電力設備可視化監(jiān)測報警系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于信息融合技術及信息可視化領域，具體涉及一種對電力設備周圍環(huán)境監(jiān)測的可視化報警系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]對于任何國家的發(fā)展和建設，電力系統(tǒng)都是至關重要的，人們的日常生活、商業(yè)的發(fā)展、工業(yè)的生產(chǎn)等都離不開電能，從發(fā)電到存儲電能再到傳輸電能這個過程中每個環(huán)節(jié)都非常重要。但是由于惡劣的環(huán)境和人為破壞等因素都直接影響電力設備的使用壽命和維修費用，對電力設備的保護成為當前的電力部門一項重要任務。
[0003]提高電力設備的保護措施，是解決電力設備損壞的根本。但是當電力設備遭到惡劣環(huán)境破壞時，包括溫度、濕度及風速變化對設備的影響，由于無法對電力設備周圍環(huán)境信息進行及時的監(jiān)測，導致維護人員無法第一時間去防止和保護設備。因此，設計一種電力設備可視化監(jiān)測報警系統(tǒng)，勢在必行。
[0004]現(xiàn)有對電力設備監(jiān)測往往采用人工巡視的方法，或者通過分析傳感器采集到的數(shù)據(jù)，效率不高，有遺漏或誤報可能性，對管理人員的專業(yè)性要求較高。
[0005]本系統(tǒng)采用多傳感器多信息融合及信息可視化技術，可以實現(xiàn)對電力設備周圍環(huán)境實時可視化監(jiān)測。通過這種可視化系統(tǒng)，能最大限度地實現(xiàn)對電力設備監(jiān)管的視覺化、透明化和界限化，做到提早發(fā)現(xiàn)異常情況，及時進行處置，防止人為失誤和遺漏，同時還可降低了監(jiān)測人員工作壓力及設備維護管理成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一)要解決的技術問題
本發(fā)明的目的，是要提供一種通過多傳感器和攝像頭結合對電力設備周圍環(huán)境信息采集和分析處理的可視化監(jiān)測報警系統(tǒng)。系統(tǒng)利用攝像頭、溫度傳感器、濕度傳感器及風速傳感器對電力設備周圍環(huán)境信息進行采集，然后把采集的多信息進行融合處理，并構造成一幅偽圖像，再通過計算機對偽圖像進行分析處理處理，用顏色來代表電力設備周圍環(huán)境的溫度、濕度及風速，可以更加直觀的反應環(huán)境信息，再加入聲音編碼，當環(huán)境信息正常時系統(tǒng)會發(fā)出嘟嘟聲音、當環(huán)境信息低于閾值時系統(tǒng)會發(fā)出滴滴聲音、當環(huán)境信息超出閾值時系統(tǒng)會發(fā)出嗡嗡聲音、當系統(tǒng)斷電時無聲音，便于管理人員直接通過聲音對環(huán)境進行監(jiān)測，當有異常情況發(fā)生時，管理者可以通過點擊異常顏色條來切換該傳感器附近攝像機，遠程實時觀看該監(jiān)測點的環(huán)境變化，整個系統(tǒng)可以更加方便的對電力設備周圍環(huán)境進行監(jiān)測。
[0007]本發(fā)明不限制將其應用于電力設備以外的信息采集處理及環(huán)境監(jiān)測領域。
[0008](二)技術方案
為達到上述目的，本發(fā)明采用以下方案:系統(tǒng)的每個監(jiān)測點由攝像單元、信號采集單元、數(shù)據(jù)無線傳輸單元及報警單元四部分組成。每個監(jiān)測點是一個獨立系統(tǒng)，負責有效范圍內(nèi)的環(huán)境變量的信息采集和遠程實時視頻監(jiān)控。根據(jù)需要，可以布設多個傳感器和攝像機，覆蓋整個監(jiān)測區(qū)域。所有傳感器采集的數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)奖O(jiān)測中心，通過計算機對采集的信息進行處理和分析，實現(xiàn)對電力設備周圍環(huán)境的可視化監(jiān)測。
[0009]以下是針對一個監(jiān)測區(qū)域的解決方案，其他所有監(jiān)測區(qū)域結構相同。
[0010]、硬件構成
攝像單元:由一個攝像頭、攝像頭電源、路由器、硬盤刻錄機、視頻線組成；信號采集單元:由一個溫度傳感器、一個濕度傳感器及一個風速傳感器組成；無線數(shù)據(jù)傳輸單元:由MC55芯片承擔；報警單兀:由一個觸發(fā)器和一個發(fā)聲器組成。
[0011]硬件結構框圖見圖1。
[0012]、數(shù)據(jù)處理方法
(I)顏色設定:把數(shù)據(jù)信息用顏色代替，規(guī)定溫度、濕度、風速取值的范圍，然后用顏色表示出來，每一種顏色代表一個數(shù)值，顏色對比圖見圖2。
[0013]a.設定溫度范圍-50°C _50°C，精度為TC，正常溫度范圍5°C -30°C，閾值分別為5 °C和30 °C，由于負數(shù)值不能用三原色表示，設定的溫度范圍加50 °C，得到溫度范圍O0C -100°c，精度為I°C，正常溫度范圍55°C -80°c，閾值分別為55°C和80°C。
[0014]b.設定濕度范圍0% RH-100% RH，精度為1% RH，正常的濕度范圍40% RH-60%RH，閾值分別為40% RH和60% RH。
[0015]c.設定風速范圍0-100 m/s，精度為I m/s，正常的風速范圍0_20m/s，閾值為20m/
So
[0016]正常范圍的溫度、濕度、風速的顏色對比圖見圖3。
[0017](2)信息融合:將采集的溫度、濕度及風速三類信息進行融合處理，再將融合后的信息變成可視化偽圖。
[0018](3)顏色比對:把當前形成的偽圖顏色信息與初始規(guī)定的顏色信息進行比對，可以直接看出當前環(huán)境變量是正常范圍或超出閾值或低于閾值。
[0019](4)聲音報警:如果顏色比對均在正常范圍內(nèi)，系統(tǒng)會發(fā)出嘟嘟的聲音；如果顏色比對超出閾值顏色，系統(tǒng)會發(fā)出嗡嗡的聲音；如果顏色比對低于閾值顏色，系統(tǒng)會發(fā)出滴滴的聲音:當系統(tǒng)斷電或出現(xiàn)故障時不會發(fā)出聲音。
[0020](5)切換視頻:點擊顏色異常區(qū)域，可以切換到當前區(qū)域的視頻監(jiān)控，及時了解該區(qū)域環(huán)境情況。
[0021](6)確定環(huán)境異常后:報告指揮中心。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)越性
1、本發(fā)明采用多傳感器對電力設備周圍環(huán)境信息進行采集，將采集的多信息融合為可視化圖像，通過觀看圖像可以清晰了解監(jiān)測區(qū)域環(huán)境情況，減輕監(jiān)測人員對大量信息的分析處理的壓力，提高對電力設備的保護及監(jiān)管效率。
[0023]2、本系統(tǒng)融入聲音編碼，可通過辨別聲音來監(jiān)測環(huán)境變化。解決了監(jiān)測人員的視覺疲勞，提高監(jiān)測效率，減少異常情況漏報率。
[0024]3、本系統(tǒng)可以通過單擊異常顏色條，可以及時了解出現(xiàn)異常區(qū)域的實時數(shù)據(jù)值。
[0025]4、該系統(tǒng)即可以獨立使用，也可以與其它技術融合，形成綜合報警系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結構示意圖；
圖2是0-100范圍RGB對應顏色圖；
圖3是三類傳感器正常數(shù)據(jù)顏色圖；
圖4是三類傳感器正常數(shù)據(jù)值融合后顏色圖；
圖5是三類傳感器超出閾值數(shù)據(jù)融合顏色圖；
圖6是三類傳感器低于閾值數(shù)據(jù)融合顏色圖；
圖7是單擊異常顏色條顯示傳感器信息數(shù)據(jù)圖。
【具體實施方式】
[0027]方案中舉例應用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0028]、硬件構成
攝像單元:由一個攝像頭、攝像頭電源、路由器、硬盤刻錄機、視頻線組成，通過攝像單元對該監(jiān)測區(qū)域進行遠程實時視頻監(jiān)控。
[0029]信號采集單元:由一個溫度傳感器、一個濕度傳感器及一個風速傳感器組成，把三類傳感器布設在該監(jiān)測區(qū)域最佳的位置，以A代表該監(jiān)測區(qū)域溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)、以B代表該監(jiān)測區(qū)域濕度傳感器采集的濕度數(shù)據(jù)、以C代表該監(jiān)測區(qū)域風速傳感器采集的風速數(shù)據(jù)，設