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高壓線(xiàn)激光防外力破壞監測預警系統(反射式)

發(fā)布時(shí)間：2016-11-11 8:43:25   編輯：    瀏覽量：2989

一、系統設計
    在野外，高壓線(xiàn)通常采用鐵塔承載的架空線(xiàn)方式傳輸 (如下圖所示)。隨著(zhù)生活和生產(chǎn)的需要，高壓線(xiàn)路附近建房、鉆井、開(kāi)采、鋪路、架橋、施工的現象越來(lái)越普遍，由于高壓線(xiàn)路是懸空、裸露的架設方式，為了防止人為誤操作和偷盜電力設施等原因對輸電線(xiàn)路運行造成危害，采用高壓線(xiàn)防外力破壞激光監測器是防止電力線(xiàn)路免遭外力破壞的主要方案。

??? 高壓線(xiàn)防外破激光監測指向儀是滕州市飛天激光自動(dòng)化技術(shù)有限公司針對當前我國高壓線(xiàn)路受外力破壞非常嚴重的現象而研發(fā)的能對高壓輸電線(xiàn)路可能或將要發(fā)生的外力破壞事件實(shí)現現場(chǎng)警示阻止和預報警的新型電力防護設備。系統能自動(dòng)計算外物體接近高壓線(xiàn)的位置距離，根據不同高壓級別線(xiàn)路設定的安全距離參數來(lái)確定其危險程度,實(shí)現分檔報警。產(chǎn)品同時(shí)具有鐵塔傾斜報警、撞擊報警等功能。采用GSM通訊方式，太陽(yáng)能供電，可遠距離實(shí)現對高壓線(xiàn)路長(cháng)期點(diǎn)位和臨時(shí)點(diǎn)位的監控，并提供與視頻監控聯(lián)動(dòng)的接口，可以將激光探測與視頻監控兩者結合使用，當激光探測到超高物體時(shí)迅速啟動(dòng)現場(chǎng)視頻監控，提高監控效能。

二、系統說(shuō)明
2.1 系統實(shí)現原理
    系統利用激光檢測高壓線(xiàn)磁場(chǎng)強度的變化值和激光往返目標傳輸所需時(shí)間來(lái)確定外物體與高壓線(xiàn)的位置距離，按照預先設定的幾級安全距離參數值，實(shí)時(shí)在線(xiàn)預警高壓線(xiàn)路附近的施工狀況，超越基本警戒值或其它預設值時(shí)系統可自動(dòng)對超高作業(yè)行為實(shí)時(shí)抓拍照片或錄像，即時(shí)自動(dòng)播放語(yǔ)音提示信息或固定錄音警示勸其離開(kāi)，并以短信的方式將告警信息發(fā)送至線(xiàn)路維護單位相關(guān)負責人和領(lǐng)導手機上，同時(shí)也可通過(guò)接通報警電話(huà)實(shí)時(shí)語(yǔ)音喊話(huà)，及時(shí)制止危險作業(yè)。
    根據相對位置距離計算分析，能對高壓線(xiàn)下的樹(shù)木生長(cháng)狀態(tài)進(jìn)行長(cháng)期監控，實(shí)現超高報警；根據傳感器探測實(shí)現鐵塔傾斜報警、撞擊報警。報警時(shí)，系統主機自動(dòng)發(fā)送報警短信息或撥打報警電話(huà)到設定好的用戶(hù)手機號碼，并啟動(dòng)現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )攝像機進(jìn)行監控，能將現場(chǎng)視頻和圖片傳輸到后臺或用戶(hù)手機客戶(hù)端。

2.2 系統組成
    系統包含激光測距單元、報警控制主機、高速智能球形網(wǎng)絡(luò )攝像機、3G工業(yè)路由器、高聲響喇叭、現場(chǎng)警示燈、太陽(yáng)能電池板、振動(dòng)傳感器、后臺計算機或管理員手機、配套的電腦客戶(hù)端軟件等。

2.2.1 激光監測器
    激光監測器是靠激光為檢測媒介進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，以一道不可見(jiàn)激光束為監測基準線(xiàn)。光源受激光腔的濾波效應，其光束細、功率密度高、光線(xiàn)疊加幅度穩定且在時(shí)間上和空間上周期一致，不僅可以長(cháng)期工作而且可以提高測試精度。
    激光監測分脈沖測量法和相位測量法；其中脈沖測量法是利用激光脈沖在大氣中傳播的時(shí)間差實(shí)現距離的測量，它適合測距量程較遠的應用場(chǎng)合。假定激光脈沖在發(fā)射點(diǎn)與目標來(lái)回一次所經(jīng)歷的時(shí)間間隔為t,那么被測目標的距離D為：

式中c為光速，t為光速的往返時(shí)間。當認為光速一定時(shí)（不考慮大氣中光速的微小變化），測距精度為：

相位測量法是測量激光脈沖在目標物之間往返過(guò)程中產(chǎn)生的相位變化，經(jīng)過(guò)換算得出被測目標的距離，目前這種測量方法適合測距精度要求較高的場(chǎng)合。
其基本原理如圖：

設調制頻率為f，調制波形如上圖，波長(cháng)為，式中c是光束。
由圖可知，激光脈沖從A點(diǎn)到B點(diǎn)的相移φ可表示為：


式中m是零或正整數，△m是小數，△m=△φ/2π。

AB兩點(diǎn)之間的距離L為：

式中，標示光由A點(diǎn)傳到B點(diǎn)所需的時(shí)間。如果測得光波相移φ表達式中的整數m和小數△m，就可以由上式確定出被測距離L。
    我公司研發(fā)的高壓線(xiàn)路防外力破壞激光監測器內的激光監測單元部分將脈沖測量和相位測量?jì)煞N方法的優(yōu)點(diǎn)相結合，達到了測試精度高且監測量程遠的應用要求。測量脈沖經(jīng)倍頻、發(fā)射、接收、放大、整形、鑒頻等一系列硬件電路處理送入內部邏輯運算單元并結合軟件程序分析，對防護區域實(shí)現高精度不間斷監控。調試人員通過(guò)“手動(dòng)測量”按鈕設定目標距離，激光測距單元即以此目標距離為監測標準，在塔桿之間若有物體超越或遮擋激光監測線(xiàn)，測距單元會(huì )自動(dòng)分析并計算出相對位置距離并啟動(dòng)報警。

?
    在需要監控的高壓線(xiàn)路一端鐵塔上安裝固定好高壓線(xiàn)路防外力破壞激光監測器及其它輔助設備。其內部激光測距單元發(fā)出的激光射線(xiàn)水平對準兩塔之間輸電線(xiàn)弧垂下5米（110KV）、6米（220KV）、9米（500KV）位置。當管理人員或監控室通過(guò)手機向報警控制主機發(fā)布“布防”指令后系統進(jìn)入工作狀態(tài)，一旦發(fā)生物體接近高壓線(xiàn)5米（110KV）、6米（220KV）、9米（500KV）警戒距離值時(shí)觸發(fā)報警（用戶(hù)可以根據現場(chǎng)實(shí)際情況自行設定初始值或其它檔位值），現場(chǎng)高音喇叭發(fā)出聲響警報“高壓危險，注意安全”的語(yǔ)音提示，主機同時(shí)將報警信息通過(guò) GSM 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )發(fā)送給相關(guān)管理人員，管理人員可以直接進(jìn)行遠程喊話(huà)提示，或與電力110實(shí)現聯(lián)網(wǎng)處置。對與視頻監控聯(lián)動(dòng)的，自動(dòng)觸發(fā)圖像抓拍、視頻采集，通過(guò)無(wú)線(xiàn)3G/GPRS/WCDMA/EVDO網(wǎng)絡(luò )向監控中心在線(xiàn)傳輸現場(chǎng)實(shí)時(shí)圖像、視頻。系統同時(shí)設定物體越過(guò)初始警戒值后進(jìn)一步靠近高壓線(xiàn)時(shí)的多檔報警值，便于管理人員評估外物體高危動(dòng)作風(fēng)險，采取緊急操作措施。
不同等級輸電線(xiàn)路報警距離設置參考值：

等級	初始報警設定值	二擋報警設定值	三擋報警設定值
110KV	5米	4米	3米
220KV	6米	4米	3米
500KV	9米	6米	4米

    激光監測單元模塊化設計，水平檢測角度范圍10°，垂直檢測角度范圍15°。按照500米檢測距離，左右檢測范圍10米計算，得出激光監測單元的轉動(dòng)角度范圍為1.14588°，因此水平10°的可旋轉范圍完全滿(mǎn)足使用需求。

∠e=Arctana(CD/AD)=Arctana(5/500)=0.57294° 2*∠e = 0.57294°= 1.14588°

激光監測單元技術(shù)指標：

項  目	參  數
激光波長(cháng)	905nm
測距量程	＞1000米(標況)
激光發(fā)散角度	＜3′
測量方式	連續測量
測距精度	±1m
工作電源	DC12V
工作電流	130mA
測距功耗	＜1W
激光光源類(lèi)型	一類(lèi)安全激光光源，等級為CLASS Ⅰ

2.2.2 報警控制主機

報警控制主機采用GSM最新的無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò )及相關(guān)的數字處理技術(shù)。
·用戶(hù)可通過(guò)GSM短信息進(jìn)行遠程布防/撤防；
·主機具有報警恢復短信或電話(huà)提醒功能；
·自動(dòng)向5組手機號碼發(fā)送短信息告警；
·自動(dòng)撥打5組手機或固定電話(huà)告警，啟動(dòng)現場(chǎng)監聽(tīng)及對講；
·通過(guò)短信息查詢(xún)主機的系統狀態(tài)，報警事件；
·通過(guò)短信息查詢(xún)防區布防/撤防狀態(tài)；
·支持電源檢測報警，防止蓄意破壞電源系統及電源故障檢測；
·GSM網(wǎng)絡(luò )全無(wú)線(xiàn)傳輸報警，不怕剪線(xiàn)；
·通過(guò)ROHS/CE/FCC等多項認證，符合3C安全標準和GB12663-2001國家標準；
技術(shù)指標：

項  目	技術(shù)指標
GSM信號頻率	850/900/1800/1900MHz（四頻）
數據響應時(shí)間	≤8秒（GSM網(wǎng)絡(luò )正常狀態(tài)）
工作電壓	DC12V±10%
報警電流	＜500mA
待機功耗	＜0.3W
報警功耗	＜1-2W
工作環(huán)境溫度	－45℃～+70℃
工作環(huán)境濕度	≤95%無(wú)凝露

用戶(hù)可以通過(guò)手機短信對主機進(jìn)行布防/撤防，增加修改接警號碼，詳細的操作指令如下列表：（注：以下的“□”表示輸入一個(gè)數字；操作指令前需加密碼和“#”號分隔符，假如密碼為123456，那么第2條指令應該為：123456#1#)

操作指令	功能說(shuō)明
1#□#	□=0撤防       □=1布防       例：發(fā)短信123456#1#0  表示：將系統撤防
1##	查詢(xún)主機編號和布撤防狀態(tài)，回復主機當前工作狀態(tài)
6##	用于電源狀態(tài)查詢(xún)
10##	用于查詢(xún)設置的電話(huà)號碼
11#短信用戶(hù)號碼#	用于設置第一組短信用戶(hù) 例：發(fā)短信123456#11#13807550001#  表示設置號碼13807550001為短信用戶(hù)一，報警時(shí)往該用戶(hù)發(fā)短信息
12#短信用戶(hù)號碼#	用于設置第二組短信用戶(hù)（同上）
13#短信用戶(hù)號碼#	用于設置第三組短信用戶(hù)（同上）
14#短信用戶(hù)號碼#	用于設置第四組短信用戶(hù)（同上）
15#短信用戶(hù)號碼#	用于設置第五組短信用戶(hù)（同上）
16#電話(huà)用戶(hù)號碼#	用于設置第一組電話(huà)用戶(hù) 例：發(fā)短信123456#11#13807550001#  表示設置號碼13807550001為電話(huà)用戶(hù)一，報警時(shí)往該用戶(hù)撥打電話(huà)
17#電話(huà)用戶(hù)號碼#	用于設置第二組電話(huà)用戶(hù)（同上）
18#電話(huà)用戶(hù)號碼#	用于設置第三組電話(huà)用戶(hù)（同上）
19#電話(huà)用戶(hù)號碼#	用于設置第四組電話(huà)用戶(hù)（同上）
20#電話(huà)用戶(hù)號碼#	用于設置第五組電話(huà)用戶(hù)（同上）
30#新密碼#	用于更改密碼 例：123456#30#888888#  表示：主機密碼改為888888
075525911778	系統恢復出廠(chǎng)設置 例：發(fā)短信075525911778   表示：系統回復出廠(chǎng)設置
39#□#	用于系統語(yǔ)言設置  系統默認：中文版 □=0英文版       □=1中文版     例：發(fā)短信123456#39#0#  表示：系統語(yǔ)言設置為英文

2.2.3  高速智能球形網(wǎng)絡(luò )攝像機
a）、產(chǎn)品介紹
    系統配備高速智能球形網(wǎng)絡(luò )攝像機，是集網(wǎng)絡(luò )遠程監控功能、視頻服務(wù)器功能和高清智能球功能為一體的新型網(wǎng)絡(luò )智能球形攝像機。智能球除具有預置點(diǎn)、掃描等基礎功能外，還基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)控制，可實(shí)現圖像壓縮并能通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò )傳輸給系統后臺。智能球內置云臺，精密電機驅動(dòng)，設備反應靈敏、運轉平穩，在任何情況下，實(shí)現圖像無(wú)抖動(dòng)。

b）、產(chǎn)品性能
·內置視頻服務(wù)器
·使用高性能處理芯片及平臺，性能可靠、穩定。
·采用H.265高壓縮比算法，更大節省了網(wǎng)絡(luò )傳輸帶寬和存儲空間。
·支持動(dòng)態(tài)調整編碼參數，支持 TCP/IP、PPPoE、DHCP、UDP、MCAST、FTP、
SNMP 等協(xié)議；支持 ONVIF、CGI、PSIA 等開(kāi)放互聯(lián)協(xié)議。
·支持三碼流傳輸，可根據不同的應用環(huán)境選擇使用主碼流、子碼流或第三碼流。
·支持基于 NAS 的遠程集中存儲，存儲數據安全且存儲速度快。
·支持并可自動(dòng)識別 Pelco-P、Pelco-D 及私有廠(chǎng)家協(xié)議。
c）、產(chǎn)品功能
·掃描功能
    智能球支持自動(dòng)掃描、垂直掃描、幀掃描、隨機掃描、巡航掃描、花樣掃描和全景掃描等掃描方式。
·預置點(diǎn)功能
    智能球支持多個(gè)預置點(diǎn)的設置，每個(gè)預置點(diǎn)包含云臺水平位置、垂直位置、
    鏡頭變倍等參數信息，您可通過(guò)控制鍵盤(pán)、NVR 或客戶(hù)端等方式設置和調用預置點(diǎn)。
·預置點(diǎn)視頻凍結
    該功能開(kāi)啟后，在調用預置點(diǎn)時(shí)，當智能球到達目標預置點(diǎn)方位之前，視頻圖像將停留在調用預置點(diǎn)之前的狀態(tài)。
·錄像及抓圖功能 智能球支持錄像及抓圖功能。
·守望功能
    當智能球開(kāi)啟守望功能，且一段時(shí)間內沒(méi)有控制信號到來(lái)時(shí)，如果有預設的自動(dòng)運行動(dòng)作，智能球將自動(dòng)執行該動(dòng)作。
·比例變倍自動(dòng)調整
    智能球比例變倍時(shí)，水平和垂直方位的速度將自動(dòng)隨著(zhù)變倍倍率變化而變化。當倍率增大時(shí)，智能球移動(dòng)速度自動(dòng)變慢；當倍率減小時(shí)，智能球移動(dòng)速度自動(dòng)變快。比例變倍可確保獲得較好的物體跟蹤效果。
·背光補償或寬動(dòng)態(tài)功能
    當打開(kāi)背光補償功能時(shí)，在強光背景下，智能球將自動(dòng)調節較暗的目標，使目標畫(huà)面清晰可見(jiàn)。當打開(kāi)寬動(dòng)態(tài)時(shí)，智能球自動(dòng)平衡監控畫(huà)面中最亮和最暗部分的畫(huà)面，以便看到更多監控畫(huà)面細節。
·智能運動(dòng)跟蹤功能
    智能球能自動(dòng)檢測場(chǎng)景中的運動(dòng)目標，并能自動(dòng)調整焦距和位置使目標始終以預定尺寸處于視野的中心，得到目標的完整信息，是一種主動(dòng)的監控方式，增強了智能球的實(shí)際應用。
·事件功能
    智能球支持普通事件及 Smart 事件，普通事件包含移動(dòng)偵測、遮擋報警、視頻丟失、報警輸入/輸出和異常報警；Smart 事件包含音頻異常偵測、人臉偵測、越界偵測、區域入侵偵測、進(jìn)入/離開(kāi)區域偵測、徘徊偵測、人員聚集偵測、快速移動(dòng)偵測、停車(chē)偵測、物品遺留偵測及物品拿取偵測。
·掉電記憶
    智能球缺省支持掉電記憶功能，即在掉電前某個(gè)位置經(jīng)停留滿(mǎn)選定的時(shí)間后，智能球重新上電后即可恢復到掉電前的位置。
·3D 定位功能
    開(kāi)啟 3D 定位后，可以使用鼠標選取智能球畫(huà)面的任意部位。智能球將自動(dòng)變倍轉動(dòng)，對該部位進(jìn)行準確定位監控。
d）、技術(shù)指標

項  目	參    數
品牌	?？低?/SPAN>
有效像素	約240萬(wàn)（大于模擬球700線(xiàn)）
圖像傳感器	1/2.8"Progressive Scan CMOS
最低照度	彩色：0.05Lux@（F1.6，AGC ON） 黑白：0.01Lux@（F1.6，AGC ON）       0Lux with IR<, o:p, >
白平衡	自動(dòng)/手動(dòng)/自動(dòng)跟蹤白平衡/室外/室內/日光燈白平衡/鈉燈白平衡
增益控制	自動(dòng)/手動(dòng)
信噪比	≥52dB
電子快門(mén)	1/1-10，000s
背光補償	支持
日夜模式	自動(dòng)ICR彩轉黑
聚焦模式	自動(dòng)/半自動(dòng)/手動(dòng)
焦距	4.3-129mm，30倍光學(xué)
數字變倍	16倍
變倍速度	大于3秒（光學(xué)，廣角-望遠）
水平視角	65.5-2.11度（廣角-望遠）
隱私遮蔽	最多24塊多邊形區域，同時(shí)最多有8塊區域在同一個(gè)畫(huà)面；支持多種顏色，馬賽克可選
寬動(dòng)態(tài)	支持
3D降噪	支持
區域曝光	支持
區域聚焦	支持
近攝距	10-1500mm（廣角-望遠）
光圈數	F1.6-F5.0
水平范圍	360°連續旋轉
水平速度	水平鍵控速度：0.1°-160°/s，速度可設水平預置點(diǎn)速度：240°/s
垂直范圍	-15°～90°
垂直速度	垂直鍵控速度：0.1°-120°/s，速度可設水平預置點(diǎn)速度：200°/s
比例變倍	支持
預置點(diǎn)個(gè)數	300個(gè)
巡航掃描	8條，每條可添加32個(gè)預置點(diǎn)
花樣掃描	4條，每條路徑可記錄時(shí)間大于10分鐘
斷電記憶	支持
守望功能	預置點(diǎn)/花樣掃描/巡航掃描/自動(dòng)掃描/垂直掃描/隨機掃描/幀掃描/全景掃描
紅外照射距離	180米
紅外控制	紅外燈亮度和角度根據場(chǎng)景智能調整
最大圖像尺寸	1280*960
視頻壓縮	H.265/H.264/MJPEG
音頻壓縮	G.711alaw/G.711ulaw/G.722/G.726/MP2L2/AAC/PCM
網(wǎng)絡(luò )協(xié)議	IPv4/IPv6,HTTP,HTTPS,802.1x,Qos,FTP,SMTP,UPnP,SNMP,DNS,DDNS,NTP, RTSP,RTCP,RTP,TCP,UDP,IGMP,ICMP,DHCP,PPPoE,Bonjour
用戶(hù)權限	最多32個(gè)用戶(hù)，分3級：管理員、操作員和普通用戶(hù)
同時(shí)預覽視頻	最多20路
主碼流分辨率及幀頻	50Hz:25fps(1280×960)、25fps(1280×720)  60Hz:30fps(1280×960)、30fps(1280×720)
子碼流分辨率及幀頻	50Hz:25fps(704×576)、25fps(352×288)、25fps(176×144)  60Hz:30fps(704×480)、30fps(352×240)、30fps(176×120)
第三碼流分辨率及幀率	50Hz: 25fps(1280×960)、25fps(1280×720)、25fps(704×576)、25fps(352×288)、25fps(176×144)  60Hz: 30fps(1280×960)、30fps(1280×720)、30fps(704×480)、30fps(352×240)、30fps(176×120)
工作電壓	DC12V
工作電流	5A  Max（云臺和紅外燈啟動(dòng)時(shí)）
工作溫度和濕度	-40℃～+70℃（室外）， 濕度小于90%
防護等級	IP66  TVS 6000V 防雷、防浪涌、防突波、符合GB/T17626.5四級標準
重量	4.5kg
智能報警	移動(dòng)偵測、視頻遮擋、網(wǎng)斷線(xiàn)、IP地址沖突、存儲器滿(mǎn)、存儲器錯、非法訪(fǎng)問(wèn)
Smart跟蹤	手動(dòng)跟蹤、全景跟蹤、事件跟蹤、多場(chǎng)景巡航跟蹤
Smart偵測	區域入侵偵測、越界偵測、進(jìn)入區域偵測、離開(kāi)區域偵測、徘徊偵測、人員聚集偵測、
Smart錄像	斷網(wǎng)續傳、智能后檢索
尺寸	Φ245x355mm

2.2.4  3G工業(yè)路由器
    3G路由器是完成圖片和視頻傳輸的核心部分，是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )的樞紐。高性能的32位嵌入式處理器，內嵌完備的TCP/IP協(xié)議棧，工業(yè)級全網(wǎng)無(wú)線(xiàn)模塊，支持TD-LTE/FDDLTE/WCDMA/ TD-SCDMA/EVDO/EDGE/GPRS/GSM/CDMA等多種網(wǎng)絡(luò )制式；支持動(dòng)態(tài)域名解析及DNS代理；防火墻技術(shù)，保證了數據的傳輸安全；支持自動(dòng)在線(xiàn)檢測，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)，保持鏈路暢通，具有定時(shí)上下線(xiàn)功能，節省用戶(hù)流量。工業(yè)級設計標準，超強的防潮、防雷、防電磁干擾能力。產(chǎn)品如下圖所示：

3G工業(yè)路由器技術(shù)指標：

項  目	參  數
發(fā)射功率	＜26 dBm
接收靈敏度	＜－102dBm
SIM接口	1個(gè)標準的抽屜式SIM卡接口，支持SIM/UIM卡
SIM卡電壓	3V/1.8V
工作電壓	DC12V
通信電流	350mA（平均值）
LAN口	1個(gè)10/100M自適應以太網(wǎng)口
工作頻段	TD-LTE： Quad-band Band38/39/40/41(2600/1900/2300/2500MHz) FDD-LTE： Dual-band Band1/3(2100/1800MHz) WCDMA： Single band Band1(2100MHz) TD-SCDMA： Dual-band Band34/39(2000/1900MHz) EVDO/CDMA1x： Single band 800MHz EDGE/GPRS/GSM： Quad-band 850/900/1800/1900MHz
帶寬	TD-LTE： 100Mbps(DL)， 50Mbps(UL) FDD-LTE： 61Mbps(DL)，18Mbps(UL) WCDMA： 21Mbps(DL)，5.76Mbps(UL) TD-SCDMA： 4.2Mbps(DL)，2.2Mbps(UL) EVDO： 14.7Mbps(DL)，5.4Mbps(UL) EDGE： 236.8kbps(DL)，118kbps(UL) GPRS： 85.6kbps(DL)，85.6kbps(UL)
工作溫度和濕度	-40℃～+70℃   相對濕度≤95%
磁兼容性能	靜電放電抗干擾度試驗等級：3級
射頻電磁場(chǎng)輻射：	抗干擾度試驗等級：3級

2.2.5 電源系統
電源系統包括太陽(yáng)能單晶硅電池板、免維護硅能膠體蓄電池、電源管理電路等。
高壓線(xiàn)防外力破壞激光檢測器整個(gè)系統采用太陽(yáng)能供電方式，系統通過(guò)電腦芯片對蓄電池的端電壓、放電電流、環(huán)境溫度等涉及蓄電池容量的參數進(jìn)行采樣，通過(guò)專(zhuān)用控制模型計算，實(shí)現符合蓄電池特性的放電率、溫度補償修正、高效、高準確率的控制。
電源系統具有短路、過(guò)載、獨特的防反接保護；以上保護均不損壞任何部件，不燒保險。
a）、太陽(yáng)能單晶硅電池板
太陽(yáng)能電池板選用大功率單晶硅板，其轉換效率高，工作溫度范圍寬；電池板采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝，因此其堅固耐用，使用壽命一般可達15年，最高可達25年。參考實(shí)物如下圖所示：

技術(shù)指標：

項  目	參    數
名稱(chēng)	太陽(yáng)能單晶硅電池板
峰值功率	100W
工作電壓	DC17.5V
開(kāi)路電壓	21.5V
工作電流	5.71A
短路電流	6.46A
重量	9.8-10.5KG
轉換效率	18%以上
功率偏差	3%
太陽(yáng)能電池片	單晶硅125x125mm
電池片數量	36(4x9)
壓層玻璃	3.2mm(0.13inches)超白布紋鋼化玻璃
接線(xiàn)盒類(lèi)型	帶1米電線(xiàn)MC4二通光伏連接器一對
輸出線(xiàn)纜	2.5mm2
邊框材料	鋁合金
防護等級	IP65
工作環(huán)境	-40℃～+85℃
最大系統電壓	1000 V DC (IEC) / 600 V DC (UL)
外形尺寸	1200*550*30MM（長(cháng)*寬*厚）

b）、免維護硅能膠體蓄電池    
    本系統中所用到的是免維護硅能膠體蓄電池，硅能膠體蓄電池是對液態(tài)電解質(zhì)的普通鉛酸蓄電池的改進(jìn)，其性能優(yōu)于閥控密封鉛酸蓄電池，硅能膠體蓄電池具有使用性能穩定，可靠性高，使用壽命長(cháng)，對環(huán)境溫度的適應能力（高、低溫）強，承受長(cháng)時(shí)間放電能力、循環(huán)放電能力、深度放電及大電流放電能力強，有過(guò)充電及過(guò)放電自我保護等優(yōu)點(diǎn)。

膠體電池采用凝膠狀電解質(zhì)，內部無(wú)游離液體存在，在同等體積下電解質(zhì)容量大，熱容量大，熱消散能力強，能避免一般蓄電池易產(chǎn)生熱失控現象；電解質(zhì)濃度低，對極板的腐蝕作用弱；濃度均勻，不存在電解液分層現象。使用耐腐蝕性好的特殊鉛鈣合金制成的板柵，把自放電控制在最小。
    

    系統配備12V/38AH容量硅能膠體蓄電池，系統正常工作不報警的狀態(tài)下電池滿(mǎn)容量情況下按照80%的放電深度計算，理論可允許供整個(gè)系統不間斷運行大于150小時(shí)；即電池充滿(mǎn)電，僅電池自主供電的情況下系統可正常運行至少6天。
    主要技術(shù)指標如下表：

電池類(lèi)型	硅能膠體蓄電池
標稱(chēng)電壓	12V
電池容量	38AH(25℃時(shí))
內阻	小于8mΩ(25℃時(shí))
充電電壓范圍	循環(huán)使用	浮充使用
	14.4～15V(-30mv/℃)	13.5～13.8V(-20mv/℃)
充電電流	≤0.3C
自放電	約3%/月
外觀(guān)尺寸	長(cháng)*寬*高196*166*171mm
重    量	13KG
放電深度<, /SPAN>	大于80%
維護周期	免維護
適用溫度	-40℃～+70℃

c）、電源管理電路
    電源管理電路采用了串聯(lián)式PWM充電主電路，使充電回路的電壓損失較使用二極管的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM高3%-6%；過(guò)放恢復的提升充電，正常的直充，浮充自動(dòng)控制方式使系統由更長(cháng)的使用壽命；同時(shí)具有高精度溫度補償；蓄電池充滿(mǎn)、過(guò)放自動(dòng)關(guān)斷、恢復等全功能保護措施。所有控制全部采用工業(yè)級芯片，能在寒冷、高溫、潮濕環(huán)境運行自如。同時(shí)使用了晶振定時(shí)控制，定時(shí)控制精確。利用Flash存儲器記錄各工作控制點(diǎn)，使控制點(diǎn)數字化，消除了能使控制點(diǎn)出現誤差降低準確性、可靠性的因素。

項  目	參   數
系統電壓	12V/24V自適應
額定充電電流	10A
額定放電電流	10A
最高光伏電壓	41V
充電回路壓降	不大于0.2V
放電回路壓降	不大于0.25V
直充電壓	14.5V
恒壓充電壓	14.2V PWM
浮充電壓	13.8V(維持時(shí)間：直至降到充電返回電壓動(dòng)作)
充電恢復電壓	13V
放電截止電壓	11.2V
放電恢復電壓	12.6V
待機電流	<10mA
溫度補償	-5mV/℃/2V(提升、直充、浮充、充電返回電壓補償)
控制方式	PWM脈寬調制
光控開(kāi)燈閥值	光伏板8V(光控開(kāi)燈延時(shí)10S)
光控關(guān)燈閥值	光伏板8V(光控關(guān)燈延時(shí)60S)
工作溫度	-40℃～+70℃
尺寸/重量	125*90*28mm/180g

2.2.6控制系統

    調試時(shí)“自動(dòng)運行/手動(dòng)模式”按鈕需設置在“手動(dòng)模式”；按“左移”或“右移”按鈕通過(guò)目鏡觀(guān)察對準測量目標，按“手動(dòng)測量/顯示喚醒”按鈕，測距單元完成一次測距；按“報警值設定”按鈕將測量到的距離值減10米(消除系統誤差)設定為報警參考值，自動(dòng)運行后系統將每次測量得到的距離值與設定值作比較，并判斷是否有報警出現?！笆謩?dòng)模式”時(shí)通過(guò)“左移”或“右移”按鈕找到左邊界位置，按“左-設定”可把此時(shí)的位置設為左邊界，找到右邊界位置按“右-設定”可把此時(shí)位置設置為右邊界，系統自動(dòng)保存計算并將左右邊界內的空間10等分作為掃描預置點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)位持續檢測2S后轉入下一點(diǎn)。A1、A2以10米間距為例，每個(gè)檢測點(diǎn)之間的距離則為1米，實(shí)測500米處有效激光光斑寬度為1.2米，所以整個(gè)掃描過(guò)程并不會(huì )存在檢測盲區。

旋轉檢測由步進(jìn)電機及減速機構完成，重復定位精度小于0.05°，轉動(dòng)快速且穩定。
2.2.7報警設備
    系統支持現場(chǎng)聲光報警、提示音報警及電話(huà)對講等功能，報警時(shí)系統啟動(dòng)現場(chǎng)聲光報警器，并撥打報警電話(huà)，用戶(hù)可接聽(tīng)后實(shí)現遠程對講?，F場(chǎng)聲光報警器如下圖：

現場(chǎng)報警燈選用紅色工業(yè)報警指示燈，報警時(shí)具有旋轉頻閃效果，夜間在500米外可清晰看到報警光源；聲音響度＞120dB。
語(yǔ)音提示器參考實(shí)物如下圖：

    單個(gè)語(yǔ)音提示器額定功率為100W，音量大，音質(zhì)純凈，傳音距離遠。
    現場(chǎng)報警燈選用紅色工業(yè)報警指示燈，具有頻閃效果，夜間在500米外可清晰看到報警光源。
 
三、飛天激光XD-A-FWP-01型激光防外破指向儀配置清單
    整套系統主要配置如下表所列，具體可根據現場(chǎng)條件調整。

名 稱(chēng)	規格	數量(/套)
激光監測器	臺	1
報警控制主機	臺	1
智能球形攝像機	臺	1
太陽(yáng)能單晶硅電池板	塊	1
3G工業(yè)路由器	臺	1
硅能膠體蓄電池	塊	1
高聲響喇叭	套	1
燈光報警器	套	1
安裝附件	套	1

    以上表格所列為整個(gè)系統的標準配置，若用戶(hù)特殊要求，請提前聯(lián)系公司。
四、安裝與接線(xiàn)
    整個(gè)系統貫穿模塊化一體設計思路，設備和太陽(yáng)能電池板分開(kāi)安裝，接線(xiàn)非常簡(jiǎn)單。采取直接或間接固定于線(xiàn)塔角鋼的方式實(shí)現安裝，安裝時(shí)激光檢測器鏡頭水平正對前方，安裝人員打開(kāi)設備后蓋，透過(guò)激光監測器目鏡觀(guān)看遠方測量目標物并移動(dòng)調整設備整體方向或角度，確保目鏡內的“十字準星”瞄準遠方目標物將設備緊固即可（一般選擇對面另一座塔桿為目標參照物）。 
    設備固定后將隨機附帶的GSM網(wǎng)絡(luò )天線(xiàn)和3G路由器延長(cháng)天線(xiàn)接到設備指定位置，然后將設備和太陽(yáng)能電池板之間自帶的MC4二通光伏電線(xiàn)連接器對接接線(xiàn)完成。