本发明专利技术公开了一种基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统。本发明专利技术中的发电模块将生产的电能存储在电源管理模块中，电源管理模块给嵌入式系统供电，所述的嵌入式系统控制检测模块、WIFI模块、云台、声光/无线报警模块和GPRS模块的电源；嵌入式系统通过串行总线与检测模块、GPRS模块、电源管理模块进行通讯；检测模块通过串行总线与云台信号连接，通过网口连接WIFI模块，通过IO口触发声光/无线报警模块。本发明专利技术能精确识别危险性的事件，实时监视输电线路走廊情况下移动物体情况，现场启动高音喇叭告警或通知相关人员；以高清照片形式记录危险性事件，及时无线通信上传告警信息至客户端；可以预防重大运行事故发生。
【技术实现步骤摘要】
基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统
本专利技术涉及一种电子监控产品，具体是基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统。
技术介绍
根据测距方式的不同，主要有激光测距、超声波测距、微波雷达、红外线测距和视觉测距。激光测距具有结构相对简单、高单色性、高方向性、相干性好、测量时间段、量程大、精度高、探测距离远、价格便宜等优点，在许多领域得到了广泛应用。按测量原理不同可分为脉冲式激光测距和相位式激光测距。脉冲式激光测距原理:测距仪发射出的激光经被测量物体反射后又被测距仪接收，测距仪同事记录激光往返的时间，再利用光在介质中传播的速度一定，计算得到测距仪与被测物体之间的距离。脉冲法测量距离的精度一般在I米左右。相位式激光测距仪利用无线电段的频率，对激光束进行幅度调制后，测定调制光往返一次所产生的相位调制，再根据调制光的波长，换算出相位延迟所代表的距离。激光测距缺点是测量性能易受环境因素干扰，在雨、雪、雾等天气情况下，测量性能会有所下降，受测量远离限制只能传递相对距离信息。 超声波测距的方法有声波幅值检测法、相位检测法和渡越时间法等,相位检测法虽精度高，但检测范围有限；声波幅值检测法易受发射波影响；渡越时间检测工作方式简单、直观，在硬件控制和软件设计容易实现。超声波的速度受外界环境变化影响较大，在不同的温度下超声波速度是不同的；超声波能量与距离的平方成正比衰减，故距离越远，反射回的超声波越少，灵敏度下降很快，从而超声波测距方式只适用在较短距离。 毫米波雷达发展的推动力主要来自于用小口径天线即可获得比微波雷达更窄的天线波束，更高的天线增益。窄波束具有高分辨率和只有空间选择性好而带来的高抗干扰能力。近年来海湾战争、科索沃战争的实践已经表明，“远程打击，精确打击”技术在军事应用中能非常重要，高精度、高分辨率测量、精确制导和精确目标指示、实现自动目标识别等需求对毫米波雷达的发展提供了巨大的新的推动力。 毫米波段(I?1mm)相对应的频率为30?300GHZ，其低段毗邻厘米波段，具有厘米波段全天候的特点，高端邻接红外波段，具有红外波的高分辨力特点。毫米波雷达波束窄，角分辨力高，频带宽，隐蔽性好，抗干扰能力强，体积小，重量轻。与红外、激光设备相比较，它具有很好的穿透烟、尘、雨、雾的传播特性，具有良好的抗干扰、反隐身、反低空突防和对抗反辐射的能力。由于元器件加工艺术和大气条件的限制，对毫米波雷达的作用距离有一定影响，但其测量距离仍能高达30km。 红外线的波长比可见光光线长，有显著的热效应和较强的穿透云雾能力，通过接收前方物体反射回的红外线，依据信号强弱及波长的不同，通过分析时间差，可得探测物体的性质及距离。(红外是单波数的，功耗大，无法在野外连续使用，因此不适合此项目运用) 计算机视觉技术测距精度高，随着计算机硬件的计算能力提高，计算机视觉技术在诸多领域中的应用已能够达到实时处理的要求。在视觉技术的应用中，通常有单目系统和双目系统。双目视觉模仿人类利用双目视差感知距离的方法，用两个摄像机对同一景物从不同位置成像，进而从视差中恢复距离。然而二位图像存在着畸变、噪声、深度和不可见部分的信息被丢失等情况，这些都将增大图像配准的难道。多目配准方法采用多个摄像机同时摄取物体的多幅图像，从而增加景物的信息量和配准的约束条件，简化配准问题。采用多个摄像机也增加整个测距系统的标定、安装、同步等技术难度。单目视觉方法采用单幅图像，根据摄像机的焦距和确定的参数来估算深度信息。单目视觉系统结构简单、成本低，相对于双目视觉和多目视觉系统少了图像配准问题，减少了系统工作量、节省了计算机处理时间。但单目视觉方法需要摄像机焦距固定，测量场景中地平面可见，且测量的物体处在地平面上，部署前对摄像机进行模拟标定，测量距离有限。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统。 本专利技术解决技术问题所采取的技术方案为:基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统，包括检测模块、WIFI模块、云台、声光/无线报警模块、GPRS模块、电源管理模块、发电模块、嵌入式系统，发电模块将生产的电能存储在电源管理模块中，电源管理模块给嵌入式系统供电，所述的嵌入式系统控制检测模块、WIFI模块、云台、声光/无线报警模块和GPRS模块的电源；嵌入式系统通过串行总线与检测模块、GPRS模块、电源管理模块进行通讯；检测模块通过串行总线与云台信号连接，通过网口连接WIFI模块，通过1 口触发声光/无线报警模块。 进一步说，所述的检测模块由图像采集模块、毫米波雷达测距模块组成。 进一步说，所述的电源管理模块由电源管理组件和蓄电池组成。 [0011 ] 进一步说，所述的发电模块由光伏电池和风力发电机组成。 进一步说，所述的图像采集模块为500万像素的CMOS低功耗相机或CXD相机。 进一步说，所述的相机在使用前，需要进行标定，具体是:利用张正友标定算法思想，利用黑白格交替的标定方格板，获取多幅不同姿态的图像，利用标定算法计算出相机的内外参数以及畸变系数，利用这些参数即可对图像进行畸变的校正。 毫米波雷达测距模块中的毫米波雷达的标定，具体是:首先固定好相机和雷达的位置，保持相机光轴基本与地面平行，相机的前方不同距离放置目标，基本保证目标在相机的光轴线上；并对每一距离放置的目标，在光轴线的左右各偏移多个相同角度，正对这些位置分别同时采集图像数据和雷达数据；针对雷达数据和图像上目标数据的位置，根据世界坐标与相机坐标系之间的关系获取两者之间的单应性旋转变换关系，雷达坐标与相机坐标之间的数据融合；利用相机畸变参数获得相机坐标与像平面坐标的准确关系，实现雷达目标与相机图像中目标的准确标准。 进一步说，对靠近线路走廊的大型运动目标做前端视频分析，对图像进行运动目标检测及目标跟踪，根据毫米波雷达给出的目标的距离及方位信息，确定检测到的运动目标的距离、大小和距离相机光轴的高度；当检测到危险时，自动启动预警程序:启动声光报警模块，并通过GPRS模块向监控中心进行报警，先上传报警文字，再上传图像信息并标注危险区域，监控中心收到文字报警信息后，即刻向监控中心和施工现场相关人员发送报警信息，收到报警图像后，再发送报警图像给相关人员。 本专利技术将毫米波雷达测距与单目视觉测量技术相结合，对毫米波雷达与单目摄像机进行自动对应标定，达到对异常物体出现的距离，和输电线之间的位置关系进行测量。 【附图说明】 图1为本专利技术结构示意图。 【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术作进一步说明。 如图1所示，基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统，包括检测模块、WIFI模块、云台、声光/无线报警模块、GPRS模块、电源管理模块、发电模块、嵌入式系统，发电模块将生产的电能存储在电源管理模块中，电源管理模块给嵌入式系统供电，所述的嵌入式系统控制检测模块、WIFI模块、云台、声光/无线报警模块和GPRS模块的电源；嵌入式系统通过串行总线与检测模块、GPRS模块、电源管理模块进行通讯；检测模块通过串行总线与云台信号连接，通过网口连接WIFI模块，通过1 口触发声光/无线报警模块。 本实施例中的检测模块由5本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统，包括检测模块、WIFI模块、云台、声光/无线报警模块、GPRS模块、电源管理模块、发电模块、嵌入式系统，其特征在于：发电模块将生产的电能存储在电源管理模块中，电源管理模块给嵌入式系统供电，所述的嵌入式系统控制检测模块、WIFI模块、云台、声光/无线报警模块和GPRS模块的电源；嵌入式系统通过串行总线与检测模块、GPRS模块、电源管理模块进行通讯；检测模块通过串行总线与云台信号连接，通过网口连接WIFI模块，通过IO口触发声光/无线报警模块。
【技术特征摘要】
1.基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统，包括检测模块、WIFI模块、云台、声光/无线报警模块、GPRS模块、电源管理模块、发电模块、嵌入式系统，其特征在于:发电模块将生产的电能存储在电源管理模块中，电源管理模块给嵌入式系统供电，所述的嵌入式系统控制检测模块、WIFI模块、云台、声光/无线报警模块和GPRS模块的电源；嵌入式系统通过串行总线与检测模块、GPRS模块、电源管理模块进行通讯；检测模块通过串行总线与云台信号连接，通过网口连接WIFI模块，通过1 口触发声光/无线报警模块。2.根据权利要求1所述的基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统，其特征在于:所述的检测模块由图像采集模块、毫米波雷达测距模块组成。3.根据权利要求1所述的基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统，其特征在于:所述的电源管理模块由电源管理组件和蓄电池组成。4.根据权利要求1所述的基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统，其特征在于:所述的发电模块由光伏电池和风力发电机组成。5.根据权利要求2所述的基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统，其特征在于:所述的图像采集模块为500万像素的CMOS低功耗相机或CCD相机。6.根据权利要求5所述的基于空间图像三维测量的输电线路防外力破坏系统，其特征在于:所述的相机在使用前，需要进行标定，具体是:利用张...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁晓亮，吴耀峰，康久兴，邢大凯，毛劲松，唐晓宁，尚凌辉，邬烈忠，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司白城供电公司，杭州捷尚智能电网技术有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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