一种山区输电走廊运行环境在线监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种山区输电走廊运行环境在线监测系统及方法，包括监控单元、目标检测单元、输电走廊图像识别单元、数据主控芯片、输电走廊地形分析单元、导线舞动监测单元和视频图像去抖单元；监控单元用于对山区输电走廊运行时的图像进行拍摄获取；目标检测单元用于对运行环境监测的图像进行位置确认处理，本发明专利技术的有益效果是：通过设置了监控单元，实现了利用监控摄像头对山区输电走廊的图像进行录入处理，并根据录入的图像对运行环境进行实时监测处理，通过设置了导线舞动监测单元，实现了对山区输电走廊的连接导线进行晃动检测处理，并根据导线的晃动进行运行监测处理。并根据导线的晃动进行运行监测处理。并根据导线的晃动进行运行监测处理。

【技术实现步骤摘要】
一种山区输电走廊运行环境在线监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及山区输电走廊
，具体为一种山区输电走廊运行环境在线监测系统及方法。

技术介绍

[0002]输电系统是指由发电厂传输电力到配电系统之间的系统，主要由高压电缆、铁塔(或水泥杆、木杆)及多组变电所组成。借由提高电力传输过程中的电压，降低传输时的功率损耗，架空输电线路由于建造的初期费用较低，故被广泛使用。基本上由于采用绝缘瓷器或玻璃做为绝缘体(电力业者称之为绝缘碍子,即输电铁塔上所见绝缘体)，所以高压架空导线本身并不需要特别的绝缘被覆处理，一般为了重量与导电性和机械强度考量，是使用钢芯铝线(ACSR)，在阴雨天或相对湿度大的时候，常可听见绝缘碍子放电导致的低频声响，该等响声并无安全上之顾虑，但是如果达到产生火花之情形，则代表绝缘碍子受到湿气、污染、盐分等影响，需要由电力公司人员用较为纯净的水清洗(电力业者称之为碍洗或碍扫)，架空输电线路受到天候的影响，强风、台风、雷击，都有可能导致线路供电中断，输电线路走廊是指沿高压架空电力线路边导线，向两侧伸展规定宽度的线路下方带状区域，在现有的山区输电走廊中，输电的运行环境很复杂，地形复杂容易造成导线的耐久性降低，现在对山区输电走廊的监测往往都是直接通过人工进行定点检测，人工判断不够准确，且浪费了大量人力，安全性能低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种山区输电走廊运行环境在线监测系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种山区输电走廊运行环境在线监测系统，包括监控单元、目标检测单元、输电走廊图像识别单元、数据主控芯片、输电走廊地形分析单元、导线舞动监测单元和视频图像去抖单元；
[0005]所述监控单元用于对山区输电走廊运行时的图像进行拍摄获取；
[0006]所述目标检测单元用于对运行环境监测的图像进行位置确认处理；
[0007]所述输电走廊图像识别单元用于输电走廊的外观图像进行监测获取；
[0008]所述数据主控芯片用于对数据进行集中控制处理并进行集中储存管理；
[0009]所述输电走廊地形分析单元用于对输电走廊位于的地形位置进行识别；
[0010]所述导线舞动监测单元用于对输电走廊的导线晃动情况进行监测处理；
[0011]所述视频图像去抖单元用于对监测时的视频图像进行防抖动处理。
[0012]作为优选，所述监控单元的输出端与目标检测单元的输入端通讯连接，所述目标检测单元的输出端与输电走廊图像识别单元的输入端通讯连接，所述输电走廊图像识别单元的输出端与数据主控芯片的输入端通讯连接，所述数据主控芯片双向连接有输电走廊地形分析单元，所述数据主控芯片的输出端与导线舞动监测单元的输入端通讯连接，所述导
线舞动监测单元与视频图像去抖单元双向连接，所述视频图像去抖单元双向连接有图像背景去除单元，所述图像背景去除单元用于对获取的视频图像进行背景去除处理，所述图像背景去除单元包括膨胀不对等系数模块、融合空间密度模块和K
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means聚类模块，所述膨胀不对等系数模块的输出端与融合空间密度模块的输入端通讯连接，所述融合空间密度模块的输出端与K
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means聚类模块的输入端通讯连接；
[0013]所述膨胀不对等系数模块用于膨胀系统进行检测并根据膨胀系数的差距进行图像背景区分处理；
[0014]所述融合空间密度模块用于根据图像中各个位置的融合空间密度进行区分，并对图像背景进行再次区分确认；
[0015]所述K
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means聚类模块用于将图像关键帧中相似的像素点合并成区域，并对区域信息进行记录。
[0016]作为优选，所述图像背景去除单元双向连接有异常监测单元，所述异常监测单元用于对输电走廊的异常状态进行识别处理，所述异常监测单元包括线材劳损检测模块、杆塔异物检测模块和线材温度检测模块；
[0017]所述线材劳损检测模块用于依据输电走廊的线材外观图像对损伤进行检测处理；
[0018]所述杆塔异物检测模块用于对各个塔杆表面存在的异物进行检测识别处理；
[0019]所述线材温度检测模块用于对输电线材的工作稳定进行检测处理。
[0020]作为优选，所述监控单元包括监控摄像头拍摄模块、拍摄角度调节模块和录像获取模块，所述监控摄像头拍摄模块与拍摄角度调节模块双向连接，所述拍摄角度调节模块的输出端与录像获取模块的输入端通讯连接；
[0021]所述监控摄像头拍摄模块用于利用监控摄像头对输电走廊的状态进行图像获取处理；
[0022]所述拍摄角度调节模块用于对拍摄的角度位置进行调节处理；
[0023]所述录像获取模块用于在监测时对图像进行录像储存处理。
[0024]作为优选，所述目标检测单元包括特征提取模块和特征增强模块，所述特征提取模块的输出端与特征增强模块的输入端通讯连接；
[0025]所述特征提取模块用于对图像中监测的特征位置进行提取；
[0026]所述特征增强模块用于对图像中选定的特征位置进行图像增强处理。
[0027]作为优选，所述输电走廊地形分析单元包括水域地形分析模块、裸地分析模块和林地分析模块；
[0028]所述水域地形分析模块用于对山区输电走廊经过的水域地形位置进行识别处理；
[0029]所述裸地分析模块用于对山区输电走廊经过的裸地地形位置进行识别处理；
[0030]所述林地分析模块用于对山区输电走廊经过的林地地形位置进行识别处理。
[0031]作为优选，所述导线舞动监测单元包括间隔棒监测模块、跟踪间隔棒检测模块和电线舞动分析模块，所述间隔棒监测模块的输出端与跟踪间隔棒检测模块的输入端通讯连接，所述跟踪间隔棒检测模块的输出端与电线舞动分析模块的输入端通讯连接；
[0032]所述间隔棒监测模块用于对各个导线上的间隔棒数据进行监测处理；
[0033]所述跟踪间隔棒检测模块用于对间隔棒之间的间距进行实时检测处理；
[0034]所述电线舞动分析模块用于依据间隔棒之间的晃动间距对电线舞动情况进行分
析确认处理。
[0035]作为优选，所述视频图像去抖单元包括特征点匹配模块、剔除错误匹配模块、运动向量提取模块和运动向量补偿模块，所述特征点匹配模块的输出端与剔除错误匹配模块的输入端通讯连接，所述剔除错误匹配模块的输出端与运动向量提取模块的输入端通讯连接，所述运动向量提取模块的输出端与运动向量补偿模块的输入端通讯连接；
[0036]所述特征点匹配模块利用角点监测算法提取特征点；
[0037]所述剔除错误匹配模块用于通过KCF目标跟踪算法对参考帧中的特征点进行跟踪获取在当前帧中的位置；
[0038]所述运动向量提取模块用于,采用RANSAC随机采样算法对特征点筛选；
[0039]所述运动向量补偿模块用于对特征点筛选后去除错误跟踪的特征点。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种山区输电走廊运行环境在线监测系统，其特征在于，包括监控单元、目标检测单元、输电走廊图像识别单元、数据主控芯片、输电走廊地形分析单元、导线舞动监测单元和视频图像去抖单元；所述监控单元用于对山区输电走廊运行时的图像进行拍摄获取；所述目标检测单元用于对运行环境监测的图像进行位置确认处理；所述输电走廊图像识别单元用于输电走廊的外观图像进行监测获取；所述数据主控芯片用于对数据进行集中控制处理并进行集中储存管理；所述输电走廊地形分析单元用于对输电走廊位于的地形位置进行识别；所述导线舞动监测单元用于对输电走廊的导线晃动情况进行监测处理；所述视频图像去抖单元用于对监测时的视频图像进行防抖动处理。2.根据权利要求1所述的一种山区输电走廊运行环境在线监测系统，其特征在于，所述监控单元的输出端与目标检测单元的输入端通讯连接，所述目标检测单元的输出端与输电走廊图像识别单元的输入端通讯连接，所述输电走廊图像识别单元的输出端与数据主控芯片的输入端通讯连接，所述数据主控芯片双向连接有输电走廊地形分析单元，所述数据主控芯片的输出端与导线舞动监测单元的输入端通讯连接，所述导线舞动监测单元与视频图像去抖单元双向连接，所述视频图像去抖单元双向连接有图像背景去除单元，所述图像背景去除单元用于对获取的视频图像进行背景去除处理，所述图像背景去除单元包括膨胀不对等系数模块、融合空间密度模块和K
‑
means聚类模块，所述膨胀不对等系数模块的输出端与融合空间密度模块的输入端通讯连接，所述融合空间密度模块的输出端与K
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means聚类模块的输入端通讯连接；所述膨胀不对等系数模块用于膨胀系统进行检测并根据膨胀系数的差距进行图像背景区分处理；所述融合空间密度模块用于根据图像中各个位置的融合空间密度进行区分，并对图像背景进行再次区分确认；所述K
‑
means聚类模块用于将图像关键帧中相似的像素点合并成区域，并对区域信息进行记录。3.根据权利要求2所述的一种山区输电走廊运行环境在线监测系统，其特征在于，所述图像背景去除单元双向连接有异常监测单元，所述异常监测单元用于对输电走廊的异常状态进行识别处理，所述异常监测单元包括线材劳损检测模块、杆塔异物检测模块和线材温度检测模块；所述线材劳损检测模块用于依据输电走廊的线材外观图像对损伤进行检测处理；所述杆塔异物检测模块用于对各个塔杆表面存在的异物进行检测识别处理；所述线材温度检测模块用于对输电线材的工作稳定进行检测处理。4.根据权利要求3所述的一种山区输电走廊运行环境在线监测系统，其特征在于，所述监控单元包括监控摄像头拍摄模块、拍摄角度调节模块和录像获取模块，所述监控摄像头拍摄模块与拍摄角度调节模块双向连接，所述拍摄角度调节模块的输出端与录像获取模块的输入端通讯连接；所述监控摄像头拍摄模块用于利用监控摄像头对输电走廊的状态进行图像获取处理；所述拍摄角度调节模块用于对拍摄的角度位置进行调节处理；
所述录像获取模块用于在监测时对图像进行录像储存处理。5.根据权利要求4所述的一种山区输电走廊运行环境在线监测系统，其特征在于，所述目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，刘宏亮，贾伯岩，吴国强，郑雄伟，张佳鑫，张志猛，伊晓宇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网河北能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：