一种输电线路图像识别监控系统技术方案

一种输电线路图像识别监控系统，包括图像采集控制模块，CDMA无线通讯模块，蓄电池，太阳能电池板，看门狗电路，温湿度采集模块，雨量传感器，风速、风向传感器，摄像机；其中：图像采集控制模块与蓄电池、温湿度采集模块和摄像机连接，看门狗电路、雨量传感器、风速、风向传感器分别与图像采集控制模块连接，太阳能电池板与蓄电池连接，CDMA无线通讯模块与图像采集控制模块无线通讯；选择性地采集环境的温度、湿度、风速、风向以及雨量。本发明专利技术的优点：解决了对绝缘子覆冰、线路覆冰、导线风偏、导线舞动、防火、杆塔防盗、大雾、运动物体、施工等现象的全面监测，并可以给出定性定量的分析结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输电线路绝缘子覆冰、线路覆冰、导线风偏、导线舞动、防火、杆塔防盗、大雾、运动物体现象的视频监测。
技术介绍
在具有完整功能的输电线路在线监测系统中，GSM通信网络的普及在很大程度上促进了该技术的迅速发展，有效解决了远距离数据传输问题。输电线路覆冰、导线舞动、线路防盗、图像监控、导线测温等在线监测技术，逐步在电力系统推广应用，架空输电线路在线监测技术的发展，通过视频技术实现对绝缘子覆冰、线路覆冰、导线风偏、导线舞动、防火、杆塔防盗、大雾、运动物体(施工等情况)等现象的全面监测。面对如此复杂的监控系统，单靠人工操作是一件很困难的事，并且无法同时在显示屏或电视墙上监视成千上万个监控点的信息。即使是分级管理，如此大量的观测点，也很难及时发现案情。用目前视频监控系统应用它的缺点是面对成千上万的监测点单靠人工无法完成。传统图像监测系统不可以对绝缘子覆冰、线路覆冰、导线风偏、导线舞动、防火、杆塔防盗、大雾、运动物体、施工等情况等现象做全面定性定量分析，如发生的问题如覆冰厚度、风偏角度等。
技术实现思路
本专利技术的目的是可以解决对绝缘子覆冰、线路覆冰、导线风偏、导线舞动、防火、杆塔防盗、大雾、运动物体等现象的全面准确监测，并可以给出定性定量的分析结果。本专利技术提供了一种输电线路图像识别监控系统，其特征在于所述的输电线路图像识别监控系统包括图像采集控制模块，CDMA无线通讯模块，蓄电池，太阳能电池板，看门狗电路，温湿度采集模块，雨量传感器，风速、风向传感器，摄像机； 其中图像采集控制模块与蓄电池、温湿度采集模块和摄像机连接，看门狗电路、雨量传感器、风速、风向传感器分别与图像采集控制模块连接，太阳能电池板与蓄电池连接，CDMA无线通讯模块与图像采集控制模块无线通讯； 图像采集控制模块主要包含高速一体化CXD摄像机、云台、解码器、中央控制板以及DSP压缩模块；图像采集控制模块能定时或受中心请求启动摄像机工作，白天和夜间摄像方式的自动转换以及云台的控制，将摄像机采集到的视频信号经DSP压缩模块压缩为标准的JPEG文件，同时还可以选择性地采集环境的温度、湿度、风速、风向以及雨量。所述的CDMA无线通讯模块借助中国联通现有CDMA网络，通过CDMA无线通讯模块完成系统监测分机和远端监控中心的通信功能，以保证实时数据和历史数据的传送及监控中心对各个系统监测分机的远程控制。太阳能加蓄电池供电模块电源模块的设计是整个系统监测分机的核心，是系统长期、可靠、连续工作的保证。由于系统监测分机是安装在野外的架空输电线路杆塔上的，监测分机的取电比较困难，因此监测分机采取何种方式供电是首先要解决的问题。目前常用的供电方式主要有利用电流互感器或电容分压器从输电线路上直接取能、激光供电、太阳能供电和蓄电池供电等，经过对上述几种供电方式优劣的比较，本系统选择采用太阳能加蓄电池的方式给杆塔监测分机供电。基于运放LM358组成的比较器、定时器⑶4060BE以及蓄电池和太阳能电池板的特性，设计了详细的太阳能加蓄电池充放电控制电路、电池充电保护电路以及电池过放电保护电路。所述的蓄电池带有充放电控制电路、电池充电保护电路以及电池过放电保护电路。看门狗芯片采用MAXM公司的MAX639。MAX639是用于微处理器系统的电源监视和控制电路，可为CPU提供复位信号、看门狗监视、备用电池自动切换及电源失效监视；除上、掉电条件下为微处理器提供复位外，这些器件还具有备用电池切换功能，以确保在掉电情况下，向不允许断电的器件维持供电。整个系统在野外工作，要求整个系统功耗低、免维护运行。系统监测分机设有硬件、软件看门狗以及定时自动复位电路。现初步设计系统监测分机主电路采用太阳能加蓄电池充放电的电源工作方式，提供幅值为12V的直流电压，并能够实现硬件定时断电复位的功能。如何根据得到的有限的视频数据，实现最小误差化的视频图像识别，从而实现对输电线路覆冰、舞动等现象的直观监测与精确分析。现初步建立输电线路覆冰、舞动等理论计算模型并进行仿真，各智能视频识别算法软件嵌入自适应、自调节的功能。由于该输电线路视频差异分析监控系统要实现对绝缘子覆冰、线路覆冰、导线风偏、导线舞动、防火、杆塔防盗、大雾、运动物体(施工等情况)等现象的视频监测，摄像机的固定方位以及安装数量就是本系统设计的一个难点。现初步结合上述的几种监测对象，理论上给出几种不同的组合方案，通过在实际应用中不断优化与提高。视频图像识别技术主要是去除干扰、噪声及差异，将原始图像变成适于计算机进行特征提取的形式，它包括图像的变换、增强和滤波等。图像变换通常是利用傅立叶变换、余弦/正弦变换、沃尔什变换、哈达码变换、小波变换等性质和特点，将图像转换到频域或空域中进行处理，以改善图像质量，同时还能提高运算处理速度；图像的增强主要是指利用各种数学方法和变换手段提高图像中人们感兴趣部分的清晰度，突出一幅图像中的某些信息，同时削弱另一些无用信息，包括图像灰度修正、噪声去除、图像平滑、腐蚀、锐化、图像边缘增强。图像特征提取的作用是对视频图像信息进行整理、分析、归纳，抽取能反映图像本质的特征，得到可用于判决的参量。判决或分类是指通过对特征量/参量与阈值进行计算、比较和分析，判断出图像的状态或本质，并通过摄像机标定减少图形因畸变引起的计算误差，得到最终确切的输出结果。本专利技术的优点 本专利技术所述的输电线路图像识别监控系统，解决了对绝缘子覆冰、线路覆冰、导线风偏、导线舞动、防火、杆塔防盗、大雾、运动物体、施工等现象的全面监测，并可以给出定性定量的分析结果。附图说明下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明 图I为系统硬件功能模块示意 图2为系统监控功能模块示意图。具体实施例方式实施例I 本专利技术提供了一种输电线路图像识别监控系统，其特征在于所述的输电线路图像识别监控系统包括图像采集控制模块，CDMA无线通讯模块，蓄电池，太阳能电池板，看门狗电路，温湿度采集模块，雨量传感器，风速、风向传感器，摄像机； 其中图像采集控制模块与蓄电池、温湿度采集模块和摄像机连接，看门狗电路、雨量传感器、风速、风向传感器分别与图像采集控制模块连接，太阳能电池板与蓄电池连接，CDMA无线通讯模块与图像采集控制模块无线通讯； 图像采集控制模块主要包含高速一体化CXD摄像机、云台、解码器、中央控制板以及DSP压缩模块；图像采集控制模块能定时或受中心请求启动摄像机工作，白天和夜间摄像方式的自动转换以及云台的控制，将摄像机采集到的视频信号经DSP压缩模块压缩为标准的JPEG文件，同时还可以选择性地采集环境的温度、湿度、风速、风向以及雨量。所述的CDMA无线通讯模块借助中国联通现有CDMA网络，通过CDMA无线通讯模块完成系统监测分机和远端监控中心的通信功能，以保证实时数据和历史数据的传送及监控中心对各个系统监测分机的远程控制。太阳能加蓄电池供电模块电源模块的设计是整个系统监测分机的核心，是系统长期、可靠、连续工作的保证。由于系统监测分机是安装在野外的架空输电线路杆塔上的，监测分机的取电比较困难，因此监测分机采取何种方式供电是首先要解决的问题。目前常用的供电方式主要有利用电流互感器或电容分压器从输电线路上直接取能、激光供电、太阳能供电和蓄电池供电等，经过对上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路图像识别监控系统，其特征在于：所述的输电线路图像识别监控系统包括图像采集控制模块，CDMA无线通讯模块，蓄电池，太阳能电池板，看门狗电路，温湿度采集模块，雨量传感器，风速、风向传感器，摄像机；其中：图像采集控制模块与蓄电池、温湿度采集模块和摄像机连接，看门狗电路、雨量传感器、风速、风向传感器分别与图像采集控制模块连接，太阳能电池板与蓄电池连接，CDMA无线通讯模块与图像采集控制模块无线通讯；图像采集控制模块主要包含高速一体化CCD摄像机、云台、解码器、中央控制板以及DSP压缩模块；图像采集控制模块能定时或受中心请求启动摄像机工作，白天和夜间摄像方式的自动转换以及云台的控制，将摄像机采集到的视频信号经DSP压缩模块压缩为标准的JPEG文件，同时还可以选择性地采集环境的温度、湿度、风速、风向以及雨量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：滕隽，鲍廉东，董波，李希元，郑薇，王学军，胡伟，
申请(专利权)人：辽宁省电力有限公司营口供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：