本發(fā)明涉及一種輸電線路監(jiān)測方法及監(jiān)測設(shè)備，屬于輸電線路在線監(jiān)測領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

為了能夠進(jìn)行電力的傳輸，在傳輸兩端需要架設(shè)輸電線路，輸電線路分為架空輸電線路和電纜電路等。為了保證電力的安全傳輸，就需要保證輸電線路的安全性，所以需要實(shí)時(shí)監(jiān)測輸電線路是否處于正常的工作狀態(tài)。采用輸電線路的實(shí)時(shí)圖像監(jiān)測，就可以解決這個問題。

目前，對輸電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像監(jiān)測時(shí)采用輸電線路圖像監(jiān)測裝置，通常，該輸電線路圖像監(jiān)測裝置采用攝像機(jī)+無線通信模塊的方式實(shí)現(xiàn)，具體可以采用攝像機(jī)+網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器(DVS，digital video server)實(shí)現(xiàn)，其中，攝像機(jī)與DVS之間通過Q9或BNC接口連接，用于實(shí)時(shí)對輸電線路進(jìn)行攝像，得到輸電線路的實(shí)時(shí)圖像，傳輸給DVS；DVS具有圖像編碼及無線傳輸作用，用于接收輸電線路的實(shí)時(shí)圖像并進(jìn)行處理，如果通過該實(shí)時(shí)圖像監(jiān)測到輸電線路存在異常，則通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報(bào)警信號。

但是，采用上述裝置對輸電線路進(jìn)行圖像監(jiān)測存在以下缺點(diǎn)：

1)所述裝置功耗比較大且體積重量較大，成本較高。所述裝置中的DVS 功耗一般在6瓦左右，而且無法進(jìn)行休眠而降低功耗，所述裝置中的攝像機(jī)功耗一般在10瓦左右，也沒有低功耗，因此所述設(shè)備正常工作對供電電源的功率要求比較高，為了滿足30天工作時(shí)間要求，在為所述裝置供電時(shí)，多采用體積容量較大的鉛酸電池或膠體電池，為電池供電的太陽能板需求的功率也相應(yīng)較大，導(dǎo)致了所述裝置的成本比較高。

2)所述裝置安裝麻煩，費(fèi)事費(fèi)力。所述設(shè)備體積大且重量大，一般整套設(shè)備的重量可以達(dá)到40公斤以上，要安裝到較高的輸電線路上，輸電線路一般架設(shè)在輸電線路鐵塔上，至少需要3～4人配合完成且要借助輪滑等工具，尤其在一些偏遠(yuǎn)的山區(qū)劣勢更為突出。

3)所述裝置集成度差，為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)測的各個功能，所述裝置需要多個不同的功能模塊組合在一起，設(shè)計(jì)成本高。所述裝置從功能上一般包括：帶有編解碼的數(shù)字信號處理(DSP)或ARM芯片、通信傳輸模塊、存儲芯片、模擬攝像機(jī)及電源系統(tǒng)等幾個部分，屬于模塊式組合，所述裝置的各個功能模塊之間相互獨(dú)立，設(shè)計(jì)成本高且集成度低。

因此，如何能夠在對輸電線路進(jìn)行圖像監(jiān)測時(shí)，提供低功耗和低成本、易于安裝且集成度高的輸電線路監(jiān)測裝置成為了一個亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種輸電線路的圖像監(jiān)測裝置，該裝置能夠在對輸電線路進(jìn)行圖像監(jiān)測時(shí)，降低功耗和成本，易于安裝且集成度高。

根據(jù)上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種輸電線路的圖像監(jiān)測裝置，所述監(jiān)測裝置架設(shè)在輸電線路上，包括：太陽能供電單元(101)、片上系統(tǒng)SoC(102)及攝像頭(103)，SoC(102) 和攝像頭(103)相連，其中，

太陽能供電單元(101)，用于為SoC(102)及攝像頭(103)供電；

攝像頭(103)，用于在SoC(102)的控制下實(shí)時(shí)獲取到輸電線路圖像，將所獲取的輸電線路圖像發(fā)送給SoC(102)；

SoC(102)，用于控制攝像頭實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)線路圖像，對從攝像頭(103) 中得到輸電線路圖像進(jìn)行編碼后，無線輸出。

所述太陽能供電單元(101)還包括：太陽能板(1011)、儲能模塊(1012) 及電源轉(zhuǎn)化電路(1013)，其中，

太陽能板(1011)收集太陽能后，將太陽能發(fā)送給儲能模塊(1012)進(jìn)行存儲，電源轉(zhuǎn)化電路(1013)將存儲的能量轉(zhuǎn)化為電能，為SoC(102) 及攝像頭(103)供電。

SoC(102)包括中央處理器(1021)、圖像采集與編碼模塊(1022)、基帶單元(1023)及射頻單元(1024)，其中，

中央處理器(1021)用于控制圖像采集與編碼模塊(1022)、基帶單元 (1023)及射頻單元(1024)；

圖像采集與編碼模塊(1022)用于對從攝像頭(103)中得到的輸電線路圖像進(jìn)行采集及編碼，將輸電線路圖像轉(zhuǎn)換為設(shè)定格式的圖片或視頻；

基帶單元(1023)用于完成移動網(wǎng)絡(luò)中無線信號的解調(diào)、解擾、解擴(kuò)和解碼工作，并將最終解碼完成的數(shù)字信號傳遞中央處理器(1021)；

射頻單元(1024)用于在中央處理器(1021)的控制下將進(jìn)行了編碼的輸電線路圖像無線輸出。

所述SoC(102)中還包括休眠控制模塊(1025)，用于在中央處理器 (1021)的控制下使得SoC(102)在休眠模式及工作模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

所述SoC(102)中還包括全球定位系統(tǒng)GPS模塊(1026)及無線通信模塊(1027)，分別用于在中央處理器(1021)的控制下，對所述SoC(102) 進(jìn)行定位及無線通信。

所述SoC中還包括通用串行總線USB接口(1028)，用于對所述SoC 進(jìn)行調(diào)試或提供攝像頭(103)的接入。

所述SoC中還包括存儲單元(1029)，用于對編碼后的輸電線路圖像進(jìn)行存儲后，再發(fā)送給基帶單元(1023)處理。

所述SoC(102)和攝像頭(103)之間通過MIPI接口連接。

由上述方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的裝置，采用片上系統(tǒng) (SoC)+攝像頭的方式實(shí)現(xiàn)，SoC與攝像頭相連，攝像頭用于在SoC的控制下實(shí)時(shí)獲取到輸電線路圖像，將所獲取的輸電線路圖像發(fā)送給SoC，SoC 用于控制攝像頭實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)線路圖像，對從攝像頭中得到輸電線路圖像進(jìn)行編碼后，無線輸出。更進(jìn)一步地，SoC中具有休眠控制模塊，可以使得 SoC進(jìn)行休眠，降低功耗。由于SoC的功耗小且體積小，與攝像頭一起架設(shè)到輸電線路上進(jìn)行圖像監(jiān)測時(shí)，可以降低功耗和成本，易于安裝且集成度高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的輸電線路的圖像監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的輸電線路的圖像監(jiān)測方法流程圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的輸電線路的圖像監(jiān)測方法具體例子流程圖。

附圖標(biāo)記

101-太陽能供電單元

1011-太陽能板

1012-儲能模塊

1013-電源轉(zhuǎn)化電路

102-SoC

1021-中央處理器

1022-圖像采集與編碼模塊

1023-基帶單元

1024-射頻單元

1025-休眠控制模塊

1026-GPS模塊

1027-無線通信模塊

1028-USB接口

103-攝像頭

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

為了在對輸電線路進(jìn)行圖像監(jiān)測時(shí)，降低功耗和成本，易于安裝且集成度高，本實(shí)用新型實(shí)施例采用SoC+攝像頭的方式實(shí)現(xiàn)，SoC與攝像頭相連，攝像頭用于在SoC的控制下實(shí)時(shí)獲取到輸電線路圖像，將所獲取的輸電線路圖像發(fā)送給SoC，SoC用于控制攝像頭實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)線路圖像，對從攝像頭中得到輸電線路圖像進(jìn)行編碼后，無線輸出。

更進(jìn)一步地，SoC中具有休眠控制模塊，可以使得SoC進(jìn)行休眠，降低功耗。SoC由太陽能供電單元供電。

在本實(shí)用新型實(shí)施例對輸電線路進(jìn)行圖像監(jiān)測時(shí)，由于SoC的功耗小且體積小，與攝像頭一起架設(shè)到輸電線路上進(jìn)行圖像監(jiān)測時(shí)，可以降低功耗和成本，易于安裝且集成度高。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的輸電線路的圖像監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖，將該裝置架設(shè)到輸電線路上，包括：太陽能供電單元101、SoC102及攝像頭103，SoC102和攝像頭103相連，其中，

太陽能供電單元101，用于為SoC102及攝像頭103供電；

攝像頭103，用于在SoC102的控制下實(shí)時(shí)獲取到輸電線路圖像，將所獲取的輸電線路圖像發(fā)送給SoC102；

SoC102，用于控制攝像頭實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)線路圖像，對從攝像頭103中得到輸電線路圖像進(jìn)行編碼后，無線輸出。

在該結(jié)構(gòu)中，所述太陽能供電單元101還包括：太陽能板1011、儲能模塊1012及電源轉(zhuǎn)化電路1013，其中，

太陽能板1011收集太陽能后，將太陽能發(fā)送給儲能模塊1012進(jìn)行存儲，電源轉(zhuǎn)化電路1013將存儲的能量轉(zhuǎn)化為電能，為SoC102及攝像頭103供電。

在該結(jié)構(gòu)中，SoC102具體包括中央處理器1021，圖像采集與編碼模塊 1022、基帶單元1023及射頻單元1024，中央處理器1021用于控制圖像采集與編碼模塊1022、基帶單元1023及射頻單元1024，其中，圖像采集與編碼模塊1022用于對從攝像頭103中得到的輸電線路圖像進(jìn)行采集及編碼，將輸電線路圖像轉(zhuǎn)換為設(shè)定格式的圖片或視頻，基帶單元1023用于完成移動網(wǎng)絡(luò)中無線信號的解調(diào)、解擾、解擴(kuò)和解碼工作，并將最終解碼完成的數(shù)字信號傳遞中央處理器1021；射頻單元1024用于在中央處理器1021的控制下將進(jìn)行了編碼的輸電線路圖像無線輸出。

在該結(jié)構(gòu)中，所述SoC102中還包括休眠控制模塊1025，用于在中央處理器1021的控制下使得SoC102在休眠模式及工作模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在這里，當(dāng)SoC102接收到控制指令時(shí)，可以控制SoC102在休眠模式及工作模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

在該結(jié)構(gòu)中，所述SoC102中還包括全球定位系統(tǒng)(GPS)模塊1026及無線通信模塊1027，分別用于在中央處理器1021的控制下，對所述SoC102 進(jìn)行定位及無線通信。在這里，所述無線通信模塊1027可以采用WiFi或藍(lán)牙方式。

在該結(jié)構(gòu)中，所述SoC中還包括通用串行總線(USB)接口1028，用于對所述SoC進(jìn)行調(diào)試或提供攝像頭103的接入。

在該結(jié)構(gòu)中，所述SoC中還包括存儲單元1029，用于對編碼后的輸電線路圖像進(jìn)行存儲后，再發(fā)送給基帶單元1023處理。

在該結(jié)構(gòu)中，所述SoC102和攝像頭103之間通過移動產(chǎn)業(yè)處理器 (MIPI)接口連接。

從圖1可以看出，在SoC中，結(jié)合了諸如3G或4G的高速通信移動寬帶技術(shù)與強(qiáng)大的多媒體功能，三維圖形功能和GPS引擎，可以為監(jiān)測設(shè)備帶來極高的處理速度、極低的功耗及逼真的多媒體和全面的連接性。

在SoC中集成了應(yīng)用處理器(AP，Application Processor)及基帶處理器(BP，Baseband Processor)，包括基帶單元、射頻單元、存儲單元、GPS 模塊、圖像采集及編碼處理、WiFi、藍(lán)牙和/或USB接口等功能模塊。

在SoC中的基帶單元包括了各種基帶制式的處理能力，基帶制式包括不限于GSM、CDMA、CDMA2000、TD-WCDMA及LTE等基帶處理，通過基帶單元進(jìn)行識別及處理，滿足了多種網(wǎng)絡(luò)制式的需求。在背景技術(shù)提出的輸電線路圖像監(jiān)測裝置均采用單一信號處理制式，裝置內(nèi)嵌入式系統(tǒng)和無線模塊均不同，因此生產(chǎn)管理較為麻煩。而采用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的監(jiān)測裝置則可以不區(qū)分系統(tǒng)和硬件，可以統(tǒng)一管理，方便實(shí)現(xiàn)。

在SoC中具有的USB接口可以作為專用調(diào)試接口，便于設(shè)計(jì)調(diào)試，同時(shí)該接口也能夠適應(yīng)USB接口的攝像頭接入，實(shí)現(xiàn)雙攝像頭或多攝像頭擴(kuò)展拍攝功能；標(biāo)準(zhǔn)的WiFi及藍(lán)牙接口既可以用于擴(kuò)展接入其他智能設(shè)備，又可以作為調(diào)試接口。

在SoC中的MIPI接口為攝像頭提供接入，SoC中的圖像采集與編碼模塊可以在中央處理器的控制下將攝像頭采集到的圖像轉(zhuǎn)換為設(shè)定格式的圖片或視頻格式，存儲到存儲模塊中，然后根據(jù)設(shè)定的服務(wù)器地址發(fā)送到指定的服務(wù)器平臺。

SoC支持多種嵌入式系統(tǒng)，集成的AP可以開發(fā)多種不同的應(yīng)用設(shè)計(jì)，具有良好的二次開發(fā)能力，同時(shí)SoC本身具有很強(qiáng)的存儲能力和擴(kuò)展存儲能力，能夠存儲大量的數(shù)據(jù)信息。

SoC在正常工作模式下本身具有較低功耗，可以通過內(nèi)部寄存器控制其進(jìn)入低功耗休眠模式，將SoC中的基帶單元、存儲單元、GPS模塊、圖像采集與編碼模塊、WiFi模塊及藍(lán)牙等模塊均關(guān)閉，射頻單元只有部分功能維持，休眠模式下功耗小于正常模式下的百分之一，僅需要幾毫安的待機(jī)電流維持；SoC能夠通過外部觸發(fā)信號或在內(nèi)部定時(shí)器控制下迅速切換至工作模式。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的輸電線路的圖像監(jiān)測方法流程圖，其具體步驟為：

步驟201、監(jiān)測裝置包括SoC、攝像頭及太陽能功能單元，SoC與攝像頭相連，SoC與攝像頭由太陽能供電單元供電，將監(jiān)測裝置架設(shè)到輸電線路上；

步驟202、SoC控制攝像頭實(shí)時(shí)獲取輸電線路圖像；

步驟203、SoC將所獲取的輸電線路圖像進(jìn)行編碼后，通過無線方式輸出。

在該方法中，所述進(jìn)行編碼為：將輸電線路圖像轉(zhuǎn)換為設(shè)定格式的圖片或視頻。

在該方法中，所述無線方式輸出為：將編碼后的輸電線路圖像進(jìn)行基帶調(diào)制后，采用射頻方式進(jìn)行無線輸出。

該方法還包括：SoC具有休眠功能，在休眠模式及工作模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

該方法還包括：SoC具有定位功能及無線通信功能。

該方法還包括：SoC中具有USB接口，對所述SoC進(jìn)行調(diào)試或提供攝像頭103的接入。

以下舉一個具體例子說明。

在該具體例子中，所述SoC可以采用高通公司的型號為MSM8916的芯片實(shí)現(xiàn)，在SoC中配置客戶識別模塊(SIM)卡。所述SoC運(yùn)行安卓系統(tǒng)，在SoC集成了USB模塊、WiFi模塊、圖像采集與編碼單元和4G通信模塊，支持LTE制式，同時(shí)支持GPS定位，集成具有MIPI接口的攝像頭為800 萬像素。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的輸電線路的圖像監(jiān)測方法具體例子流程圖，其具體步驟為：

步驟301～303、輸電線路的圖像監(jiān)測裝置啟動進(jìn)行初始化，其中的SoC 啟動無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述裝置自動進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)校對時(shí)，獲取當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘，同時(shí)與當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)的文件傳輸協(xié)議(FTP)服務(wù)器進(jìn)行信息交互，獲取服務(wù)器端設(shè)備的各種參數(shù)；

各種參數(shù)包括服務(wù)器端設(shè)備開關(guān)時(shí)間、拍照次數(shù)、圖片像素等配置參數(shù)，按照參數(shù)設(shè)定的工作方式進(jìn)行定時(shí)拍照及傳輸。

在該步驟中，拍照圖片存儲為JPEG格式，根據(jù)不同的客戶需求設(shè)定不同的圖片大小及分辨率等；

在該步驟中，SoC的內(nèi)部存儲空間可以設(shè)定，比如為1G，并且可以擴(kuò)展大容量TF卡，最大128G空間；

步驟304、SoC配置完成后，就進(jìn)入休眠模式，最大程度節(jié)省電能；

步驟305～306、SoC接收到通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的遠(yuǎn)程指令時(shí)，被喚醒，根據(jù)指令觸發(fā)拍照或觸發(fā)定時(shí)拍照；

步驟307、SoC啟動攝像頭拍照；

在該步驟中，監(jiān)測裝置在安裝時(shí)根據(jù)不同的場景調(diào)整拍照角度，SoC的 WiFi接口與現(xiàn)場調(diào)試工具進(jìn)行連接，可以實(shí)時(shí)獲取到拍攝圖片并顯示到手持調(diào)試工具屏幕上，使得現(xiàn)場安裝更加便捷；

步驟308、SoC將所獲取的輸電線路圖像進(jìn)行編碼后，通過無線方式輸出并判斷是否傳輸完成，如果否，繼續(xù)傳輸，如果是，則返回步驟304。

采用本實(shí)用新型實(shí)施例的監(jiān)測裝置功耗低，因此配置的儲能模塊為 10AH磷酸鐵鋰電池，體積重量較采用背景技術(shù)的監(jiān)測裝置使用的鉛酸或膠體電池大幅度減小，工作時(shí)間卻可以達(dá)到30天以上。

可以看出，采用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的監(jiān)測裝置，大大降低了設(shè)計(jì)成本；同時(shí)集成芯片的設(shè)計(jì)也進(jìn)一步縮小了監(jiān)測裝置體積和外圍電源的容量，使得監(jiān)測裝置做到一體化設(shè)計(jì)。在監(jiān)測裝置中集成了AP+BP，使得監(jiān)測裝置資源更豐富，圖像處理更方便。

本發(fā)明實(shí)施例中的SoC是一個的集成了信號處理功能、射頻、基帶及圖像采集功能和休眠控制等功能的片上系統(tǒng)，而不是采用已有可以直接使用的已經(jīng)集成了功能的片上系統(tǒng)，其中，信號處理功能采用基帶單元及射頻單元完成，圖像采集功能由圖像采集與編碼模塊完成。本發(fā)明實(shí)施例提供的SoC還進(jìn)一步設(shè)置集成了無線通信功能及休眠功能，從而使得使用更加方便。本發(fā)明不僅限于采用太陽能充電的供電方式，其它如感應(yīng)取電、交直流取電等供電方式均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

以上舉較佳實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。