【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力通信，具体涉及一种基于图像识别的输电通道报警系统及方法。
技术介绍
1、可靠稳定的电力供应是社会发展的基础保障。随着社会和经济的不断发展，人们对电网的安全稳定也提出了更高的要求。输电作为电力系统的五大环节之一，承担着运输电能的重要作用，是系统的“骨骼”。确保输电线路的安全对于维护整个电网的安全运行具有举足轻重的作用，引起社会的广泛关注。
2、为了方便散热和减轻导线的重量，高压输电线路均采用裸导线，其绝缘性一般较差，必须保证足够的安全距离，否则很容易造成触电或停电事故，造成人员伤亡和经济损失。但随着电网规模的不断扩大，输电线路的广泛兴建，越来越多的输电线路架设在了公园、马路、河道等地点，输电通道与居民活动区域相临近。输电通道内的诸多不安全行为，如大型机械作业、钓鱼、放风筝等活动，时刻威胁着电网和人身的安全，输电线路周边环境已成为威胁线路安全的最重要因素之一。对于近些年输电通道内频繁出现的不安全行为，有调查表明，其中绝大部分人员对输电线路安全距离并不了解，往往无法意识到自身行为潜在的风险。此外，还存在少部分人员在明知危险存在的情况下，仍然抱有侥幸心理，选择铤而走险。
3、当前，为了应对高压输电通道中出现的各种外力事故，各地一般采用架设警示标牌加以提醒和在输电通道装设反外力摄像头进行监控的方法。警示标牌占地面积大，警示效果有限，尤其在晚上难以起到警示作用。反外力摄像头只能提供视频捕捉、存储、回放等功能，不具备分析和判断能力，为了及时阻止危险行为，必须要求运维人员24小时不间断的监视，效率和可靠
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于图像识别的输电通道报警系统及方法，以解决输电通道内对不安全行为进行警示时警示效果有限、可靠性差，效率低的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术第一方面，提供了一种基于图像识别的输电通道报警系统，包括：
4、框架模块、供能模块、监测模块和警示模块；
5、框架模块包括固定杆和安装箱；安装箱设置于固定杆的上部；
6、供能模块基于框架模块设置；
7、监测模块包括微波探测器和视频监控模块，警示模块包括通讯模块、语音模块、灯光输出模块和微处理器；
8、安装箱外部安装有微波探测器、灯光输出模块、语音模块和视频监控模块的一部分模块；微处理器、视频监控模块的另一部分模块和通讯模块设置于安装箱内部。
9、进一步的，所述供能模块包括太阳能电池板和蓄电装置，太阳能电池板位于固定杆顶部，太阳能电池板电能输出端连接蓄电装置；蓄电装置设置于安装箱内部，蓄电装置的电能输出端分别连接微处理器、微波探测器、视频监控模块、通讯模块、语音模块和灯光输出模块。
10、进一步的，所述视频监控模块包括图像采集模块和图像处理模块，图像采集模块包括红外摄像头和可见光摄像头，图像处理模块包括图像标定模块、二值处理模块、腐蚀处理模块和外接矩形处理模块；所述视频监控模块的图像处理模块设置于安装箱内部，视频监控模块的图像采集模块设置在安装箱外部。
11、进一步的，所述通讯模块用于通信连接后台系统。
12、进一步的，所述语音模块包括音频存储模块和音频播放模块，音频存储模块用于存储预先录制的警示音，音频播放模块用于播放所述警示音或播放后台人员语音。
13、进一步的，所述灯光输出模块采用闪光报警器，用于进行灯光示警。
14、进一步的，所述微处理器包括图像识别模块，用于识别经视频监控模块处理后的图像，并输出报警目标。
15、本专利技术第二方面，提供了一种基于图像识别的输电通道报警方法，其特征在于，基于上述中任一项所述的一种基于图像识别的输电通道报警系统，包括：
16、微波探测器进行探测，将电信号发送至微处理器，微处理器激活视频监控模块；
17、视频监控模块收集图像，通过通讯模块将现场可见光图像传送到后台系统，进行记录储存，并对图像进行处理；
18、视频监控模块将处理后的图像传输给微处理器，经微处理器处理后输出图像识别结果；
19、灯光输出模块闪光报警，语音模块根据图像识别结果播出相对应的语音报警；微处理器根据图像识别结果将对应的报警信号通过通讯模块传输给后台。
20、进一步的，所述视频监控模块收集图像，通过通讯模块将现场可见光图像传送到后台系统，进行记录储存，并对图像进行处理具体包括：
21、通过红外摄像头和可见光摄像头采集输电通道附近的红外图像以及可见光图像；
22、通过图像处理模块对图像进行处理，获得待识别目标图像。
23、进一步的，所述对图像进行处理具体包括：
24、标定出红外图像与可见光图像的像素点的对应关系；
25、对红外图像进行二值化处理，将整个图像呈现出只有黑和白的视觉效果，获得二值化图像，二值化公式如下：
26、
27、其中，yg(x,y)为原始图像的像素值；b(x,y)为二值图像的像素值，t为阈值，用于控制像素的二值化；
28、在腐蚀处理模块中对二值化图像进行腐蚀处理，消除孤立点，获得腐蚀后图像；
29、计算腐蚀后图像的外接矩形，对每个外接矩形依据标定后红外图像与可见光图像的像素点对应关系转换为可见光图像，并确认每个外接矩形在所述可见光图像中的相应位置，计算腐蚀处理后得到图像的外接矩形r，针对每一个外接矩形ri，取其左上角坐标pl和右下角坐标pr，并根据红外图像与可见光图像的像素点对应关系参数转换到可见光图像，得到红外图像在可见光图像中的相应位置。
30、本专利技术的有益效果如下：
31、1、本专利技术设置框架模块、供能模块、监测模块和警示模块，当微波探测器监测到人或机械靠近时，由视频监控模块分别采集图像，通过通讯模块将可见光图像传送到后台系统，进行记录储存，并对图像进行处理；经过图像标定、二值化等处理后，获得待识别目标图像，将其输入微处理器输出图像识别结果；灯光输出模块闪光报警，语音模块根据图像识别结果播出相对应的语音报警；微处理器根据图像识别结果将对应的报警信号通过通讯模块传输给后台；具有覆盖范围远、抗干扰能力更强、探测结果稳定可靠等优点；能够探测、监控、识别输电通道范围内的不安全行为，并向后台发送报警信号，有效保障人身和设备安全。
32、2、本专利技术采用的卷积神经网络算法，是一种效果稳定、性能优异的前馈神经网络算法，对采集图像进行训练，利用误差反馈的特点，提高了目标识别的精度。
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1.一种基于图像识别的输电通道报警系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的输电通道报警系统，其特征在于，所述供能模块包括太阳能电池板(1)和蓄电装置(3)，太阳能电池板(1)位于固定杆顶部，太阳能电池板(1)电能输出端连接蓄电装置(3)；蓄电装置(3)设置于安装箱(2)内部，蓄电装置(3)的电能输出端分别连接微处理器(4)、微波探测器(5)、视频监控模块(6)、通讯模块(7)、语音模块(9)和灯光输出模块(8)。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的输电通道报警系统，其特征在于，所述视频监控模块(6)包括图像采集模块和图像处理模块，图像采集模块包括红外摄像头和可见光摄像头，图像处理模块包括图像标定模块、二值处理模块、腐蚀处理模块和外接矩形处理模块；所述视频监控模块(6)的图像处理模块设置于安装箱内部，视频监控模块(6)的图像采集模块设置在安装箱(2)外部。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的输电通道报警系统，其特征在于，所述通讯模块(7)用于通信连接后台系统。
5.根据权利要求1所述的一种基
6.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的输电通道报警系统，其特征在于，所述灯光输出模块(8)采用闪光报警器，用于进行灯光示警。
7.根据权利要求3所述的一种基于图像识别的输电通道报警系统，其特征在于，所述微处理器(4)包括图像识别模块，用于识别经视频监控模块(6)处理后的图像，并输出报警目标。
8.一种基于图像识别的输电通道报警方法，其特征在于，基于权利要求1-7中任一项所述的一种基于图像识别的输电通道报警系统，包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于图像识别的输电通道报警方法，其特征在于，所述视频监控模块(6)收集图像，通过通讯模块(7)将现场可见光图像传送到后台系统，进行记录储存，并对图像进行处理具体包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于图像识别的输电通道报警方法，其特征在于，所述对图像进行处理具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的输电通道报警系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的输电通道报警系统，其特征在于，所述供能模块包括太阳能电池板(1)和蓄电装置(3)，太阳能电池板(1)位于固定杆顶部，太阳能电池板(1)电能输出端连接蓄电装置(3)；蓄电装置(3)设置于安装箱(2)内部，蓄电装置(3)的电能输出端分别连接微处理器(4)、微波探测器(5)、视频监控模块(6)、通讯模块(7)、语音模块(9)和灯光输出模块(8)。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的输电通道报警系统，其特征在于，所述视频监控模块(6)包括图像采集模块和图像处理模块，图像采集模块包括红外摄像头和可见光摄像头，图像处理模块包括图像标定模块、二值处理模块、腐蚀处理模块和外接矩形处理模块；所述视频监控模块(6)的图像处理模块设置于安装箱内部，视频监控模块(6)的图像采集模块设置在安装箱(2)外部。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的输电通道报警系统，其特征在于，所述通讯模块(7)用于通信连接后台系统。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：李子谦，秦庆雷，魏亮，丁镭，杨康，杨臣，杨少博，冯燕菲，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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