基于边云协同的输电线路异物与工程车辆监测系统技术方案

本发明专利技术的实施例公开基于边云协同的输电线路异物与工程车辆监测系统，涉及图像识别技术领域。所述系统，包括：摄像头，设置于输电线路的杆塔上；边缘计算设备，设置于输电线路的杆塔上，用于控制所述摄像头对当前杆塔对应的输电导线进行图像采集，根据采集的图像基于预设的目标检测算法检测所述输电导线上的异物，并将异物检测结果数据发送到云端；云端，与各边缘计算设备连接，用于存储各边缘计算设备发来的输电线路的杆塔对应的输电导线的异物检测结果数据。本发明专利技术能够通过实时采集的输电导线图像，智能、自动分析出输电导线上的异物，有效地的提高了工作效率，避免的安全隐患。避免的安全隐患。避免的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
基于边云协同的输电线路异物与工程车辆监测系统


[0001]本专利技术属于图像识别
，尤其涉及基于边云协同的输电线路异物与工程车辆监测系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济的迅速发展，保证电力供需安全可靠至关重要。由于输电线路常年暴露在野外环境中，经常会发生异物悬挂于线上和异物入侵损坏线路设备，导致坠线、燃烧、线路损坏等，不仅造成了严重的经济损失，而且会对输电线路下的车辆、行人造成无法挽回的危害。因此，准确及时的发现异物入侵并且预警对我国电网输电线路安全具有非常重要的意义。
[0003]传统输电线路异物检测方法，可以安排巡检人员进行线路巡检，但是由于输电线路分布广且分布的环境复杂(如高山、河流等)，给巡检人员带来了巨大的安全隐患，并且工作效率非常低下。随着科学技术的快速发展，特别是无人机技术的发展，采用无人机巡检的方法应运而生，虽然在一定的程度上减少了人工巡检带来的安全隐患和提高了巡检的工作效率，但是无人机巡检仍然需要巡检人员配合，完成近距离的操作无人机和异物的识别，存在着异物识别不及时，不准确，巡检工作量大、存在安全风险等问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供基于边云协同的输电线路异物与工程车辆监测系统，用于解决现有输电线路异物检测方法，存在着异物识别不及时、不准确，巡检工作量大，安全风险高等问题。本专利技术能够根据实时采集的输电导线图像，智能、自动分析出输电导线上的异物，有效地的提高了工作效率，避免了安全隐患。
[0005]本专利技术实施例提供基于边云协同的输电线路异物与工程车辆监测系统，包括：
[0006]摄像头，设置于输电线路的杆塔上；
[0007]边缘计算设备，设置于输电线路的杆塔上，用于控制所述摄像头对当前杆塔对应的输电导线进行图像采集，根据采集的图像基于预设的目标检测算法检测所述输电导线上的异物，并将异物检测结果数据发送到云端；
[0008]云端，与各边缘计算设备连接，用于存储各边缘计算设备发来的输电线路的杆塔对应的输电导线的异物检测结果数据。
[0009]在一可选实施例中，所述摄像头，还用于拍摄当前杆塔对应的输电导线下方；
[0010]所述边缘计算设备，还用于根据所述摄像头采集的照片，检测所述输电导线下方是否存在工程车辆。
[0011]在一可选实施例中，所述系统还包括：
[0012]驱逐装置，所述驱逐装置包括本体和尾端，所述尾端套扣于所述输电导线上；
[0013]所述边缘计算设备，还用于在将异物检测结果数据发送到云端后，控制所述输电线路上的驱逐装置沿其套扣的输电导线滑动，以对所述输电导线上的动态异物进行驱逐。
[0014]在一可选实施例中，所述驱逐装置的初始位置为所述尾端位于下侧且所述旋转轴竖直向上的位置；
[0015]所述边缘计算设备，具体用于在检测出所述输电导线上的异物时，根据第一公式确定当前时刻进行云端数据储存的判定控制值，并判断当前时刻进行云端数据储存的判定控制值是否小于1，若当前时刻进行云端数据储存的判定控制值小于1，则不将本次异物检测结果数据发送到云端，否则，将本次异物检测结果数据发送到云端存储；
[0016]其中，所述第一公式为：
[0017][0018]当时
[0019]其中，E(t)表示t时刻进行云端数据储存的判定控制值；t表示当前时刻；f表示所述边缘计算设备控制摄像头采集图像的频率值；k表示整数变量，范围从1到10；表示所述边缘计算设备在所述摄像头采集的时刻的图像中检测到的异物图形在预设二维直角坐标系中距离原点最近的坐标点；表示所述边缘计算设备在所述摄像头采集的时刻的图像中检测到的异物图形在预设二维直角坐标系中距离原点最远的坐标点；(x0,y0)表示所述摄像头采集的图像中所述输电导线在在预设二维直角坐标系中的投影坐标点；表示数值范围为从到的闭区间；表示数值范围为从到的闭区间；∈表示属于符号；F{}表示判断函数，若括号内的算式为真则函数值为1，反之为0；t0表示所述边缘计算设备使用目标检测算法检测异物的起始时刻；所述预设二维直角坐标以所述摄像头采集的图像的左下顶点为原点，以图像的左边缘向上为Y轴，以图像的下边缘向右为Y轴。
[0020]在一可选实施例中，所述驱逐装置的本体，包括：旋转轴和预定形状的驱逐部件；所述旋转轴一端与所述尾端固定连接，另一端连接所述驱逐部件；所述旋转轴垂直于所述输电导线安装；
[0021]所述边缘计算设备，还用于在控制所述输电线路上的驱逐装置沿其套扣的输电导线滑动时，控制所述旋转轴绕所述输电导线旋转。
[0022]在一可选实施例中，所述边缘计算设备，具体用于在计算出的当前时刻进行云端数据储存的判定控制值不小于1时，判断所述输电导线在所述摄像头采集的图像中的投影坐标点是否满足预设条件；若满足预设条件，则根据第二公式计算控制角度，并在控制所述输电线路上的驱逐装置沿其套扣的输电导线滑动时，控制所述旋转轴从所述初始位置开始绕所述输电导线顺时针旋转所述控制角度；若不满足预设条件，则在控制所述输电线路上的驱逐装置沿其套扣的输电导线滑动时，控制所述旋转轴绕所述输电导线持续旋转，并具体根据第三公式计算并控制所述旋转轴绕所述输电导线旋转每一圈的过程中在不同旋转
角度范围内的转速；
[0023]其中，所述预设条件为：
[0024]{[x0∈(X
min
(t),X
max
(t))]且[y0∈(Y
min
(t),Y
max
(t))]}
[0025]所述第二公式为：
[0026][0027]所述第二公式中，α(t)表示当前时刻所述旋转轴需绕所述输电导线旋转的控制角度；(X
min
(t),X
max
(t))表示数值范围为从X
min
(t)到X
max
(t)的开区间；(Y
min
(t),Y
max
(t))表示数值范围为从Y
min
(t)到Y
max
(t)的开区间；
[0028]所述第三公式为：
[0029][0030]所述第三公式中，ω(t)表示t时刻所述旋转轴绕所述输电导线持续旋转的转速；β(t)表示t时刻所述旋转轴从初始位置开始绕所述输电导线顺时针旋转的角度值；ω
max
表示预设的所述旋转轴绕所述输电导线持续旋转的最大转速值。
[0031]在一可选实施例中，所述边缘计算设备，还用于将本次异物检测结果数据发送到云端存储时，向所述云端发送异常报警信息。
[0032]在一可选实施例中，所述驱逐部件具有与所述旋转轴匹配的轴套，所述旋转轴一端与所述尾端固定连接，另一端套于所述驱逐部件的轴套内；
[0033]所述边缘计算设备，还用于在控制所述输电线路上的驱逐装置沿其套扣的输电导线滑动时，控制所述驱逐部件绕所述旋转轴旋转。
[0034]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于边云协同的输电线路异物与工程车辆监测系统，其特征在于，包括：摄像头，设置于输电线路的杆塔上；边缘计算设备，设置于输电线路的杆塔上，用于控制所述摄像头对当前杆塔对应的输电导线进行图像采集，根据采集的图像基于预设的目标检测算法检测所述输电导线上的异物，并将异物检测结果数据发送到云端；云端，与各边缘计算设备连接，用于存储各边缘计算设备发来的输电线路的杆塔对应的输电导线的异物检测结果数据。2.如权利要求1所述的基于边云协同的输电线路异物与工程车辆监测系统，其特征在于，所述摄像头，还用于拍摄当前杆塔对应的输电导线下方；所述边缘计算设备，还用于根据所述摄像头采集的照片，检测所述输电导线下方是否存在工程车辆。3.如权利要求1所述的基于边云协同的输电线路异物与工程车辆监测系统，其特征在于，所述系统还包括：驱逐装置，所述驱逐装置包括本体和尾端，所述尾端套扣于所述输电导线上；所述边缘计算设备，还用于在将异物检测结果数据发送到云端后，控制所述输电线路上的驱逐装置沿其套扣的输电导线滑动，以对所述输电导线上的动态异物进行驱逐。4.如权利要求3所述的基于边云协同的输电线路异物与工程车辆监测系统，其特征在于，所述驱逐装置的初始位置为所述尾端位于下侧且所述旋转轴竖直向上的位置；所述边缘计算设备，具体用于在检测出所述输电导线上的异物时，根据第一公式确定当前时刻进行云端数据储存的判定控制值，并判断当前时刻进行云端数据储存的判定控制值是否小于1，若当前时刻进行云端数据储存的判定控制值小于1，则不将本次异物检测结果数据发送到云端，否则，将本次异物检测结果数据发送到云端存储；其中，所述第一公式为：当时其中，E(t)表示t时刻进行云端数据储存的判定控制值；t表示当前时刻；f表示所述边缘计算设备控制摄像头采集图像的频率值；k表示整数变量，范围从1到10；表示所述边缘计算设备在所述摄像头采集的时刻的图像中检测到的异物图形在预设二维直角坐标系中距离原点最近的坐标点；表示所述边缘计算设备在所述摄像头采集的时刻的图像中检测到的异物图形在预设二维直角坐标系中距离原点最远的坐标点；(x0,y0)表示所述摄像头采集的图像中所述输电导线在在预设二维直角坐标系中的投影坐标点；表示数值范围为从到的闭区间；
表示数值范围为从到的闭区间；∈表示属于符号；F{}表示判断函数，若括号内的算式为真则函数值为1，反之为0；t0表示所述边缘计算设备使用目标检测算法检测异物的起始时刻；所述预设二维直角坐标以所述摄像头采集的图像的左下顶点为原点，以图像的左边缘向上为Y轴，以图像的下边缘向右为Y轴。5.如权利要求4所述的基于边云协同的输电线路异物与工程车辆监测系统，其特征在于，所述驱逐装置的本体，包括：旋转轴和预定形状的驱逐部件；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：余丹，兰雨晴，李易君，刘玮，彭建强，
申请(专利权)人：慧之安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：