一种基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统，具有这样的特征，包括多个故障监测端，分别设置在架空线路的多个预定位置上，用于分别对各个预定位置处的架空线路绝缘子的故障情况进行监测，具有采集部、信息处理部以及故障监测端传输部，采集部用于采集绝缘子的图像信息以及位置信息，信息处理部用于从图像信息中提取图像特征信息以及判断绝缘子是否故障，传输部用于传输故障判断信息以及对应的位置信息；以及服务器，与多个故障监测端5G通信连接，包括接收部和显示部，接收部用于接收传输部发送的故障判断信息以及对应的位置信息，显示部用于显示故障判断信息以及对应的位置信息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统
本专利技术涉及电子信息
，具体涉及一种多基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，我国对能源的需求越来越大，超高压大容量电力线路大幅扩建。电力系统最重要的任务是提供高质量和可靠性的电力，而电力传输必须依靠高压输电线路，它的安全稳定运行直接影响到电力系统的可靠性。输电线路要将巨大的电流从发电厂送到远方用户，必须具有两个基本条件，一是为传输电流的导线提供机械支撑；二是防止电流对地形成通道接地，而架空线路绝缘子就具备这两种基本功能，所以架空线路绝缘子在输电线路中占有重要地位。然而，架空线路绝缘子在高压输电线路中又是极易损坏的一个重要元件。在输电线路中一旦有架空线路绝缘子破损，就会丧失绝缘能力，导致供电中断，严重时甚至造成电网解裂，给国民经济造成严重损失。因此必须对架空线路绝缘子进行监测，保证线路运行状况得到及时反馈。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统。本专利技术提供了一种基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统，用于对架空线路上绝缘子的故障情况进行监测，具有这样的特征，包括：多个故障监测端，分别设置在架空线路的多个预定位置上，用于分别对各个预定位置处的架空线路绝缘子的故障情况进行监测，具有采集部、信息处理部以及故障监测端传输部，采集部用于采集绝缘子的图像信息以及位置信息，信息处理部用于从图像信息中提取图像特征信息以及判断绝缘子是否故障，传输部用于传输故障判断信息以及对应的位置信息；以及服务器，与每个故障监测端5G通信连接，包括接收部和显示部，接收部用于接收传输部发送的故障判断信息以及对应的位置信息，显示部用于显示故障判断信息以及对应的位置信息。在本专利技术提供的基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，采集部包括北斗定位单元以及图像采集单元，北斗定位单元用于获取绝缘子的位置信息，图像采集单元用于获取绝缘子的图像信息。在本专利技术提供的基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，信息处理部包括特征提取单元以及故障识别单元，特征提取单元用于提取绝缘子的图像特征信息，故障识别单元用于通过图像特征信息判断绝缘子是否故障。在本专利技术提供的基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，图像特征提取单元的特征提取过程包括，通过OpenCV软件对图像采集单元采集的图像进行预处理，得到架空线路绝缘子的特征区域，最后通过对典型形状描述的比较，完成对架空线路绝缘子的特征提取。在本专利技术提供的基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，故障识别单元采用边缘检测算法对架空线路绝缘子表面破损情况进行检测，以及采用灰度值变化模式匹配法对架空线路绝缘子边缘缺口破损情况进行检测。在本专利技术提供的基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统的监测过程包括，步骤S1，将多个故障监测端安装在架空线路的多个预定位置上；S2，采集部定时提取架空线路绝缘子的图像信息，并由信息处理部进行特征提取以及进行故障识别后判断是否存在故障；S3，信息处理部判断是否存在故障之后，故障监测端收集故障判断信息并通过采集部获取绝缘子的位置信息，将故障判断信息以及对应的位置信息一起通过传输部发送至服务器。S4，接收部接收到各个传输部发送的故障判断信息以及对应的位置信息后，显示部显示故障判断信息以及对应的位置信息。在本专利技术提供的基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，传输部包括5G组网模块和发射天线。在本专利技术提供的基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，5G组网模块为华为的5G工业模组MH5000-31。在本专利技术提供的基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，服务器与多个故障监测端通信连接方式为直接通信连接。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统，由于故障监测端定时对架空线路绝缘子的破损情况进行监测，并利用5G通信技术其大带宽、高容量、低时延、安全的特点，通过5G通信技术即时反馈故障情况至中控端，所以本专利技术所涉及的基于北斗短报文的架空线路绝缘子故障监测系统具有定时远程监测架空线路绝缘子故障情况的功能，保证了线路运行状况的及时反馈。附图说明图1是本专利技术的实施例中基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统的系统示意图；图2是本专利技术的实施例中基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统的系统细化示意图；图3是本专利技术的实施例中基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统的通信连接示意图；以及图4是本专利技术的实施例中基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统的方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术所涉及的基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统作具体阐述。如图1－3所示，本实施例中，基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统100包括多个故障监测端10和服务器20。多个故障监测端10分别设置在架空线路的多个预定位置上，用于分别对各个预定位置处的架空线路绝缘子的故障情况进行监测，架空线路绝缘子的故障情况即架空线路绝缘子的破损情况。故障监测端10包括采集部11、信息处理部12以及传输部13。采集部11包括北斗定位单元111和图像采集单元112。北斗定位单元111用于获取故障点位置信息。图像采集单元112包括摄像机，该摄像机与信息处理部12相连，用于获取绝缘子的图像信息。信息处理部12包括图像特征提取单元121和故障识别单元122。图像特征提取单元121用于对图像信息进行处理，图像信息处理的步骤包括：步骤SA1，用OpenCV软件对图像采集单元112获取的图像进行灰度处理以生成灰度图像。步骤SA2，采用中值滤波以去除噪声，对去除噪声后的图像进行图像分割，得到架空线路绝缘子的特征区域。步骤SA3，对特征区域进行形态学处理、区域标记和轮廓跟踪，以得到架空线路绝缘子的轮廓。步骤SA4，通过对典型形状描述的比较，以特征的不变性作为选择的标准，确定圆形度、细长度、占空比、长短径比和Tchebichef不变矩作为特征向量，完成对架空线路绝缘子的特征提取，重点区分破损部分与背景物的差别。故障识别单元122用于判断绝缘子是否发生故障，采用canny算子对架空线路绝缘子表面破损情况进行检测，以及采用纵向切线灰度值变化模式匹配法对架空线路绝缘子边缘缺口破损情况进行检测。传输部13包括5G组网模块131和发射天线132。传输部13通过5G组网模块131和发射天线132来传输故障判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统，用于对架空线路上绝缘子的故障情况进行监测，其特征在于，包括：/n多个故障监测端，分别设置在架空线路的多个预定位置上，用于分别对各个所述预定位置处的架空线路绝缘子的故障情况进行监测，具有采集部、信息处理部以及故障监测端传输部，所述采集部用于采集绝缘子的图像信息以及位置信息，所述信息处理部用于从所述图像信息中提取图像特征信息以及判断绝缘子是否故障，所述传输部用于传输故障判断信息以及对应的位置信息；以及/n服务器，与多个所述故障监测端5G通信连接，包括接收部和显示部，所述接收部用于接收所述传输部发送的所述故障判断信息以及对应的所述位置信息，所述显示部用于显示所述故障判断信息以及对应的所述位置信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统，用于对架空线路上绝缘子的故障情况进行监测，其特征在于，包括：
多个故障监测端，分别设置在架空线路的多个预定位置上，用于分别对各个所述预定位置处的架空线路绝缘子的故障情况进行监测，具有采集部、信息处理部以及故障监测端传输部，所述采集部用于采集绝缘子的图像信息以及位置信息，所述信息处理部用于从所述图像信息中提取图像特征信息以及判断绝缘子是否故障，所述传输部用于传输故障判断信息以及对应的位置信息；以及
服务器，与多个所述故障监测端5G通信连接，包括接收部和显示部，所述接收部用于接收所述传输部发送的所述故障判断信息以及对应的所述位置信息，所述显示部用于显示所述故障判断信息以及对应的所述位置信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统，其特征在于：
其中，所述采集部包括北斗定位单元以及图像采集单元，所述北斗定位单元用于获取绝缘子的位置信息，所述图像采集单元用于获取绝缘子的图像信息。


3.根据权利要求1所述的一种基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统，其特征在于：
其中，所述信息处理部包括特征提取单元以及故障识别单元，所述特征提取单元用于提取绝缘子的图像特征信息，所述故障识别单元用于通过所述图像特征信息判断绝缘子是否故障。


4.根据权利要求3所述的一种基于5G通信的架空线路绝缘子故障监测系统，其特征在于：
其中，所述图像特征提取单元的特征提取过程包括，通过OpenCV软件对所述图像采集单元采集的图像进行预处理，得到架空线路绝缘子的特征区域，最后通过对典型形状描述的比较，完成对架空线路绝缘子的特征提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：江超，崔昊杨，刘星宇，靳彬，束文鹏，叶作淳，曹以龙，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：上海;31