[發(fā)明專利]一種基于激光雷達(dá)技術(shù)的輸電線路山火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310380219.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN103487813A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝從珍;何子蘭;戴棟;李述文;陳錫陽(yáng);夏云峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S17/88
• 分類號(hào): G01S17/88
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種基于激光雷達(dá)技術(shù)的輸電線路山火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括

準(zhǔn)直器、激光器、牛頓望遠(yuǎn)鏡、光子計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)采集器、控制器及電機(jī)；

所述激光器、準(zhǔn)直器、牛頓望遠(yuǎn)鏡和光子計(jì)數(shù)器安裝在激光套筒內(nèi)；

所述激光套筒、控制器及電機(jī)集成在保護(hù)箱內(nèi)；

安裝時(shí)，激光器、準(zhǔn)直器與牛頓望遠(yuǎn)鏡平行，且激光器發(fā)射的脈沖激光束垂直于準(zhǔn)直器，并通過準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后射向大氣；

所述激光器、牛頓望遠(yuǎn)鏡、光子計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)采集器、控制器依次連接，所述控制器、電機(jī)及激光套筒依次連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光雷達(dá)技術(shù)的輸電線路山火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)為步進(jìn)式電機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光雷達(dá)技術(shù)的輸電線路山火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光套筒內(nèi)還包括制冷片。

4.應(yīng)用權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種基于激光雷達(dá)技術(shù)的輸電線路山火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝在塔腰上端桿塔三分之二處，供電設(shè)備安裝在與所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同一水平面的塔腰上；

S2工作時(shí)，激光套筒升出保護(hù)箱，在電機(jī)控制下進(jìn)行0-360度水平旋轉(zhuǎn)掃描，激光器經(jīng)過準(zhǔn)直器準(zhǔn)直，水平發(fā)射脈沖激光束；

S3發(fā)生山火時(shí)，煙霧對(duì)脈沖激光束產(chǎn)生散射，牛頓望遠(yuǎn)鏡接收經(jīng)過散射的激光信號(hào)，并將激光信號(hào)通過光子計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器發(fā)送到控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；

S4控制器通過計(jì)算散射的激光信號(hào)的散射系數(shù)和消光系數(shù)得到煙霧的距離和濃度信息，控制器根據(jù)所述煙霧的距離和濃度信息判斷輸電線路周圍是否發(fā)生山火。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述S4中控制器通過計(jì)算散射的激光信號(hào)的散射系數(shù)和消光系數(shù)得到煙霧的距離和濃度信息，具體通過激光雷達(dá)方程求解，得到散射系數(shù)和消光系數(shù)；

所述激光雷達(dá)方程：P(z)=P0cτ2β(z)A(z)z2exp[-2∫0zα(z)dz],]]>其中

P(z)為接收到的功率、z是觀測(cè)點(diǎn)距離、P₀為激光發(fā)射功率、c是光速、τ是激光器發(fā)射脈沖的脈寬、λ₀是激光器發(fā)射脈沖的波長(zhǎng)、β(z)是后向散射系數(shù)、A(z)是望遠(yuǎn)鏡接收向后散射光的有效面積、α(z)是消光系數(shù)。