山区输电线路可视化视频监测系统建设方案

来源:本站 阅读量:225 发表时间:2024-09-06

我国山地地形广泛,输电线路在山区分布密集,山高坡陡、沟谷深邃,植被茂密且地质结构复杂。山区线路运行环境恶劣,常受滑坡、泥石流、树木倒伏、雷暴大风、野火等自然因素影响,同时存在巡检难、周期长、盲点多等问题。为提升山区输电线路安全运行水平,构建一套适应高山、峡谷、林区环境的可视化视频监测系统势在必行。

本方案旨在通过部署适合山区环境的摄像设备、构建可靠的通信链路、搭建智能化视频监测平台,实现对山区输电线路的“实时可视化监控 + 智能分析预警 + 精准应急指挥”。

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一、建设目标

  1. 实现全天候全场景监控
    针对山体滑坡区段、林火易发区段、陡坡地段、易积雪区段等实现高清可视化监控。

  2. 提升自然灾害早发现能力
    利用双光谱热成像、AI识别算法,及时识别烟雾、火点、树木倾倒、动物活动等潜在风险。

  3. 实现巡检可替代、可补充
    实时监控代替部分人工巡线,监测死角可补充无人机巡检不足。

  4. 提升应急抢修效率
    一旦发生断线、塔基受损、山体滑坡,系统可提供第一手视频信息,为抢修路径选择、人员调度提供决策支持。

  5. 实现云端集中管理
    平台统一接入各类监测设备,形成可视化大屏、电子地图、告警管理与数据分析体系。


二、系统设计原则

  1. 适应性强:设备需具备耐低温、高湿、防雷、防腐蚀能力。

  2. 低功耗运行:山区供电困难,需采用太阳能+锂电双供电方案。

  3. 多链路通信:确保无信号区域仍具备应急告警能力。

  4. 可扩展性好:可接入新设备,如无人机、雷达、气象监测装置。

  5. 智能化分析:减少人工监看压力,提升告警准确度。


三、系统总体架构

系统采用“前端采集—多链路传输—中心平台—智能分析”的总体架构。

1. 前端监测设备

部署具有强环境适应性的监测设备,包括:

  • 双光谱热成像摄像机:用于识别烟雾、火点、热源异常。

  • AI云台球机:识别倒伏树木、山体裂缝、动物靠近、设备异常等。

  • 微云台摄像头:适用于塔顶、小型结构面监控。

  • 环境监测传感器:温湿度、风速风向、雨量、倾斜传感器。

  • 太阳能供电系统:确保设备持续稳定运行。

2. 通信传输系统

针对山区信号不足问题,采用多链路融合方案:

  • 5G/4G 公网传输:主链路,高度依赖运营商覆盖。

  • 无线中继传输:适用于深山、峡谷、基站覆盖不足区域。

  • 北斗短报文通讯:作为告警应急链路,实现断网也可上报事件。

  • 自组网 Mesh:多个摄像头之间自动组网,提高覆盖能力。

3. 视频监测平台

平台提供统一管理:视频展示、录像存储、告警分析、设备管理、地图分布、事件回溯、工单管理。

4. AI智能分析模块

集成针对山区场景的算法库:

  • 烟雾与火点识别

  • 树木倒伏与线路侵限识别

  • 野生动物靠近识别

  • 山体滑坡前兆识别(裂缝扩张)

  • 异物挂线识别

  • 塔材损伤识别


四、主要监测场景设计

1. 山火预警监测

山区林木茂盛,是野火高风险区域。

部署双光谱热成像摄像机实现:

  • 24 小时实时监测烟雾变化

  • 自动识别火点区域

  • 热图温度分析判断火势发展

  • 根据风向分析火点扩散趋势

山火预警信息可在 10 秒内推送至平台,提高响应速度。


2. 山体滑坡地质灾害监测

针对地质活动频繁的山谷、陡坡,系统实现:

  • AI检测山体裂纹扩大

  • 识别碎石从上坡位置滑落

  • 检测塔基周边地表异常

  • 实时监控泥石流迹象

一旦发现滑坡可能,系统自动启动“风险红色预警”。


3. 倒伏树木/树障监测

利用 AI 模型识别树木倾斜角度、根部松动及倒伏趋势。

常见场景包括:

  • 暴雨后树木根部松动

  • 大风天气树冠碰线

  • 冰雪导致树枝断裂

提前识别有助于提前安排清障。


4. 动物活动监测

山区野生动物数量多,例如猴子、野猪、啄木鸟等可能损坏设备。
AI球机可识别异常活动,并提前告警,减少设备损坏。


5. 杆塔本体与附属设备监测

包括:

  • 防盗螺栓丢失

  • 拉线松动

  • 塔材腐蚀

  • 安全警示牌损坏

  • 绝缘子污秽与裂纹

微云台设备可从近距离监测塔体状态。


五、平台功能设计与业务流程

1. 地图可视化展示

平台以山区线路 GIS 图为基础,呈现:

  • 线路走向

  • 摄像头点位

  • 监测范围叠加图

  • 风险等级标记

2. 事件联动机制

当检测到潜在风险时,系统自动执行以下动作:

  • 触发告警

  • 图像留存

  • 录像截取并上传

  • 推送至运维人员手机

  • 生成工单任务

  • 事件跟踪闭环处理

3. 录像与回溯分析

系统提供云端视频存储,支持关键事件检索与自动打标签,协助事故分析。

4. 统计报表

自动生成每日/每周/每月风险统计报表,为管理部门决策提供依据。


六、运维方案

  1. 设备巡检制度:每季度一次线下巡检,每月一次远程设备检测。

  2. 云端自动更新:推送补丁及算法更新。

  3. 故障自恢复机制:设备离线自动重启,自检恢复模块。

  4. 备用电源体系:确保连续阴雨天气可至少支撑 10 天。


七、预期效益

  1. 山区外破及自然灾害导致的事故下降 70% 以上

  2. 巡检里程减少 50%,人员投入大幅降低。

  3. 山火发现时间缩短到 1 分钟以内,有效避免大面积损失。

  4. 滑坡、倒伏等自然灾害提前识别率提升 60%

  5. 改善运维决策能力,使运维从“事后处理”转向“事前预判”。