输电线路覆冰测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种输电线路覆冰测量系统及方法，该系统包括：三维相机、飞行器以及计算设备，其中：飞行器用于承载三维相机飞行；三维相机，用于在预设位置采集不同拍摄角度的输电线路覆冰图像；计算设备，用于根据输电线路覆冰图像，确定输电线路覆冰厚度。本发明专利技术实现了基于多方位多角度采集输电线路覆冰图像来测量输电线路覆冰厚度，有助于提高输电线路覆冰测量的效率和准确性，可以广泛应用于电力系统中。

Measurement system and method of transmission line icing

【技术实现步骤摘要】
输电线路覆冰测量系统及方法
本专利技术涉及故障检测
，特别涉及一种输电线路覆冰测量系统及方法。
技术介绍
在中国南方的一些高海拔区域，冬天气温低，空气湿度大，在雨雪天气很容易出现冰冻现象。对于电力系统来说，导线和铁塔上的覆冰会使导线和铁塔的荷载增加，严重时会导致倒塔或者断线等情况，造成电力供应得中断。电力系统采用了多种融冰方式解决上述问题，每种融冰方式都需要暂停供电。为了缩短融冰造成的暂停供电的时长，同时防止覆冰对供电系统造成的危害，在雨雪天气时，电力职工需要对输电线路进行长时间监控，对导线和铁塔的覆冰状况进行检查，在导线和铁塔达到融冰的限度后，启动融冰装置进行融冰。因此，在冬天必须对高海拔区域的电力线路进行导线覆冰厚度的测量。目前，导线覆冰的测量方式主要依靠人眼借助望远镜观察，由于导线离地面较高，而且在高山密林等环境下，人工很难到达，人眼也无法实现定量检测，对覆冰情况只能进行大致的估计。另外，还有电线拉力传感、两塔之间电线垂下值测量等间接测量方法，由于不同电线不同安装位置的拉力值和垂下值受多种因素影响，这些方法达不到定量检测的要求。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种输电线路覆冰测量系统，用以提高输电线路覆冰测量的准确性，该系统包括：三维相机、飞行器以及计算设备，其中：飞行器用于承载三维相机飞行；三维相机，用于在预设位置采集不同拍摄角度的输电线路覆冰图像；计算设备，用于根据输电线路覆冰图像，确定输电线路覆冰厚度。本专利技术实施例提供了一种输电线路覆冰测量方法，用以提高输电线路覆冰测量的准确性，该方法包括：通过飞行器承载三维相机飞行；通过三维相机在预设位置采集不同拍摄角度的输电线路覆冰图像；根据不同拍摄角度的输电线路覆冰图像，确定输电线路覆冰厚度。本专利技术实施例中，飞行器承载三维相机飞行，三维相机在预设位置采集不同拍摄角度的输电线路覆冰图像，实现了多幅图像的高速同步采集，满足了多方位多角度采集输电线路覆冰图像的需求；计算设备根据输电线路覆冰图像，确定输电线路覆冰厚度，实现了基于多方位多角度采集输电线路覆冰图像来测量输电线路覆冰厚度，与现有技术中借助望远镜观察、通过电线拉力传感、两塔之间电线垂下值测量间接测量等方式相比，本申请有助于提高输电线路覆冰测量的效率和准确性，可以广泛应用于电力系统中。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本专利技术实施例中输电线路覆冰测量系统的结构的示意图；图2是本专利技术实施例中三维相机结构的示意图；图3是本专利技术实施例中三维相机与无人机连接的示意图；图4是本专利技术实施例中三维相机安装架的示意图；图5是本专利技术实施例中输电线路覆冰检测方法的流程意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。近年来，无人机在输电线路的检测、巡检和测量方面得到了广泛的应用，各输电线路的运维单位逐步配备大量巡检无人机，但是，目前的输电线路的无人机系统均基于单目相机进行测量，测量结果的准确性较低。本专利技术实施例提供一种输电线路覆冰测量系统，用以提高输电线路覆冰测量的准确性，如图1所示，该系统可以包括：三维相机01、飞行器02以及计算设备03，其中：飞行器02，用于承载三维相机01飞行；三维相机01，用于在预设位置采集不同拍摄角度的输电线路覆冰图像；计算设备03，用于根据输电线路覆冰图像，确定输电线路覆冰厚度。如图1所示，本专利技术实施例中，飞行器承载三维相机飞行，三维相机在预设位置采集不同拍摄角度的输电线路覆冰图像，实现了多幅图像的高速同步采集，满足了多方位多角度采集输电线路覆冰图像的需求；计算设备根据输电线路覆冰图像，确定输电线路覆冰厚度，实现了基于多方位多角度采集输电线路覆冰图像来测量输电线路覆冰厚度，与现有技术中借助望远镜观察、通过电线拉力传感、两塔之间电线垂下值测量间接测量等方式相比，本申请有助于提高输电线路覆冰测量的效率和准确性，可以广泛应用于电力系统中。具体实施时，为了可以准确了解并控制飞行器的飞行情况，在本实施例中，三维相机01还用于采集飞行器02的飞行动态图像；进而计算设备03根据所述飞行动态图像控制飞行器飞行。具体实施时，三维相机01安装在飞行器02上，用于采集图像，图像包括：飞行器02的飞行动态图像和输电线路覆冰图像，其中，三维相机01在飞行器02飞行时采集的图像为飞行动态图像，三维相机01在飞行器02到达三维相机01的镜头与输电线路的横截面相平行或三维相机的镜头01与输电线路的横截面相垂直的位置时采集的图像为输电线路覆冰图像，其中，输电线路的覆冰图像可以是四目图像。三维相机01可以采用平行光轴四相机阵列硬件结构，是一项在任意可见光条件下均可即时被动成像的光学检测技术，能够快速生成相机视场范围内物体的边缘特征点和三维数字线条图像，其中包含其中每个像素点的空间坐标值和纹理数据。三维相机可以为人工智能提供一项通用的、实时的、在室内外任意环境下均可作业的三维视觉感知功能，可以满足电线覆冰厚度的测量需要，具有以下特点：大场景和远距离，适用于各类室内外远距离和复杂环境下的测量；实时快速，单机运算时间≤10秒，FPGA嵌入式芯片运算时间≤200毫秒；被动成像，对场景无限制，适应于各类光照场合，可用于红热物体、透明物体、动物皮毛、野外等测量，也可任意添加各类结构光和激光辅助照明；操作简单，数据接口丰富，方便使用和二次开发；三维数据结果简洁易用，直接给出物体轮廓和边缘的位置和尺寸，消除了大量无用的表面数据点，运算快速，存储量小，物体分离和识别非常方便。具体实施时，为了采集多角度的输电线路覆冰图像，在本实施例中，如图2所示，三维相机01包括：多目相机图像采集板100、传输器101和计算机102；多目图像采集板100用于采集图像；传输器101用于接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电线路覆冰测量系统，其特征在于，包括：三维相机、飞行器以及计算设备，其中：/n所述飞行器用于承载所述三维相机飞行；/n所述三维相机，用于在预设位置采集不同拍摄角度的输电线路覆冰图像；/n所述计算设备，用于根据所述输电线路覆冰图像，确定输电线路覆冰厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种输电线路覆冰测量系统，其特征在于，包括：三维相机、飞行器以及计算设备，其中：
所述飞行器用于承载所述三维相机飞行；
所述三维相机，用于在预设位置采集不同拍摄角度的输电线路覆冰图像；
所述计算设备，用于根据所述输电线路覆冰图像，确定输电线路覆冰厚度。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述三维相机，还用于采集所述飞行器的飞行动态图像；
所述计算设备，还用于根据所述飞行动态图像控制所述飞行器飞行。


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述计算设备，还用于根据所述飞行动态图像，在所述飞行器到达所述预设位置时，输出控制所述三维相机采集输电线路覆冰图像的拍摄指令。


4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设位置为所述三维相机的镜头与输电线路的横截面相平行或所述三维相机的镜头与输电线路的横截面相垂直。


5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述三维相机包括多目相机图像采集板、传输器和计算机，其中：
所述多目图像采集板用于采集图像；
所述传输器用于接收所述计算设备发送的所述拍摄指令；
所述计算机用于在所述飞行器起飞时，控制所述多目相机图像采集板采集所述飞行器的飞行动态图像，在所述传输器接收到所述拍摄指令时，根据所述拍摄指令控制所述多目相机图像采集板采集输电线路覆冰图像。

【专利技术属性】
技术研发人员：熊细涛，曹亮，叶凡，周之琪，赵宪忱，郑清志，肖方，陈浩，田松，杨文义，何红太，秦源汛，桂菲菲，黄志勇，熊鹏，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局，北京国网富达科技发展有限责任公司，北京清影机器视觉技术有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53