：

產(chǎn)品只針對(duì)手機(jī)進(jìn)行注冊(cè)，因?yàn)槊靠钍謾C(jī)都有唯一的識(shí)別碼，通過這個(gè)識(shí)別碼可以對(duì)安裝軟件的手機(jī)進(jìn)行賬號(hào)的注冊(cè)，這樣做的目的就是提高系統(tǒng)的安全性，就是其它手機(jī)安裝了APP也無法登錄賬號(hào)。通過手機(jī)撥號(hào)界面輸入“*#06#”可以獲得手機(jī)的識(shí)別碼。

2、視頻監(jiān)控界面：

注冊(cè)賬號(hào)以后，登錄圖1的界面情況：

主要分為三大功能模塊：每日?qǐng)?bào)表，報(bào)警信息，實(shí)時(shí)視頻。

a：每日?qǐng)?bào)表：記錄每天不定時(shí)的圖片信息，如圖2所示：

b：報(bào)警信息：記錄那些大型機(jī)械對(duì)對(duì)輸電線路具有外力破壞威脅的圖片信息，也可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)送到客戶指定的手機(jī)上面，紅的方框就是自定義重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域。如圖3就記錄報(bào)警信息。

c：實(shí)時(shí)視頻：點(diǎn)擊實(shí)時(shí)視頻之后會(huì)彈出如圖4的界面：客戶可以選擇相應(yīng)的監(jiān)控線路，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)線路的實(shí)時(shí)信息的監(jiān)控。

當(dāng)用戶選擇對(duì)應(yīng)監(jiān)控線路之后就會(huì)出現(xiàn)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控的畫面，如圖5所示。可以點(diǎn)擊“開啟”、“關(guān)閉”按鈕看實(shí)時(shí)視頻畫面。如圖5所示，上下左右按鈕可以云臺(tái)控制（因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)問題，云臺(tái)控制可能會(huì)出現(xiàn)延遲的現(xiàn)象），還能進(jìn)行畫面的放大縮小功能。

同時(shí)，還具有“喊話”、“巡視”、“區(qū)域設(shè)置”、“云臺(tái)速度”功能。

（1）、喊話功能：點(diǎn)擊錄制報(bào)警音，開始錄制報(bào)警音信息。錄制結(jié)束之后，點(diǎn)擊播放報(bào)警音。前端監(jiān)控系統(tǒng)的擴(kuò)音喇叭會(huì)喊出錄制的報(bào)警音信息。

（2）：巡視功能：點(diǎn)擊巡視功能之后，會(huì)出現(xiàn)當(dāng)前監(jiān)控線路的不同監(jiān)控點(diǎn)信息，選擇需要觀看的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控信息的查看。

（3）：區(qū)域設(shè)置：點(diǎn)擊區(qū)域設(shè)置按鈕，會(huì)在監(jiān)控畫面出現(xiàn)小方框，點(diǎn)擊小方框會(huì)出現(xiàn)紅色背景。這些紅色的背景就是重點(diǎn)監(jiān)控的區(qū)域。如果想要取消重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域，只要再次點(diǎn)擊紅色背景區(qū)域，紅色背景就會(huì)消失。點(diǎn)擊巡視的時(shí)候，會(huì)彈出如圖8的彈窗，只需要點(diǎn)擊設(shè)定即可。

（4）云臺(tái)速度：可以調(diào)節(jié)云臺(tái)控制的速度，只需要滑動(dòng)速度調(diào)節(jié)滑動(dòng)條就可以調(diào)節(jié)速度，如圖9所示。