基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统

1.一种基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，其特征在于，包括：风光互补电源系统和现场监测预警系统；
所述风光互补电源系统提供现场监测预警系统所需的电源；所述风光互补电源系统包括控制器，以及分别与控制器连接的蓄电池、太阳能电池板和风力发电机组；
所述太阳能电池板和风力发电机组分别将太阳能和风能转化为电能，并通过控制器连接蓄电池；
所述控制器输出电源至现场监测预警系统。
2.根据权利要求1所述的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，其特征在于，所述太阳能电池板功率为150W，数量为2个。
3.根据权利要求1所述的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，其特征在于，所述风力发电机组功率为400W，数量为1台。
4.根据权利要求1所述的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，其特征在于，所述蓄电池为100AH胶体铅酸蓄电池。
5.根据权利要求1至4所述的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，其特征在于，所述现场监测预警系统包括多个摄像装置、控制模块、PCI接口、公网通信模块、报警信号输出接口、报警器；
所述控制模块包括CPU以及分别与CPU连接的视频解码器、视频编码器、协议转换器、RS458接口；
所述摄像装置用于获取输电线路现场的视频图像，包括模拟视频球机，以及安装在模拟视频球机上的云台、视频服务器；
所述协议转换器通过PCI接口连接公网通信模块，公网通信模块通过无线公网与远程主机进行通信，CPU通过报警信号输出接口连接报警器，CPU通过RS458接口与云台连接，CPU通过视频解码器与视频服务器连接。
6.根据权利要求5所述的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，其特征在于，所述控制模块还包括视频编码器，所述现场监测预警系统还包括模拟视频输出接口；所述CPU通过所述视频编码器连接所述模拟视频输出接口；所述视频编码器将CPU中数字化的视频图像信号进行数模转换得到模 拟的视频图像信号输出至模拟视频输出接口。
7.根据权利要求6所述的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，其特征在于，所述现场监测预警系统还包括WIFI通信模块和网络接口；
所述WIFI通信模块通过USB2.0线与所述CPU连接；所述WIFI通信模块通过网络连接通道与远程主机连接，并相互进行数据通信；所述网络接口通过以太网方式与所述CUP连接。
8.根据权利要求6所述的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，其特征在于，所述现场监测预警系统还包括电源转换电路，所述电源转换电路用于将风光互补电源系统输出的电源转换为内部各模块工作所需的电压。
9.根据权利要求6所述的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，其特征在于，所述现场监测预警系统还包括与CPU连接大容量硬盘，用于存储视频数据。

基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及电力工程技术领域，特别是涉及一种基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统。\n背景技术\n[0002] 基于输电线的重要性，输电线极易受到不法分子的攻击和破坏，因此对输电线路的监测和预警都是十分必要的。\n[0003] 传统太阳能输电线监测系统，采用太阳能电池独立供电的供电，为实现系统设备的夜间和弱光照时的有效运转系统往往要需要使用大量的电池组储备电能，增加了系统成本，当出现连日阴雨或者季节变换，光照时间减短，光照强度减弱时系统设备就会存在储能不足的情况，甚至出现停止工作的危险，由于输电线路经过的地方可能存在各种环境条件，不是所有的地区都有足够的光照强度和时间，因此，容易降低监测报警系统的监控效率，无法完全适应户外各种复杂环境，难以在电网中普遍推广应用。\n实用新型内容\n[0004] 基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统。\n[0005] 一种基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，包括：风光互补电源系统和现场监测预警系统；\n[0006] 所述风光互补电源系统提供现场监测预警系统所需的电源；所述风光互补电源系统包括控制器，以及分别与控制器连接的蓄电池、太阳能电池板和风力发电机组；\n[0007] 所述太阳能电池板和风力发电机组分别将太阳能和风能转化为电能，并通过控制器连接蓄电池；\n[0008] 所述控制器输出电源至现场监测预警系统。\n[0009] 上述基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，在有太阳照射或者风吹过时，在控制器的控制下，电源切换过程由控制器智能检测和控制，满足了各种环境条件下全天候的设备使用，有效降低了设备成本，有利于恶劣环境下输电线路监测的实现和推广。\n附图说明\n[0010] 图1为一个实施例的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统结构示意图；\n[0011] 图2为优选实施例的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统的结构示意图。\n具体实施方式\n[0012] 下面结合附图对本实用新型的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统的具体实施方式作详细描述。\n[0013] 参考图1所示，图1为一个实施例的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统结构示意图，包括：风光互补电源系统和现场监测预警系统；\n[0014] 所述风光互补电源系统提供现场监测预警系统所需的电源；所述风光互补电源系统包括控制器，以及分别与控制器连接的蓄电池、太阳能电池板和风力发电机组；\n[0015] 所述太阳能电池板和风力发电机组分别将太阳能和风能转化为电能，并通过控制器连接蓄电池；\n[0016] 所述控制器输出电源至现场监测预警系统。\n[0017] 优选的，所述太阳能电池板功率为150W，数量为2个。所述风力发电机组功率为\n400W，数量为1台。所述蓄电池为100AH胶体铅酸蓄电池。\n[0018] 在本实用新型的实施例中，现场监测预警系统获取现场的视频图像，风光互补电源系统可以采用一台400W的风力发电机、2块150W太阳能电池板和2块100AH胶体铅酸蓄电池，提供12V的直流电源，当有风或者太阳时，风力发电机组或者太阳能电池板发电供现场监测预警系统使用，同时对胶体铅酸蓄电池进行充电。当电池充满时，电池电压会达到过充阈值，控制器将对风力发电机进行停机或者切断太阳能电池与铅酸蓄电池的连接，避免出现电池过充，当电池电压恢复正常时铅酸电池恢复充电。\n[0019] 具体地，2块150W太阳能电池和一台400W风力发电机为现场监测预警系统提供电能。在有合适光照时，2块太阳能电池开始发电为现场监测预警系统提供电能，多余电能存入胶体蓄电池。在有风时，400W风力发电机开始发电，为现场监测预警系统提供电能，多余电能将存入胶体电池。当光照和风速均达到系统最低要求时风力发电机和太阳能电池同时发电，多余电能将存入胶体电池。当无风无光照时，胶体蓄电池向现场监测预警系统提供电能。\n[0020] 控制器主要用于协调电源的切换和检测，需要说明的是，本实用新型中应用到的控制器可以选用市面上成熟的控制器产品，可以包括组合逻辑控制器和微程序控制器等类型的产品，在本实用新型中，是至少选用了控制器已有功能中的切换和检测功能，利用这些选用的功能即可实现本实施例的方案中所需的控制过程。\n[0021] 作为一种优选的控制方式，当检测到太阳能电池板有电流时，将电源切换为太阳能供电，同时认定此时自然环境为白天，当检测到风力发电机有电流时，将电源切换为风力发电机供电，当以上二者均存在时，首选太阳能电池组进行供电，同时将多余电能存入胶体蓄电池。当二者无法提供电能时，使用胶体蓄电池进行供电。当电池充满后，将停止风力发电机的工件并停止太阳能电池向蓄电池充电，实现蓄电池过冲保护。\n[0022] 在针对不同的环境和场合要求，可以对上述各个器件数量做合适调整，以达到环境设计要求，满足现场监测预警系统长时间无间断正常工作。\n[0023] 上述的风光互补电源系统，增强了系统设备的环境适应性，满足了各种环境条件下全天候的系统设备使用，有效降低了系统成本，有利于恶劣环境下输电线路监测系统的实现和推广。\n[0024] 参考图2所示，图2为优选实施例的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统的结构示意图。\n[0025] 所述现场监测预警系统包括多个摄像装置、控制模块、PCI接口、公网通信模块、报警信号输出接口、报警器；\n[0026] 所述控制模块包括CPU以及分别与CPU连接的视频解码器、视频编码器、协议转换器、RS458接口；\n[0027] 所述摄像装置用于获取输电线路现场的视频图像，包括模拟视频球机，以及安装在模拟视频球机上的云台、视频服务器；\n[0028] 所述协议转换器通过PCI接口连接公网通信模块，公网通信模块通过无线公网与远程主机进行通信，CPU通过报警信号输出接口连接报警器，CPU通过RS458接口与云台连接，CPU通过视频解码器与视频服务器连接。\n[0029] 对于上述实施例的现场监测预警系统，作为一种实施方式，其工作原理可以如下：\n[0030] 所述模拟视频球机采集现场的视频图像，并通过视频服务器传输至视频解码器，CPU控制视频解码器将接收的模拟视频信号进行模数转换得到数字化的视频图像信号传输至CPU进行处理；所述CPU调用现有的图像处理程序实时对视频图像信号进行分析处理；\n其中，所述分析处理可以包括：将原始的数字化的视频图像信号转换为设定协议格式（如H.246协议）的信号，并控制解析/编译模块根据设定的图像压缩格式将所述协议格式的信号进行编码并压缩成数据包，通过公网通信模块将数据包通过无线信号传送至远程主机进行实时显示，以及实时检测视频图像信号，当视频图像信号出现异常状态且满足设定的预警条件时，通过公网通信模块向远程主机发送预警信息和/或触发所述报警器；所述协议转换器接收并解析远程主机下发的对摄像装置的控制指令以及触发或关闭报警器的控制指令；其中，所述控制指令包括：控制模拟视频球机的镜头旋转和变焦的指令以及控制云台的摄像机角度和清晰度调整的指令；所述CPU根据所述控制指令并通过RS458接口控制所述控制模拟视频球机和云台。需要说明的是，上述CPU的处理流程为优选的处理流程，CPU也可以采用其它处理流程来完成其功能。\n[0031] 例如，现场监测预警系统的摄像装置可以包括1～8台模拟视频球机，公网通信模块可以采用3G/4G的通信方式，实现与远程主机的通信。当有人员移动或者不明物体和人员长时间滞留现场时，模拟视频球机采集现场的视频图像，通过视频服务器将采集的视频图像进行编码后，再传送（可以通过BNC线）至视频解码器，模拟视频球机上安装的云台可以为模拟视频球机实现360度取景提供硬件支持，远程主机可以向现场监测预警系统发送控制指令，公网通信模块接收到远程主机的控制指令后，协议转换器对控制命令进行解析，CPU通过RS485接口将解析的控制指令发送至云台，以驱动云台和模拟视频球机上的摄像机做出相应的动作，控制镜头的旋转和聚焦，完成摄像机角度和清晰度的调整，从而获得选定场景的清晰的图像，CPU控制视频解码器对视频图像解码，为CPU对图像的分析处理提供准确的原始图像数据。\n[0032] CPU实时对视频图像进行分析处理，包括调用系统的内部程序，对数字化的实时图像进行编码，例如，将数字图像信号转化为H.246协议的信号，以降低数据传输码率，提高网络适应性，增强图像传输容错能力。同时，CPU实时检测视频图像的异常情况，当结果满足预警条件后，启动报警机制，向远程主机发送预警信息和/或者触发报警器。报警信号输出接口实现报警器的开关，控制报警器输出报警信号（可以是声光信号）。另外，还可以发送短信和邮件到指定手机等，具体发送内容可以提前预置，远程主机也可以通过发送控制指令来触发警报，即报警器的触发可以是远程主机的控制，从而完成监测-预警-触发报警器功能。\n[0033] 优选的，所述控制模块进一步还可以包括视频编码器，所述现场监测预警系统还包括模拟视频输出接口；所述CPU通过所述视频编码器连接所述模拟视频输出接口；所述视频编码器将CPU中数字化的视频图像信号进行数模转换得到模拟的视频图像信号输出至模拟视频输出接口。\n[0034] 进一步地，所述现场监测预警系统还可以包括WIFI通信模块和网络接口；所述WIFI通信模块通过USB2.0线与所述CPU连接；所述WIFI通信模块通过网络连接通道与远程主机连接，并相互进行数据通信；所述网络接口通过以太网方式与所述CUP连接；其中，所述WIFI通信模块可以通过USB2.0线与所述CPU连接，通过网络连接通道与远程主机连接，并相互进行数据通信。\n[0035] 进一步地，所述现场监测预警系统还可以包括电源转换电路，所述电源转换电路用于将风光互补电源系统输出的电源转换为内部各模块工作所需的电压。\n[0036] 进一步地，所述现场监测预警系统还可以包括与CPU连接大容量硬盘，用于存储视频数据，其中，所述CPU可以在存储内容超过硬盘容量后覆盖硬盘内容。\n[0037] 综合本实用新型的基于风光互补电源自持的输电线路可视监测报警系统，在有太阳照射或者风吹过时，在控制器的控制下，在有光照的时候由太阳能电池发电供现场监测预警系统使用，并将多余电能储存，在无光照或者弱光照有风的时候，由风力发电机发电替代太阳能电池为现场监测预警系统正常供电，在无风和无太阳时，由蓄电池提供电能。电源切换过程由控制器智能检测和控制，太阳能电池和风力发电机组和蓄电池数量可以视环境条件灵活配置。满足了各种环境条件下全天候的设备使用，有效降低了设备成本，有利于恶劣环境下输电线路监测的实现和推广。\n[0038] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。