一种电网环境星空地协同感知方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电网环境星空地协同感知方法及系统，包括：对采集的卫星遥感影像进行隐患识别，当识别出至少一个隐患时：基于所述隐患和获取的气象数据利用无人机和地面监测设备对所述隐患进行联合感知确定所述隐患是否存在。本发明专利技术通过卫星遥感影像、无人机和地面监测设备三者联合协同的方式对隐患进行识别，实现了智能化管理，同时提高了对隐患识别的精度。别的精度。别的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种电网环境星空地协同感知方法及系统


[0001]本专利技术涉及电网感知领域，具体涉及一种电网环境星空地协同感知方法及系统。

技术介绍

[0002]随着数字化电网建设的发展，数字孪生概念越来越受到人们关注。目前，电网各场景，如输电线路、变电站等，均上马了海量的地面传感器、无人机和机器人等智能设备，用于电网、环境、人员的状态监测与感知。
[0003]总的来看，目前变电站内的电网设备设施与环境状态感知做的比较好，因为空间相对较小，通过海量的地面传感器、无人机和机器人可以实现精细、全景感知，实现一定程度上的数字孪生。但对于架空输电线路、电缆等长距离室外场景，目前地面传感器、无人机和机器人等手段无法实现智慧全景感知和数字孪生的目标。
[0004]现有技术在输电线路方面，利用无人机做输电线路巡检，对电网、环境的状态看得细，看的准，销钉级的细小故障都可以看清楚。但问题在于无人机受环境制约大，在山区、无人区等偏远地区很难实现常态化、多频次的监测预警，往往都是一年一次，最多半年一次，很明显无法满足日常线路巡检需求。
[0005]对于地面传感器，其最大优势是实时，在线感知，但该技术的局限在于监测范围有限，很难说每一个线路区段都安装传感器。同时，地面传感器取能比较困难，可靠性不足。
[0006]以上是电网设备设施与环境感知的现有技术现状。对于人员感知而言，目前主要采用摄像头开展人员识别或北斗/GPS开展人员定位。目前技术的缺点在于人员智能识别的精度不足，同时北斗/GPS只能在室外开展定位。对于变电站、地下电缆管道内部，北斗/GPS没有信号，无法开展高精度定位。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术中对架空输电线路、电缆等长距离室外场景无法实现智慧全景感知和数字孪生的目标问题，本专利技术提供了一种电网环境星空地协同感知方法，包括：
[0008]对采集的卫星遥感影像进行隐患识别，当识别出至少一个隐患时：
[0009]基于所述隐患和获取的气象数据利用无人机和地面监测设备对所述隐患进行联合感知确定所述隐患是否存在。
[0010]优选的，所述隐患包括：隐患类型、隐患位置、隐患名称和风险等级；
[0011]其中，所述隐患位置包括：经度、纬度、最近杆塔编号、距输电线路最近距离。
[0012]优选的，所述对采集的卫星遥感影像进行隐患识别包括：
[0013]将采集的卫星遥感影像输入到预先构建的输电通道卫星遥感智能巡视模型中进行隐患识别，得到隐患；
[0014]其中，所述输电通道卫星遥感智能巡视模型是基于对隐患进行标记的历史卫星遥感影像利用卷积神经网络进行训练得到。
[0015]优选的，所述输电通道卫星遥感智能巡视模型的训练包括：
[0016]获取对隐患进行标记的历史卫星遥感影像；
[0017]将所述对隐患进行标记的历史卫星遥感影像作为卷积神经网络的输入，将标记的隐患中的隐患类型、隐患位置、隐患名称和风险等级作为所述卷积神经网络的输出对所述输电通道卫星遥感智能巡视模型进行训练。
[0018]优选的，所述基于所述隐患和获取的气象数据利用无人机和地面监测设备对所述隐患进行联合感知确定所述隐患是否存在，包括：
[0019]利用无人机在制定好的无人机航迹路线上巡航时，对隐患进行监测；
[0020]判断所述隐患处是否存在地面监测设备，当存在时，启动所述隐患处的地面监测设备对所述隐患进行监测；
[0021]基于所述无人机和所述地面监测设备的监测结果确定隐患是否存在；
[0022]其中，所述无人机航迹路线是基于隐患和气象数据制定的。
[0023]优选的，所述无人机航迹路线通过下述步骤制定：
[0024]根据所有隐患采用航迹规划算法制定所述无人机飞行的初步航迹；
[0025]基于所述气象数据，判断所述初步航迹经过的区域是否存在影响航行的因素；
[0026]当存在时，调整所述初步航迹得到无人机航迹路线以避开具有影响航行的因素的区域；否则，将所述初步航迹作为对所述隐患位置进行监测的无人机航迹路线。
[0027]优选的，所述气象数据包括光照、气压、温度、降水、风速和风向；
[0028]所述影像航行的因素包括在设定时间内降水超过设定降水量或风速超过设定风速。
[0029]优选的，所述判断所述隐患处是否存在地面监测设备，包括：
[0030]以每个所述隐患中的隐患位置为中心，构建一定范围的缓冲区；
[0031]判断在所述缓冲区是否存在地面监控设备。
[0032]优选的，所述启动所述隐患处的地面监测设备对所述隐患进行监测，包括：
[0033]当缓冲区存在的地面监控设备为多个时，启动所述缓冲区内距离所述隐患最近的地面监控设备，对所述隐患进行监测。
[0034]优选的，所述卫星遥感影像包括光学卫星遥感影像和/或雷达卫星遥感影像。
[0035]优选的，还包括：当出现满足以下任一情况的隐患时，采用移动终端对所述隐患进行监测：
[0036]当存在无法利用无人机和地面监测设备进行监测的隐患时；
[0037]当地面存在遮挡物导致无人机对所述隐患的监测不清或卫星遥感影像中存在不清楚的隐患时。
[0038]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种电网环境星空地协同感知系统，包括：
[0039]识别判断模块，用于对采集的卫星遥感影像进行隐患识别，当识别出至少一个隐患时：
[0040]联合感知模块，用于基于所述隐患和获取的气象数据利用无人机和地面监测设备对所述隐患进行联合感知确定所述隐患是否存在。
[0041]优选的，所述联合感知模块包括：
[0042]无人机监测子模块，用于利用无人机在制定好的无人机航迹路线上巡航时，对隐患进行监测；
[0043]地面监测子模块，用于判断所述隐患处是否存在地面监测设备，当存在时，启动所述隐患处的地面监测设备对所述隐患进行监测；
[0044]隐患确认子模块，用于基于所述无人机和所述地面监测设备的监测结果确定隐患是否存在；
[0045]其中，所述无人机航迹路线是基于隐患和气象数据制定的。
[0046]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0047]本专利技术提供了一种电网环境星空地协同感知方法，包括：对采集的卫星遥感影像进行隐患识别，当识别出至少一个隐患时：基于所述隐患和获取的气象数据利用无人机和地面监测设备对所述隐患进行联合感知确定所述隐患是否存在。本专利技术通过卫星遥感影像、无人机和地面监测设备三者联合协同的方式对隐患进行识别，实现了智能化管理，同时提高了对隐患识别的精度。
附图说明
[0048]图1为本专利技术的一种电网环境星空地协同感知方法流程图；
[0049]图2为本专利技术的总体技术路线示意图。
具体实施方式
[0050]本专利技术公开了一种电网环境星空地协同感知方法及系统，该装置建立卫星遥感
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网环境星空地协同感知方法，其特征在于，包括：对采集的卫星遥感影像进行隐患识别，当识别出至少一个隐患时：基于所述隐患和获取的气象数据利用无人机和地面监测设备对所述隐患进行联合感知确定所述隐患是否存在。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隐患包括：隐患类型、隐患位置、隐患名称和风险等级；其中，所述隐患位置包括：经度、纬度、最近杆塔编号、距输电线路最近距离。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对采集的卫星遥感影像进行隐患识别包括：将采集的卫星遥感影像输入到预先构建的输电通道卫星遥感智能巡视模型中进行隐患识别，得到隐患；其中，所述输电通道卫星遥感智能巡视模型是基于对隐患进行标记的历史卫星遥感影像利用卷积神经网络进行训练得到。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述输电通道卫星遥感智能巡视模型的训练包括：获取对隐患进行标记的历史卫星遥感影像；将所述对隐患进行标记的历史卫星遥感影像作为卷积神经网络的输入，将标记的隐患中的隐患类型、隐患位置、隐患名称和风险等级作为所述卷积神经网络的输出对所述输电通道卫星遥感智能巡视模型进行训练。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述隐患和获取的气象数据利用无人机和地面监测设备对所述隐患进行联合感知确定所述隐患是否存在，包括：利用无人机在制定好的无人机航迹路线上巡航时，对隐患进行监测；判断所述隐患处是否存在地面监测设备，当存在时，启动所述隐患处的地面监测设备对所述隐患进行监测；基于所述无人机和所述地面监测设备的监测结果确定隐患是否存在；其中，所述无人机航迹路线是基于隐患和气象数据制定的。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述无人机航迹路线通过下述步骤制定：根据所有隐患采用航迹规划算法制定所述无人机飞行的初步航迹；基于所述气象数据，判断所述初步航迹经过的区域是否存在影响航行的因素；当存在时，调整所述初步航迹得到无人机航迹路线以避开具有影响航行的因...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨知，赵斌滨，李闯，刘彬，赵彬，程登峰，汪胜和，高云，黄杰，汉京善，王剑，李孟轩，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：