CN102494760A - 一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统 - Google Patents
一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102494760A CN102494760A CN2011103856848A CN201110385684A CN102494760A CN 102494760 A CN102494760 A CN 102494760A CN 2011103856848 A CN2011103856848 A CN 2011103856848A CN 201110385684 A CN201110385684 A CN 201110385684A CN 102494760 A CN102494760 A CN 102494760A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lead
- amplitude
- oscillation
- image
- video
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Alarm Systems (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
Abstract
本发明的目的在于，提供了一种可用性高，有效性好的基于无线视频传感器网络的高压输电线路导线舞动的视频监测系统，包括视频检测模块、无线发送模块、数据处理服务器，其特征在于，视频检测模块拍摄电力线图像后通过无线发送模块将图像数据传输给数据处理服务器；数据处理服务器进行图像处理；检测电线上下左右摆动离原点的像素距离；计算导线上下和左右舞动的摆幅并设定阈值；计算导线摆动频率并设定阈值；超出阈值发出警报。
Description
技术领域
本发明涉及高压电线路的安全监测领域。
背景技术
随着经济的高速发展，高压输电线路越来越多，其分布广、环境复杂的特点，使输电线路的监控和维护很困难。目前影响电力设备安全的主要因素可以归结为：
1、人为因素主要表现为偷盗、攀爬塔架、违章施工等。
2、自然因素主要表现为雷击、暴风雨雪、山体滑坡等。
上述因素都会对塔架和输电线产生短期和长期的影响，如果不能对故障快速判别和处理，会对电力系统和人们的生产及生活造成严重的损失。
目前国内外高压线的检查多采用直升机巡线的方式，此方法最大的缺陷是安全问题，飞机出行受天气的影响大，且成本非常高。20世纪80年代末开始，国外开始研究巡线机器人。近期，国内也有机构设计了该类机器人，但其系统复杂，运行稳定性及检测范围都存在一定得问题，且能耗成了该系统的瓶颈。近年来，随着无线传感网技术的发展，应用该技术解决电力线安全问题成为可能。高压塔架监控系统采用无线方式安全问题成为可能。高压塔架监控系统采用无线方式主要有以下两方面优点：一方面，有线网的布线及改线工程庞大、易受损不可移动，而无线方式很好地克服了高压线路监控范围广的限制；另一方面，高压线路不允许监控设备直接在线路上取电源.而无线方式拥有低能耗的特性。当前，国家电力建设研究所采用了克尔斯博科技公司研发的无线传感器网络产品，用于监测大跨距输电线路的应力、温度和震动等参数。但是，目前无线传感网在电力系统的应用仅仅是初步研究，其在电源供应、路由协议、检测算法等方面还需要进行深入地研究。
发明内容
本发明的目的在于，提供了一种可用性高，有效性好的基于无线视频传感器网络的高压输电线路导线舞动的视频监测系统。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统，包括视频检测模块、无线发送模块、数据处理服务器，其特征在于，视频检测模块拍摄电力线图像后通过无线发送模块将图像数据传输给数据处理服务器；数据处理服务器进行图像处理；检测电线上下左右摆动离原点的像素距离；计算导线上下和左右舞动的摆幅并设定阈值；计算导线摆动频率并设定阈值；超出阈值发出警报。
高压输电线路导线舞动的视频监测方法，其特征在于：
(1)利用帧间差法对所得到的相邻两帧的图像进行做差处理，得到的图像再进行灰度化、边缘化和二值化处理，得到二值化的差分图，为了计算的精确，再对图像进行腐蚀和膨胀处理；
(2)在处理完的图像上面，选择合适位置，顺着电线水平和垂直摆动的方向画一个十字坐标，以十字坐标的交点为原点，检测电线上下左右摆动离原点的最大像素距离；
(3)把得到的最大像素距离换算到三维坐标的实际距离，计算求出导线上下摆动和左右摆动的摆幅；
(4)再根据导线摆动过程中单位时间内经过的原点次数求出导线摆动的频率；
(5)分别对摆动的幅度和频率设定阈值，一旦导线摆幅或者频率超过设定阈值就发出警报。
所述步骤(3)可以在导线的多处选取合适位置，多次检测导线摆动的摆幅，选取摆幅最大的数据作为导线此刻的摆幅大小。
进一步技术方案为，导线的最低点，其摆幅值最大。
本发明相对于现有技术，具有以下优点和效果：
本发明提供的一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统，能够实时监控和检测电力线及铁塔的安全情况，如果一旦有电力线或者铁塔产生危害的情况发生，系统会自动报警，并发送相应的图片或视频供人们参考然后做出相应的举措避免更严重的情况发生。本系统显著地提高了电力线铁塔的安全性和稳定性，克服了人力线路巡检的困难和检测有盲区的问题，成本低，可靠性能高。
附图说明
图1为本发明的硬件结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本方案做进一步描述：
结合附图，本方案所述的一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统，包括视频检测模块1，无线发送模块2，数据处理服务器3，本系统由基站、节点构成，节点分布在各个塔架上，每个节点包括视频检测模块1和无线发送模块2，当检测到有危害电力线或者铁塔的情况时，通过无线发送模块2发送数据给数据处理服务器3，数据处理服务器3处理信息并及时报警，且提供相应的照片和视频。
视频检测模块1选用郎驰公司生产的摄像头，用于图像采集等功能，每个塔架上安装两台枪机和一台球机选择合适位置拍摄电力线图像，利用帧间差法对所得到的图像进行处理，得到的图像再进行灰度化、边缘化二值化处理，得到二值化的差分图，为了计算的精确，再对图像进行腐蚀和膨胀。在处理完的图像上面，选择合适位置，画上顺着电线摆动方向的一个十字坐标，以十字坐标的交点为原点，然后检测电线上下左右摆动离原点的像素距离。根据线宽所占的像素点数和导线宽度，就可以求出导线上下和左右舞动的摆幅了。再根据导线摆动过程中单位时间内经过的原点次数可以求出导线摆动的频率。设定阈值，一旦导线摆幅或者频率超过设定阈值就发出警报。
本系统可用性高，有效性好，它是基于无线视频传感器网络的高压塔架监控系统，能有效地、实时地保护电力线及铁塔的安全，保证了电力的安全稳定传输。
Claims (4)
1.一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统，包括视频检测模块、无线发送模块、数据处理服务器，其特征在于，视频检测模块拍摄电力线图像后通过无线发送模块将图像数据传输给数据处理服务器；数据处理服务器进行图像处理；检测电线上下左右摆动离原点的像素距离；计算导线上下和左右舞动的摆幅并设定阈值；计算导线摆动频率并设定阈值；超出阈值发出警报。
2.高压输电线路导线舞动的视频监测方法，其特征在于：
(1)利用帧间差法对所得到的相邻两帧的图像进行做差处理，得到的图像再进行灰度化、边缘化和二值化处理，得到二值化的差分图，为了计算的精确，再对图像进行腐蚀和膨胀处理；
(2)在处理完的图像上面，选择合适位置，顺着电线水平和垂直摆动的方向画一个十字坐标，以十字坐标的交点为原点，检测电线上下左右摆动离原点的最大像素距离；
(3)把得到的最大像素距离换算到三维坐标的实际距离，计算求出导线上下摆动和左右摆动的摆幅；
(4)再根据导线摆动过程中单位时间内经过的原点次数求出导线摆动的频率；
(5)分别对摆动的幅度和频率设定阈值，一旦导线摆幅或者频率超过设定阈值就发出警报。
3.根据权利要求2所述的高压输电线路导线舞动的视频监测方法，其特征在于：所述步骤(3)可以在导线的多处选取合适位置，多次检测导线摆动的摆幅，选取摆幅最大的数据作为导线此刻的摆幅大小。
4.根据权利要求1所述的一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统，其特征在于：导线的最低点，其摆幅值最大。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011103856848A CN102494760A (zh) | 2011-11-28 | 2011-11-28 | 一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011103856848A CN102494760A (zh) | 2011-11-28 | 2011-11-28 | 一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102494760A true CN102494760A (zh) | 2012-06-13 |
Family
ID=46186604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011103856848A Pending CN102494760A (zh) | 2011-11-28 | 2011-11-28 | 一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102494760A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104503351A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-04-08 | 国网上海市电力公司 | 一种铺设架空线的智能监控系统及方法 |
| CN104535166A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-22 | 国家电网公司 | 夜间铁塔振动测量分析系统 |
| CN104567824A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-04-29 | 河海大学 | 一种桥梁支座检查记录仪 |
| CN105738918A (zh) * | 2014-12-10 | 2016-07-06 | 云南电网有限责任公司临沧供电局 | 基于卫星导航信息融合的输电线路位移监测系统及方法 |
| CN106097627A (zh) * | 2016-08-13 | 2016-11-09 | 哈尔滨理工大学 | 输电线路舞动智能视频在线监测系统 |
| CN107014297A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-04 | 武汉大学 | 一种导线非接触式实时时间序列图帧视觉测量装置及方法 |
| CN107742307A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-27 | 哈尔滨理工大学 | 基于改进帧差法的输电线路舞动特征提取及参数分析方法 |
| CN108898598A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-27 | 山东鲁能智能技术有限公司 | 输电导线监测方法及装置 |
| CN110994802A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-10 | 河南九域恩湃电力技术有限公司 | 一种输电导线运行状态监测方法和装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201060246Y (zh) * | 2007-06-05 | 2008-05-14 | 谷海涛 | 一种高压输电线路在线监视装置 |
| CN201331816Y (zh) * | 2009-01-06 | 2009-10-21 | 西安同步电气有限责任公司 | 一种对输电线路视频防盗监测装置 |
| CN101586971A (zh) * | 2009-06-19 | 2009-11-25 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 输电线路覆冰预警及动态增容系统的在线监测装置 |
| CN102055243A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-05-11 | 北京交通大学 | 高压输电线路/杆塔远程视频在线监控系统 |
| CN102143354A (zh) * | 2010-12-16 | 2011-08-03 | 华北电力大学 | 基于视频图像处理的输电导线舞动识别计算方法 |
-
2011
- 2011-11-28 CN CN2011103856848A patent/CN102494760A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201060246Y (zh) * | 2007-06-05 | 2008-05-14 | 谷海涛 | 一种高压输电线路在线监视装置 |
| CN201331816Y (zh) * | 2009-01-06 | 2009-10-21 | 西安同步电气有限责任公司 | 一种对输电线路视频防盗监测装置 |
| CN101586971A (zh) * | 2009-06-19 | 2009-11-25 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 输电线路覆冰预警及动态增容系统的在线监测装置 |
| CN102055243A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-05-11 | 北京交通大学 | 高压输电线路/杆塔远程视频在线监控系统 |
| CN102143354A (zh) * | 2010-12-16 | 2011-08-03 | 华北电力大学 | 基于视频图像处理的输电导线舞动识别计算方法 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535166B (zh) * | 2014-12-05 | 2017-08-04 | 国家电网公司 | 夜间铁塔振动测量分析系统 |
| CN104535166A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-22 | 国家电网公司 | 夜间铁塔振动测量分析系统 |
| CN105738918A (zh) * | 2014-12-10 | 2016-07-06 | 云南电网有限责任公司临沧供电局 | 基于卫星导航信息融合的输电线路位移监测系统及方法 |
| CN104503351B (zh) * | 2015-01-09 | 2017-04-19 | 国网上海市电力公司 | 一种铺设架空线的智能监控系统及方法 |
| CN104503351A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-04-08 | 国网上海市电力公司 | 一种铺设架空线的智能监控系统及方法 |
| CN104567824A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-04-29 | 河海大学 | 一种桥梁支座检查记录仪 |
| CN106097627A (zh) * | 2016-08-13 | 2016-11-09 | 哈尔滨理工大学 | 输电线路舞动智能视频在线监测系统 |
| CN107014297A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-04 | 武汉大学 | 一种导线非接触式实时时间序列图帧视觉测量装置及方法 |
| CN107014297B (zh) * | 2017-04-27 | 2019-04-09 | 武汉大学 | 一种导线非接触式实时时间序列图帧视觉测量装置及方法 |
| CN107742307A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-27 | 哈尔滨理工大学 | 基于改进帧差法的输电线路舞动特征提取及参数分析方法 |
| CN108898598A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-27 | 山东鲁能智能技术有限公司 | 输电导线监测方法及装置 |
| CN108898598B (zh) * | 2018-06-29 | 2021-03-09 | 国网智能科技股份有限公司 | 输电导线监测方法及装置 |
| CN110994802A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-10 | 河南九域恩湃电力技术有限公司 | 一种输电导线运行状态监测方法和装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102494760A (zh) | 一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统 | |
| CN102401648B (zh) | 一种关于高压输电线路杆塔倾斜的视频监测系统 | |
| CN102404555A (zh) | 一种关于高压输电线路异物侵界的视频监测系统 | |
| CN102288153B (zh) | 基于振动发电的高压线风偏在线监测系统及其方法 | |
| Ou et al. | Application of internet of things in smart grid power transmission | |
| WO2012167579A1 (zh) | 电网输电线路监测方法和系统 | |
| CN202928616U (zh) | 输电线路导线覆冰及舞动在线监测系统 | |
| CN103968799B (zh) | 一种输电线路杆塔形变三维监测方法 | |
| CN102353400A (zh) | 架空输电线路覆冰状态监测方法及系统 | |
| CN206179189U (zh) | 一种电缆隧道智能无线监测预警系统 | |
| CN103604419A (zh) | 基于三维重构的导线覆冰监测方法及系统 | |
| CN110082632A (zh) | 一种输电线路故障监测装置及方法 | |
| CN205080689U (zh) | 输电线路激光防外力破坏装置 | |
| CN102288145A (zh) | 架空输电线路覆冰厚度监测系统及方法 | |
| CN110189494A (zh) | 一种变电站异常监测报警系统 | |
| CN108099959A (zh) | 异物入侵智能监测报警系统 | |
| CN105069942A (zh) | 一种电线杆塔预警装置和系统 | |
| CN105444814A (zh) | 一种输电线路在线监控系统 | |
| Zhen et al. | Transmission tower protection system based on Internet of Things in smart grid | |
| CN106289531A (zh) | 一种基于云台姿态角的高压输电走廊山火定位方法 | |
| CN110345982A (zh) | 一种输电线路环境监控安全预警系统 | |
| CN105516683A (zh) | 输电线巡视方法 | |
| CN206440348U (zh) | 一种水文水资源遥测装置 | |
| CN206223100U (zh) | 一种输电线路覆冰监测装置 | |
| CN104215180A (zh) | 一种基于无线传感器网络的输电线路弧垂检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Shi Hui Inventor after: Pei Wenbin Inventor after: Cao Yuqing Inventor after: Wang Qiang Inventor after: Zhang Tao Inventor after: Yan Qilin Inventor before: Shi Hui Inventor before: Pei Wenbin Inventor before: Shi Guanghai Inventor before: Cao Yuqing Inventor before: Wang Qiang Inventor before: Zhang Tao Inventor before: Yan Qilin |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: SHI HUI PEI WENBIN SHI GUANGHAI CAO YUQING WANG QIANG ZHANG TAO YAN QILIN TO: SHI HUI PEI WENBIN CAO YUQING WANG QIANG ZHANG TAO YAN QILIN |
|
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120613 |