本發(fā)明涉及電力設施技術領域，具體涉及一種電力設施監(jiān)控預警系統(tǒng)。

背景技術：

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，用戶對供電企業(yè)的服務質(zhì)量特別是供電安全要求越來越高，對電力的依賴程度和對停電的敏感性日益增加。但各類工程施工建設給電力設備帶來了安全隱患，甚至導致電力設施損壞的事故也偶有發(fā)生，造成了巨大的社會經(jīng)濟損失，由于取證困難，責任者難以追查。

電力設施分布地域廣闊，電力設施的巡視工作主要還是靠人力每天現(xiàn)場進行檢查工作，任務非常艱巨，且電力工作人員資源有限，不能對所有重要設施進行全天候監(jiān)控，因此電網(wǎng)系統(tǒng)在安全防御方面亟需提出一種自動監(jiān)控及報警的設備。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種電力設施監(jiān)控預警系統(tǒng)。通過在重點地帶安裝遠程監(jiān)控預警裝置，用戶可以在移動端直接獲取圖像資料，發(fā)出預警信息，及時了解現(xiàn)場狀況，存留取證照片及影像資料，實現(xiàn)有的放矢，給電力設備環(huán)境安全維護帶來極大的便捷。

一種電力設施監(jiān)控預警系統(tǒng)，對重要電力設備進行24小時不間斷監(jiān)控，包含本地設備和遠程控制服務器，兩者通過無線連接，傳遞數(shù)據(jù)和控制信號，所述本地設備包含：

紅外高清攝像頭；

工控機，與紅外高清攝像頭連接；

自主供電模塊，與紅外高清攝像頭和工控機連接；

所述遠程控制服務器遠程控制所述本地設備的啟動和休眠。

上述的一種電力設施監(jiān)控預警系統(tǒng)，其中，所述工控機包含專用的預警模塊和通信模塊：

所述預警模塊通過所述通信模塊連接紅外高清攝像頭，獲取紅外高清攝像頭拍攝的圖像，對其進行處理和分析，追蹤運動對象的位置；

所述通信模塊還通過無線連接的方式與所述遠程控制服務器連接，傳遞各類數(shù)據(jù)和控制指令。

上述的一種電力設施監(jiān)控預警系統(tǒng)，其中，根據(jù)具體要求，在被監(jiān)控設備上設置不同數(shù)量和類型的傳感器，采集到的數(shù)據(jù)通過所述通信模塊發(fā)送到所述遠程控制服務器。

上述的一種電力設施監(jiān)控預警系統(tǒng)，其中，所述的自主供電裝置包含太陽能發(fā)電裝置和風力發(fā)電裝置。

上述的一種電力設施監(jiān)控預警系統(tǒng)，其中，所述的太陽能發(fā)電裝置包含：

蓄電池；

光伏太陽能板；

太陽能控制器，與所述光伏太陽能板及蓄電池連接。

上述的一種電力設施監(jiān)控預警系統(tǒng)，其中，所述的風力發(fā)電裝置包含：

風力發(fā)電機；

風力發(fā)電控制器，與所述風力發(fā)電機及蓄電池連接。

上述的一種電力設施監(jiān)控預警系統(tǒng)，其中，所述太陽能發(fā)電裝置和風力發(fā)電裝置可分別使用或組合使用。

一種電力設施監(jiān)控預警方法，包含：

紅外高清攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)，輸出給通信模塊；

通信模塊將圖像數(shù)據(jù)輸出給預警模塊；

預警模塊對采集到的圖像數(shù)據(jù)進行分析，提取出有效的預警信息，輸出給通信模塊；

通信模塊將預警信息發(fā)送到遠程控制服務器，提醒操作人員注意。

上述的一種電力設施監(jiān)控預警方法，預警模塊的處理過程包含以下步驟：

s1、預警模塊對紅外高清攝像頭采集到的圖像數(shù)據(jù)進行分析和處理，去除各種環(huán)境因素后，獲取運動識別對象的位置；

s2、預警模塊采用馬可夫markov時空間模型對運動目標進行偵測和追蹤；

s3、預警模塊將攝像頭開始工作的時刻的圖像作為背景學習，在其后變化過的圖像中計算出在此背景上發(fā)生的變化部分；

s4、對變化部分進行分析，提取出異常變化部分作為有效的預警信息并推送至所述通信模塊。

本發(fā)明有以下有益效果：

1、按實際需要布設于多點、多種環(huán)境中，無人值守，自動報警，用戶可以在移動終端及時獲取報警點位置及現(xiàn)場圖片，及時、主動掌握實地情況。

2、系統(tǒng)各部分模塊化設計，可以根據(jù)需要選配不同模塊，引入遠程控制功能，可以通過遠程操作進行技術升級。

3、監(jiān)控系統(tǒng)安裝方便，綠色節(jié)能，實現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)控。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的功能框圖。

圖2為本發(fā)明的信息處理流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進一步闡述。

一種電力設施監(jiān)控預警系統(tǒng)，利用計算機及互聯(lián)網(wǎng)技術，在存在安全隱患的區(qū)域布設遠程監(jiān)控裝置，對重要電力設備進行24小時不間斷監(jiān)控，通過無線網(wǎng)絡發(fā)送圖片、預警數(shù)據(jù)至電子郵箱或微信等移動終端，從而提醒設備維護巡視人員，及時進行現(xiàn)場排查，保障電力設備設施的環(huán)境安全。

如圖1所示，系統(tǒng)包含本地設備和遠程控制服務器5，兩者通過無線連接，傳遞數(shù)據(jù)和控制信號。

所述本地設備包含：

紅外高清攝像頭1，帶有紅外功能的攝像頭能在光照不良的情況下工作，從而實現(xiàn)24小時拍攝；

工控機，與紅外高清攝像頭通過網(wǎng)絡連接，采用上電自動開機的工業(yè)級主板，安裝主流操作系統(tǒng)（windows10/linux），并在操作系統(tǒng)中安裝專用預警軟件；

自主供電模塊2，與紅外高清攝像頭1和工控機連接，為系統(tǒng)提供電能。當安裝位置不能提供普通民用電的時候需配備自主供電模塊2。

所述遠程控制服務器5遠程控制所述本地設備的啟動和休眠。

上述工控機包含專用的預警模塊4和通信模塊3，通信模塊3包含4g無線數(shù)據(jù)卡及4g路由器，4g無線數(shù)據(jù)卡用于接收來自紅外高清攝像頭1的數(shù)據(jù)，4g路由器用于與遠程控制服務器5的無線連接，傳遞各類數(shù)據(jù)和控制指令；預警模塊4通過通信模塊3連接紅外高清攝像頭，獲取紅外高清攝像頭1拍攝的圖像，并對其進行處理和分析，追蹤運動對象的位置。

根據(jù)具體要求，在被監(jiān)控設備上可以設置不同數(shù)量和類型的傳感器，采集溫度、濕度、電池電壓等信息，采集到的數(shù)據(jù)通過通信模塊3發(fā)送到遠程控制服務器5。

自主供電模塊2包含太陽能發(fā)電裝置和風力發(fā)電裝置兩種，在實際安裝時，可以根據(jù)具體情況選擇分別獨立使用或組合使用。

太陽能發(fā)電裝置包含蓄電池、光伏太陽能板和太陽能控制器。太陽能控制器與光伏太陽能板及蓄電池連接。具體地，光伏太陽能板還能分為單晶太陽能板和多晶太陽能板。光照充足時單晶太陽能板效率較高，太陽能控制器選擇使用單晶太陽能板發(fā)電，陰天時多晶太陽能板充電效率較高，太陽能控制器選擇使用多晶太陽能板發(fā)電。獲得的電能儲存在高效能的蓄電池中。

風力發(fā)電裝置包含蓄電池、風力發(fā)電機和風力發(fā)電控制器。風力發(fā)電控制器與風力發(fā)電機及蓄電池連接。在風速超過2m/s時，風力發(fā)電機開始工作，獲得的電能儲存在高效能的蓄電池中。本實施例中太陽能發(fā)電裝置和風力發(fā)電裝置的蓄電池公用同一個高效能的蓄電池。在其他實施例中也可以選擇分別使用2個不同的蓄電池。

一種電力設施監(jiān)控預警方法，其過程為：

紅外高清攝像頭1采集圖像數(shù)據(jù)，輸出給通信模塊3；

通信模塊3不做任何處理將圖像數(shù)據(jù)輸出給預警模塊4；

預警模塊4對采集到的圖像數(shù)據(jù)進行分析和處理，提取出有效的預警信息，輸出給通信模塊3；

通信模塊3將預警信息通過無線網(wǎng)絡發(fā)送到遠程控制服務器5，提醒操作人員注意。

如圖2所示，上述一種電力設施監(jiān)控預警方法中，預警模塊4的處理過程包含以下步驟：

s1、預警模塊4對紅外高清攝像頭1采集到的圖像數(shù)據(jù)進行分析和處理，去除各種環(huán)境因素后，獲取運動識別對象的位置。圖像的分析和處理具體包含圖像的旋轉(zhuǎn)、切割、正規(guī)化變形、輪廓contour檢測、坎尼canny邊緣檢測、離散傅立葉變換、正交三角qr分解；

s2、預警模塊4采用馬可夫markov時空間模型對運動目標進行偵測和追蹤，該方法對遮擋和穿越后的目標正確追蹤有很好的精度；

s3、預警模塊4將開始時刻的圖像作為背景學習，在其后變化過的圖像中計算出在此背景上發(fā)生的變化部分；

s4、對變化部分進行分析，提取出異常變化部分作為有效的預警信息并推送至所述通信模塊3。

本方法通過對連續(xù)圖像進行實時運動偵測、追蹤、差異分析和特征識別等一系列處理，達到圖像處理（圖像自動檢測、視頻分析、智能存儲）目的，并能得到相關數(shù)據(jù)庫，以此為基礎構建計算機視覺庫?；谀K化、可擴展性、高可靠性等要求，我們采用開源的opencv圖形圖像處理函數(shù)庫為基礎，核心部分采用c/c++語言，而用戶gui的部分采用跨平臺的rap(java)開發(fā)web架構，可以靈活應用于終端設備。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。