技術(shù)原理

多維感知技術(shù)

輸電線(xiàn)路防外力破壞在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置采用多種傳感器融合技術(shù)，包括對(duì)射紅外傳感器、超聲波測(cè)距、激光探測(cè)器、雷達(dá)探測(cè)器及高清攝像頭（含夜視功能）等。這些傳感器能夠全面捕捉環(huán)境參數(shù)與目標(biāo)行為，確保監(jiān)測(cè)的全面性和準(zhǔn)確性。

裝置特別設(shè)計(jì)了五攝像頭立體布局，包括前后雙攝組和底部單攝。前后雙攝組每組包含日間高清鏡頭（1600萬(wàn)像素）與夜視鏡頭（200萬(wàn)像素），分別覆蓋桿塔大號(hào)側(cè)與小號(hào)側(cè)；底部單攝則垂直向下拍攝導(dǎo)線(xiàn)區(qū)域，有效監(jiān)測(cè)異物懸掛、導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)等隱患。通過(guò)算法融合多鏡頭數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可生成360°全景視圖，消除監(jiān)測(cè)盲區(qū)。

數(shù)據(jù)傳輸與處理

裝置遵循I1協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，支持4G/5G、WiFi、北斗等多模通信方式。數(shù)據(jù)傳輸采用TCP/UDP協(xié)議，確保實(shí)時(shí)性與可靠性。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，裝置還采用國(guó)密算法進(jìn)行加密傳輸，保障數(shù)據(jù)安全。

前端設(shè)備內(nèi)置嵌入式多核處理單元，對(duì)視頻及傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼和分析。采用圖像背景分離、軌跡預(yù)測(cè)等算法，結(jié)合前端各類(lèi)傳感器信息，啟動(dòng)實(shí)時(shí)視頻錄像功能。

智能分析算法

裝置內(nèi)置深度學(xué)習(xí)模型，基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）與長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM），實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)檢測(cè)、行為分析及環(huán)境感知。能夠同時(shí)識(shí)別施工機(jī)械（如吊車(chē)、挖掘機(jī)）、人員入侵、車(chē)輛越界等動(dòng)態(tài)目標(biāo)，并基于軌跡預(yù)測(cè)算法預(yù)判機(jī)械臂與導(dǎo)線(xiàn)的安全距離，提前觸發(fā)預(yù)警。同時(shí)，結(jié)合圖像分析與傳感器數(shù)據(jù)（如風(fēng)速、傾角），識(shí)別導(dǎo)線(xiàn)覆冰、絕緣子破損等靜態(tài)隱患。

裝置采用三級(jí)響應(yīng)機(jī)制，當(dāng)AI算法識(shí)別到潛在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，首先觸發(fā)現(xiàn)場(chǎng)高分貝語(yǔ)音警示，通過(guò)定向聲波發(fā)射器對(duì)危險(xiǎn)源頭進(jìn)行驅(qū)離；同時(shí)，系統(tǒng)將含定位信息的高清圖像與視頻片段推送至監(jiān)控中心；若風(fēng)險(xiǎn)未解除，運(yùn)維人員可通過(guò)遠(yuǎn)程語(yǔ)音系統(tǒng)介入喊話(huà)，并聯(lián)動(dòng)GIS系統(tǒng)調(diào)度附近資源處置，形成閉環(huán)管理。

實(shí)際應(yīng)用價(jià)值

提升故障識(shí)別準(zhǔn)確率與響應(yīng)速度

裝置通過(guò)多維感知技術(shù)與智能分析算法，將故障識(shí)別覆蓋率提升至99.2%，較傳統(tǒng)設(shè)備提高40%。同時(shí)，平均響應(yīng)時(shí)間縮短至12秒，誤報(bào)率低于0.5%，能夠快速準(zhǔn)確地識(shí)別并響應(yīng)外力破壞事件。

適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境與低功耗設(shè)計(jì)

裝置采用動(dòng)態(tài)功耗管理策略，非觸發(fā)狀態(tài)下功耗降至0.5W，支持太陽(yáng)能/蓄電池混合供電系統(tǒng)。在-20℃環(huán)境下可連續(xù)運(yùn)行200天，驗(yàn)證了低功耗設(shè)計(jì)的可靠性。同時(shí)，寬電壓輸入（6-48V）與智能補(bǔ)電策略，使裝置能夠適應(yīng)偏遠(yuǎn)無(wú)市電場(chǎng)景。

保障數(shù)據(jù)安全與提升協(xié)同效率

裝置采用國(guó)密算法加密傳輸數(shù)據(jù)，確保4G/WiFi數(shù)據(jù)安全。本地TF卡存儲(chǔ)支持?jǐn)嗑W(wǎng)緩存，恢復(fù)后續(xù)傳。同時(shí)，裝置支持多級(jí)聯(lián)動(dòng)，與監(jiān)控中心、移動(dòng)終端實(shí)時(shí)同步，支持短信、郵件多級(jí)報(bào)警。通過(guò)閉環(huán)管理流程，使跨部門(mén)協(xié)作效率提升60%，實(shí)現(xiàn)“發(fā)現(xiàn)-確認(rèn)-處置”快速響應(yīng)。

顯著的經(jīng)濟(jì)效益

動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)增容技術(shù)相比新建線(xiàn)路，單位投資可減少1813元/(km·MVA)。以650MVA增容為例，節(jié)省成本達(dá)1.18億元。同時(shí)，每1元技術(shù)改造投資可新增產(chǎn)值500元，經(jīng)濟(jì)回報(bào)顯著。

審核編輯 黃宇