双光谱热成像输电线路山火预警视频监测方案

来源:本站 阅读量:7 发表时间:2025-11-24

随着输电线路不断向山区、林区及野生植被茂盛区域延伸,线路运行安全面临的风险不断增加。尤其是山火频发区段,火灾可能造成线路停运、塔杆损坏、导线熔断及电网大面积瘫痪。传统巡检手段在林区、山谷及夜间场景中存在以下问题:

  • 巡检周期长,火点发现延迟

  • 夜间及烟雾天气无法有效监控

  • 人工巡线存在盲区

  • 信息传递滞后,影响应急抢修

为解决以上问题,提出 双光谱热成像输电线路山火预警视频监测系统,通过可视化监控、热成像识别、AI智能分析,实现山火早发现、早告警、快速处置。

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一、建设目标

  1. 全天候监测林区线路

  • 对山火高风险区段进行连续监控,包括昼夜、雨雾、风雪等复杂天气场景。

  1. 火灾早期识别

  • 利用双光谱热成像摄像机识别烟雾、火点及温度异常,确保火灾在初期被发现。

  1. 智能告警与事件联动

  • 结合AI分析,自动判断火势风险等级并推送多渠道告警。

  1. 辅助应急决策

  • 平台提供火灾点位地图、风险评估、风向分析及抢修路线建议。

  1. 数据集中管理

  • 视频、告警和事件记录统一管理,实现可视化分析与历史回溯。


二、系统总体架构

系统采用 “前端采集—通信传输—智能分析平台—指挥调度中心” 四层架构。

1. 前端采集设备

  • 双光谱热成像摄像机:同时采集可见光与红外热成像,适应昼夜及多种天气条件。

  • 高清球机:对火灾易发区段及线路关键节点进行补充监控。

  • 环境监测传感器:温湿度、风速、降雨量等,辅助火灾风险分析。

  • 太阳能供电系统:确保设备在无市电环境下持续运行。

2. 通信传输方案

  • 主链路:5G/4G公网传输,实现高清视频和热成像数据低延迟回传。

  • 备用链路:微波中继或自组网,保障信号盲区的数据传输。

  • 应急链路:北斗短报文,确保断网情况下可发送火灾告警。

3. 智能分析平台

  • 火点检测:基于热成像温度阈值及烟雾识别算法

  • 火灾等级判断:结合风速、植被类型及热源扩散速度

  • 告警推送:红黄蓝三级告警自动分发至运维人员、指挥中心

  • 视频存储与回溯:重点事件录像自动存档,支持历史分析

4. 指挥调度中心

  • GIS地图显示线路、火灾点位、风险等级

  • 大屏态势呈现、事件跟踪、应急调度

  • 生成抢修路线建议及风险区域动态调整


三、主要监测场景设计

1. 山火易发区段

  • 部署双光谱热成像摄像机对林区、山谷及线路沿线高风险区段进行监控

  • AI算法识别烟雾、火点、热源异常

  • 提前发现初期火灾,减少事故损失

2. 夜间及恶劣天气监测

  • 红外热成像突破可见光限制,可在夜间、雨雪、雾霾环境下检测温度异常

  • 云台远程控制调整监控视角,保证全天候监测

3. 火灾动态监控与分析

  • AI算法识别火源位置、火势发展趋势

  • 结合风速、风向预测火势扩散范围

  • 平台生成可视化热图,为抢修和防控提供参考

4. 多点联动监测

  • 火灾发生时,可自动调度附近摄像头,对火点周边进行多角度监控

  • 支持无人机辅助巡检,实现空中火点确认与动态追踪


四、平台功能设计

  1. 实时视频监控

  • 可见光 + 红外热成像多模式切换

  • 云台远程控制与预置位巡检

  • 视频回放及事件检索

  1. 火灾告警管理

  • 告警等级:红色(高风险)、黄色(中风险)、蓝色(低风险)

  • 告警信息自动推送至移动端、PC及指挥中心

  • 事件工单自动生成及闭环处理

  1. 数据分析与统计

  • 火灾事件数量、类型及处理效率统计

  • 火源热图叠加风向及植被密度分析

  • 月度、季度、年度报表生成

  1. 应急辅助功能

  • 提供抢修路线规划及风险区域提示

  • 与消防部门数据联动,实现快速响应

  • 历史火灾事件回溯分析,优化防控策略


五、系统可靠性设计

  1. 电源保障:市电+太阳能+锂电池,连续供电 7–10 天

  2. 链路冗余:多链路自动切换,保证关键数据传输

  3. 设备防护:防雷、防水、防腐、防冻,耐极端温度与风速

  4. 数据安全:视频及分析数据加密传输,多备份机制


六、实施步骤

  1. 火灾高风险区段勘测及点位设计

  2. 前端设备安装及调试

  3. 通信链路建设及平台接入

  4. AI算法部署与参数优化

  5. 系统试运行、功能测试及调整

  6. 运维培训及验收


七、预期效果

  • 山火初期发现时间缩短至 1–2 分钟

  • 高风险区段火灾事故率下降 70%以上

  • 运维巡检效率提升 50%

  • 提供精准火源定位及扩散预测,为抢修和防控提供决策支撑

  • 系统全天候可视化运行,实现山火监控从被动响应到主动预警转型