CN106816958A - 一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置，所述的输电通道隐患分析装置设置在远程工作站中，无人机采集装置通过杆塔中转站与输电通道隐患分析装置连接，所述的无人机采集装置主要由航拍器和红外热成像仪组成，其特征在于：所述的输电通道隐患分析装置主要由输入单元、转码单元、合成单元、特征库单元、归档单元、隐患分析单元和处理单元依次连接。本发明创造所述的装置本身可持续运行，每秒处理不低于60张图片比对，可维护，可与新技术结合进行更新，能够实现长期持续的工作。

Description

一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置及方法

技术领域

本发明创造属于电网监测领域，尤其是涉及一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置及方法。

背景技术

当前，我国的输电通道线路网络遍布各地，随着我国经济的进一步发展，保障电网输电的安全可靠运行越加重要。高压输电线路巡检目前主要采用人工巡检作业方式，劳动强度大、费用多且危险性高。而现有的无人机巡线装置往往不能很好地克服高压输电线的强磁场干扰，数据的传输也是一大难题，另外飞行器本身电量有限，难以完成远距离的巡线检测任务。

目前对输电通道的监测主要有人工巡线和无人机巡线两种方式。输电通道长且架构环境复杂，人工巡线难度大、周期长。无人机巡线难度相对较小，但费用高、周期长。此外，人工巡线和直升机巡线受天气因素影响较大，恶劣天气无法进行大范围巡线监测。

近几年，通信技术和传感技术的发展使得输电线路网上监测成为可能。输电线路网上监测是通过无人机采集监测图片或视频，监测图片或视频再通过传输网络传输至监控后台，监控后台的工作人员通过肉眼观察监测图片或视频来判断输电线路是否发生故障。这种在线监测虽然不需要人工或直升机进行巡线，但是仍然需要人工进行故障判别，工作量大，没有完全实现输电线路智能化巡线。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置及方法，以实现隐患自动识别，无须进行故障判断再处理，实现隐患自动化分析。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置，包括无人机采集装置、杆塔中转站和远程工作站，所述的无人机采集装置通过所述的杆塔中转站与远程工作站连接，所述的无人机采集装置主要由航拍器和红外热成像仪组成，其特征在于：所述的输电通道隐患分析装置主要由输入单元、转码单元、合成单元、特征库单元、归档单元、隐患分析单元和处理单元依次连接；

进一步，所述的杆塔中转站为收发通信装置，采用WIFI连接模块或者无线电调频连接模块。

进一步，所述的航拍器为高清变焦摄像机。

进一步，所述的红外热成像仪采集的为点阵式温度记录图像。

进一步，一种应用如所述的基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置的分析方法，包括如下步骤：

(1)通过所述的输入单元将无人机采集装置所采集的视频数据下载；

(2)将采集的视频数据进行数字转换，转码为统一码率的视频格式文件；所述的合成单元，用于将视频格式文件进行图片剪辑，并通过HSI处理，将实景图像和红外图像合成为新的待分析图像；

(3)根据输电通道的直径、维度、舞动率、静态属性和高温点进行指标建立并结合无隐患底片为参考系提取特征，数据恒定；所述的归档单元为将待分析图像通过特征库单元比对进行初步训练，训练出分类面，根据输电通道(n1,n2,n3....)段建立文件目录；

(4)将特征库的同一文件目录下的无隐患底片和同一文件目录下的待分析图像进行比对，识别出待分析图像存在的隐患处并标记，若无隐患，待分析图像覆盖特征库中同一输电通道段的文件目录；

(5)人工进行操控对标记处进行最终确认，若确认为隐患，通过所述的处理单元进行公式计算，估算出隐患处的辐射率或者摆动高度，最后确定是否需要进行维修。

相对于现有技术，本发明创造所述的一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置及方法具有以下优势：

本发明所述的隐患分析装置结合输入单元、转码单元、合成单元、特征库单元、归档单元、隐患分析单元等单元相连接，自动识别出异常，把操作人员从繁琐重复的工作程序中解放出来，大大提高了工作效率，并且可以有效的识别设备隐患，同时解决无人机摄像距离远而单靠红外巡检的精度下降，无法从单一测温方式判断设备运行状态。装置本身可持续运行，每秒处理不低于60张图片比对，可维护，可与新技术结合进行更新，能够实现长期持续的工作。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造实施例所述的结构示意图；

图2为本发明创造实施例所述的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置，包括无人机采集装置、杆塔中转站和远程工作站，所述的无人机采集装置通过所述的杆塔中转站与远程工作站连接，所述的无人机采集装置主要由航拍器和红外热成像仪组成，其特征在于：所述的输电通道隐患分析装置主要由输入单元、转码单元、合成单元、特征库单元、归档单元、隐患分析单元和处理单元依次连接；

进一步，所述的杆塔中转站为收发通信装置，采用WIFI连接模块或者无线电调频连接模块。

进一步，所述的航拍器为高清变焦摄像机。

进一步，所述的红外热成像仪采集的为点阵式温度记录图像。

进一步，一种应用如所述的基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置的分析方法，包括如下步骤：

(1)通过所述的输入单元将无人机采集装置所采集的视频数据下载；

(2)将采集的视频数据进行数字转换，转码为统一码率的视频格式文件；所述的合成单元，用于将视频格式文件进行图片剪辑，并通过HSI处理，将实景图像和红外图像合成为新的待分析图像；

(3)根据输电通道的直径、维度、舞动率、静态属性和高温点进行指标建立并结合无隐患底片为参考系提取特征，数据恒定；所述的归档单元为将待分析图像通过特征库单元比对进行初步训练，训练出分类面，根据输电通道(n1,n2,n3....)段建立文件目录；

(4)将特征库的同一文件目录下的无隐患底片和同一文件目录下的待分析图像进行比对，识别出待分析图像存在的隐患处并标记，若无隐患，待分析图像覆盖特征库中同一输电通道段的文件目录；

(5)人工进行操控对标记处进行最终确认，若确认为隐患，通过所述的处理单元进行公式计算，估算出隐患处的辐射率或者摆动高度，最后确定是否需要进行维修。

本发明创造提供的输电通道隐患分析装置，利用无人机把拍摄的高清图像、红外图像无线传输给地面，地面站的隐患分析装置进行自动识别，若出现隐患则将信息直接传输给处理单元，同时处理单元还包括预警装置，若正常则更新原特征库文件，并且通过显示屏操作人员可以查阅图像以及拍摄时间，本发明创造不仅可以用在电力巡检系统，还可以用到其他行业，本发明创造嘴大的功能就是自动识别遗产个，若通道裂痕及绝缘子裂痕。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置，所述的输电通道隐患分析装置设置在远程工作站中，无人机采集装置通过杆塔中转站与输电通道隐患分析装置连接，所述的无人机采集装置主要由航拍器和红外热成像仪组成，其特征在于：所述的输电通道隐患分析装置主要由输入单元、转码单元、合成单元、特征库单元、归档单元、隐患分析单元和处理单元依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置，其特征在于：所述的杆塔中转站为收发通信装置，采用WIFI连接模块或者无线电调频连接模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置，其特征在于：所述的航拍器为高清变焦摄像机。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置，其特征在于：所述的红外热成像仪采集的为点阵式温度记录图像。

5.一种应用如1-4任意一项所述的基于无人机巡线的输电通道隐患分析装置的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过所述的输入单元将无人机采集装置所采集的视频数据下载；

(2)将采集的视频数据进行数字转换并转码，转码为统一码率的视频格式文件；所述的合成单元，用于将视频格式文件进行图片剪辑，并通过HSI处理，将实景图像和红外图像合成为新的待分析图像；

(3)根据输电通道的直径、维度、舞动率、静态属性和高温点进行指标建立并结合无隐患底片为参考系提取特征，数据恒定；所述的归档单元为将待分析图像通过特征库单元比对进行初步训练，训练出分类面，根据输电通道(n1,n2,n3....)段建立文件目录；

(4)将特征库的同一文件目录下的无隐患底片和同一文件目录下的待分析图像进行比对，识别出待分析图像存在的隐患处并标记，若无隐患，待分析图像覆盖特征库中同一输电通道段的文件目录；

(5)人工进行操控对标记处进行最终确认，若确认为隐患，通过所述的处理单元进行公式计算，估算出隐患处的辐射率或者摆动高度，最后确定是否需要进行维修。