一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统技术方案

本发明专利技术涉及架空输电线巡检技术领域，具体公开一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，在对架空输电线上的绝缘子进行巡检时采用巡检机器人巡检，并在巡检机器人上设置巡检采集设备和巡检处理设备，进而在巡检机器人巡检过程中，由巡检采集设备对架空输电线上的绝缘子进行运行状态巡检，其在巡检过程中不仅对绝缘子的表观缺陷和表面附着物进行巡检，还对绝缘子的运行电阻进行检测，实现了绝缘子的全方面巡检，大大满足了当前对架空输电线上绝缘子的多维度巡检需求，与此同时对检测出的异常绝缘子由巡检处理设备进行处理，实现了架空输电线上绝缘子的巡检和处理双重操作，进而不仅降低了电力工人的操作危险性，同时提高了处理效率。处理效率。处理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统


[0001]本专利技术涉及架空输电线巡检
，具体而言，是一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统。

技术介绍

[0002]架空输电线路覆盖面广且暴露在环境复杂多变的室外，容易遭受恶劣天气的危害。对架空输电线进行巡检是预防和排查电力线故障的有效方式，通过巡检可以掌握线路状态情况并快速定位异常或者故障位置，对保障电力系统的安全和稳定运行具有重要的现实意义。
[0003]当前架空输电线的巡检范围包括输电导线、绝缘子、杆塔等，其中绝缘子作为架空输电线上的重要组成部分，其运行状态将直接影响架空输电线的安全性，因此对架空输电线上的绝缘子进行巡检显得尤为重要。
[0004]传统对架空输电线上绝缘子的巡检多采用无人机巡检，这种方式虽然能保证最大的检测能力，但其无法对检测异常的绝缘子进行处理，只能定位检测异常的绝缘子所处位置，进而由电力工人对检测异常的绝缘子进行相应处理，这在无形之中增加了电力工人的操作危险性，并且操作难度较大，对电力工人的职业水平有着较高的要求，同时也降低了处理效率。
[0005]传统由无人机对架空输电线上的绝缘子进行巡检时，由于不能实地接近绝缘子，导致其只能对绝缘子的表观缺陷和表面附着物进行巡检，无法对绝缘子的运行电阻进行检测，而绝缘子的运行电阻在一定程度上反映了绝缘子的运行状况，绝缘子的运行电阻一旦过低，就容易出现闪络或跳闸事故，进而影响架空输电线的正常运行，然而传统的无人机巡检方式无法实现对绝缘子的运行电阻检测，导致其存在检测局限，无法满足当前对架空输电线上绝缘子的多维度巡检需求。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术针对架空输电线上的绝缘子巡检，提出以下技术方案：一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，包括：指定输电线巡检设备设置模块，用于将待进行巡检的架空输电线记为指定输电线，并在巡检机器人上设置巡检采集设备和巡检处理设备，进而由巡检机器人对指定输电线进行巡检。
[0007]指定输电线绝缘子安装位置提取模块，用于从指定输电线的建造设计图纸中提取指定输电线上存在的绝缘子数量，并将各绝缘子依次编号为1，2，...，i，...，n，同时定位各绝缘子对应的安装位置。
[0008]指定输电线绝缘子巡检识别模块，用于根据指定输电线的长度设定巡检路线，由巡检机器人按照设定的巡检路线在指定输电线上进行巡检，并在巡检过程中对指定输电线上存在的绝缘子进行识别。
[0009]指定输电线绝缘子图像采集模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备的高清摄
像仪对识别的绝缘子进行图像采集，得到各绝缘子对应的表观图像。
[0010]指定输电线绝缘子运行电阻检测模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备的绝缘子电阻测试仪对识别的绝缘子进行运行电阻检测。
[0011]巡检数据库，用于存储各种外观缺陷类型对应的异常权重因子，存储各种附着物类别对应的粘附度、标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数，并存储各绝缘子对应的标准运行电阻。
[0012]指定输电线绝缘子安装区域大气环境检测模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备中的环境采集终端对识别的绝缘子进行安装区域的大气环境参数检测。
[0013]指定输电线绝缘子运行状态分析模块，用于对各绝缘子对应的表观图像、运行电阻和安装区域大气环境参数进行分析，评估各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数。
[0014]异常绝缘子筛选处理终端，用于基于各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数筛选出异常绝缘子，并由巡检机器人利用巡检处理设备对异常绝缘子进行处理。
[0015]对于一种可独立实施的技术方案而言，所述巡检采集设备包括GPS定位仪、高清摄像仪、绝缘子电阻测试仪和环境采集终端。
[0016]对于一种可独立实施的技术方案而言，所述巡检处理设备包括绝缘擦拭杆和绝缘子更换装置。
[0017]对于一种可独立实施的技术方案而言，在巡检过程中对指定输电线上存在的绝缘子进行识别的具体识别方式为：由巡检机器人利用巡检采集设备中的GPS定位仪实时对其在指定输电线上的巡检位置进行定位，并将定位的巡检位置与各绝缘子对应的安装位置进行匹配，若某巡检位置匹配成功，则通过巡检采集设备中的高清摄像头对该巡检位置进行图像采集，进而从采集的图像中识别出该巡检位置是否存在绝缘子。
[0018]对于一种可独立实施的技术方案而言，所述大气环境参数包括温度和湿度。
[0019]对于一种可独立实施的技术方案而言，所述指定输电线绝缘子运行状态分析模块包括指定输电线绝缘子表观图像分析单元和指定输电线绝缘子运行电阻分析单元。
[0020]对于一种可独立实施的技术方案而言，所述指定输电线绝缘子表观图像分析单元用于基于各绝缘子对应的表观图像和安装区域的大气环境参数分析各绝缘子对应的表观缺陷度和绝缘效果异常系数，具体分析步骤如下：（1）从各绝缘子对应的表观图像中提取外观缺陷参数和表面附着参数，其中外观缺陷参数包括外观缺陷类型和外观缺陷面积，表面附着参数包括附着物类别和附着面积。
[0021]（2）将各绝缘子对应的外观缺陷类型与巡检数据库中存储的各种外观缺陷类型对应的异常权重因子进行匹配，从中匹配出各绝缘子对应的异常权重因子。
[0022]（3）从各绝缘子对应的表观图像中提取各绝缘子对应的外形轮廓，从而获取各绝缘子对应的表面积。
[0023]（4）根据各绝缘子对应的外观缺陷面积、表面积和异常权重因子计算各绝缘子对应的表观缺陷度，其计算公式为，表示为第i个绝缘子对应的表观缺陷度，
表示为第i个绝缘子对应的外观缺陷面积，表示为第i个绝缘子对应的表面积，表示为第i个绝缘子对应的异常权重因子。
[0024]（5）将各绝缘子对应的附着物类别分别与巡检数据库中存储的各种附着物类别对应的标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数进行匹配，从中筛选出各绝缘子所属附着物对应的标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数。
[0025]（6）将各绝缘子对应安装区域的大气环境参数和各绝缘子所属附着物对应的标准导电温度和标准导电湿度代入导电性能环境影响因子计算公式，表示为第i个绝缘子所属附着物的导电性能环境影响因子，、分别表示为第i个绝缘子对应安装区域的温度、湿度，、分别表示为第i个绝缘子所属附着物对应的标准导电温度、标准导电湿度，e表示为自然常数，a、b分别表示为设置的温度、湿度对应的占比系数。
[0026]（7）根据各绝缘子对应的附着面积、各绝缘子所属附着物对应单位附着面积的导电系数及导电性能环境影响因子评估各绝缘子对应的绝缘效果异常系数，其评估公式为，、、分别表示为第i个绝缘子对应的绝缘效果异常系数、附着面积、所属附着物对应单位附着面积的导电系数。
[0027]对于一种可独立实施的技术方案而言，所述指定输电线绝缘子运行电阻分析单元用于基于各绝缘子对应的运行电阻分析各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于，包括：指定输电线巡检设备设置模块，用于将待进行巡检的架空输电线记为指定输电线，并在巡检机器人上设置巡检采集设备和巡检处理设备，进而由巡检机器人对指定输电线进行巡检；指定输电线绝缘子安装位置提取模块，用于从指定输电线的建造设计图纸中提取指定输电线上存在的绝缘子数量，并将各绝缘子依次编号为1,2,...,i,...,n，同时定位各绝缘子对应的安装位置；指定输电线绝缘子巡检识别模块，用于根据指定输电线的长度设定巡检路线，由巡检机器人按照设定的巡检路线在指定输电线上进行巡检，并在巡检过程中对指定输电线上存在的绝缘子进行识别；指定输电线绝缘子图像采集模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备的高清摄像仪对识别的绝缘子进行图像采集，得到各绝缘子对应的表观图像；指定输电线绝缘子运行电阻检测模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备的绝缘子电阻测试仪对识别的绝缘子进行运行电阻检测；巡检数据库，用于存储各种外观缺陷类型对应的异常权重因子，存储各种附着物类别对应的粘附度、标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数，并存储各绝缘子对应的标准运行电阻；指定输电线绝缘子安装区域大气环境检测模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备中的环境采集终端对识别的绝缘子进行安装区域的大气环境参数检测；指定输电线绝缘子运行状态分析模块，用于对各绝缘子对应的表观图像、运行电阻和安装区域大气环境参数进行分析，评估各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数；异常绝缘子筛选处理终端，用于基于各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数筛选出异常绝缘子，并由巡检机器人利用巡检处理设备对异常绝缘子进行处理。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述巡检采集设备包括GPS定位仪、高清摄像仪、绝缘子电阻测试仪和环境采集终端。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述巡检处理设备包括绝缘擦拭杆和绝缘子更换装置。4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：在巡检过程中对指定输电线上存在的绝缘子进行识别的具体识别方式为：由巡检机器人利用巡检采集设备中的GPS定位仪实时对其在指定输电线上的巡检位置进行定位，并将定位的巡检位置与各绝缘子对应的安装位置进行匹配，若某巡检位置匹配成功，则通过巡检采集设备中的高清摄像头对该巡检位置进行图像采集，进而从采集的图像中识别出该巡检位置是否存在绝缘子。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述大气环境参数包括温度和湿度。6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述指定输电线绝缘子运行状态分析模块包括指定输电线绝缘子表观图像分析单元
和指定输电线绝缘子运行电阻分析单元。7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述指定输电线绝缘子表观图像分析单元用于基于各绝缘子对应的表观图像和安装区域的大气环境参数分析各绝缘子对应的表观缺陷度和绝缘效果异常系数，具体分析步骤如下：（1）从各绝缘子对应的表观图像中提取外观缺陷参数和表面附着参数，其中外观缺陷参数包括外观缺陷类型和外观缺陷面积，表面附着参数包括附着物类别和附着面积；（2）将各绝缘子对应的外观缺陷类型与巡检数据库中存储的各种外观缺陷类型对应的异常权重因子进行匹配，从中匹配出各绝缘子对应的异常权重因子；（3）从各绝缘子对应的表观图像中提取各绝缘子对应的外形轮廓，从而获取各绝缘子对应的表面积；（4）根据各绝缘子对应的外观缺陷面积、表面积和异常权重因子计算各绝缘子对应的表观缺陷度，其计算公式为，表示为第i个绝缘子对应的表观缺陷度，表示为第i个绝缘子对应的外观缺陷面积，表示为第i个绝缘子对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄如，叶炯耀，
申请(专利权)人：南通锐越信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：