CN106959294B - 一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置及方法 - Google Patents

一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106959294B
CN106959294B CN201710078703.XA CN201710078703A CN106959294B CN 106959294 B CN106959294 B CN 106959294B CN 201710078703 A CN201710078703 A CN 201710078703A CN 106959294 B CN106959294 B CN 106959294B
Authority
CN
China
Prior art keywords
unmanned plane
transmission tower
defect analysis
defect
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710078703.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106959294A (zh
Inventor
鲁轩
李东利
周文涛
吴东
李治
李学刚
姜明席
郗来迎
金岩
陈振辉
李海瑞
马明阳
王朝阳
赵赫男
付明
张鹏睿
王松波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Tianjin Power Co Overhaul Co
Original Assignee
State Grid Tianjin Power Co Overhaul Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Tianjin Power Co Overhaul Co filed Critical State Grid Tianjin Power Co Overhaul Co
Priority to CN201710078703.XA priority Critical patent/CN106959294B/zh
Publication of CN106959294A publication Critical patent/CN106959294A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106959294B publication Critical patent/CN106959294B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Electric Cable Installation (AREA)

Abstract

本发明创造通过安装在无人机上的视频采集装置通过ZigBee传输不少于30分钟的视频数据文件至地面工作站，工作站通过本发明创造将最新图片与历史图片比对分析，并发出预警，及时标注，然后将缺陷分析信息通过短信转发给维修人员，通过直接覆盖底图的方式可以不断提高本发明创造的准确率。本发明创造利用航拍器对输电杆塔进行高度、维度的全方面的检测以及故障分析，能够实现全自动巡检；通过无人机‑地面工作站的点对点通信方式，将信息输入到本发明创造，如发现缺陷，立即进行预警，并可以通过遥控无人机对却显出进行标注，以便维修人员及时维护，同时整个分析过程具有准确化和高速化的优点，在无人值守条件下，亦可进行完整运作。

Description

一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置及方法
技术领域
本发明创造属于电力检测领域，尤其是涉及一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置及方法。
背景技术
电力系统有别于其他行业，维护不能随意中断生产，这就要在事故发生之前做好充分的预测—在事故发生之前解决故障，重点是输电线路的预防性巡检工作。输电线路负担高电压大电流的长期工作，近年来随着全球变暖恶劣气象天候频发，对电网安全运行构成越来越大的危险。
目前国内应对电网检测主要采用人工巡线，雇佣当地居民做巡检员，并少量实验采用直升机等现代化手段进行巡线，巡检员定期巡视高压线路，这项工作是异常艰难的，巡检员的劳动强度，护线员的责任心和护线能力的参差不齐，野外作业的艰苦和某些线路杆塔高度过高等问题都使杆塔缺陷检测效果难以保证，巡检周期长(1～10周)，导致线路状态监管缺位，这些都给输电线路安全留下隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种利用图像识别技术针对输电杆塔的缺陷进行分析的基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置及方法。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置，所述的输电杆塔缺陷分析装置设置在地面工作站内，与无人机采集装置连接，其特征在于：所述的输电杆塔缺陷分析装置主要由视频采集单元、视频处理单元、规则设置单元、筛选单元、分析单元和处理单元依次连接。
进一步，所述的无人机采集装置应在无雾或者无雨或者无雪的正常天气环境下工作。
进一步，所述的无人机的视频采集装置为SJ6000系列航拍摄像机。
进一步，所述的无人机的视频采集装置还包括红外热成像仪，采集红外热能图像，突出高温目标区域。
进一步，一种应用如基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置的方法，包括如下步骤：
(1)视频采集，安装在无人机上的视频采集装置根据地面工作站远程
控制进行视频采集，然后通过无人机上的ZigBee传输装置将视频
数据传输到地面工作站的服务器中；
(2)视频处理，将视频文件进行统一转码并剪辑为同一格式的图象文
件目录，后经过加工处理保存为最新图像文件目录。
(3)图象识别规则设置，即对图像文件的杆塔背景、局部色调、局部
灰度、采集距地高度、目标区域、静态属性进行识别设置，保存
并形成识别规则，当监控位置变化后，报警规则需要重新设置；
(4)图像比对筛选，对上述步骤(3)设定的图像识别规则对图像文件
目录进行筛选分析，如符合判别规则将图片文件保存到缺陷分析
目录中，作为缺陷分析对比图；
(5)缺陷比对分析，将步骤(4)所述的缺陷分析对比图按照采集距地
高度排列进行提取，与底图进行对比分析，标注目标区域内的缺
陷，同时点击图片可并列查看底图与对比图像及分析信息；若有
误报，进行忽略指令，同时对对比图标注，并保存覆盖底图；
(6)杆塔缺陷处理，监控人员针对缺陷对比图开展进一步分析，若人
工判断为故障处，远程感应遥控无人机到达所述的杆塔高度，并
通过无人机上的荧光标记装置对杆塔进行缺陷标记。
进一步，所述的步骤(2)中的加工处理为，对图像文件使用光滑滤波，并对色阶、灰度、亮度和纹理特征进行图像配准。
进一步，所述的底图为正常工作条件下，符合识别规则设置的无缺陷杆塔结构图象文件。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置及方法具有以下优势：
本发明创造利用航拍器对输电杆塔进行高度、维度的全方面的检测以及故障分析，能够实现全自动巡检；通过无人机-地面工作站的点对点通信方式，将信息输入到本发明创造，如发现缺陷，立即进行预警，并可以通过遥控无人机对却显出进行标注，以便维修人员及时维护，同时整个分析过程具有准确化和高速化的优点，在无人值守条件下，亦可进行完整运作；本发明创造可持续运行，可维护，可与新技术结合进行更新，能够实现长期持续工作。
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工作流程图。
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。
一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置，包括无人机采集装置和地面工作站，所述的无人机采集装置与地面工作站连接，其特征在于：所述的输电杆塔缺陷分析装置主要由视频采集单元、视频处理单元、规则设置单元、筛选单元、分析单元和处理单元依次连接。
所述的无人机采集装置应在无雾或者无雨或者无雪的正常天气环境下工作。
所述的无人机的视频采集装置为SJ6000系列航拍摄像机。
所述的无人机的视频采集装置还包括红外热成像仪，采集红外热能图像，突出高温目标区域。
一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析方法，包括如下步骤：
(1)视频采集，安装在无人机上的视频采集装置根据地面工作站远程控制进行视频采集，然后通过无人机上的ZigBee传输装置将视频数据传输到地面工作站的服务器中；
(2)视频处理，将视频文件进行统一转码并剪辑为同一格式的图象文件目录，后经过加工处理保存为最新图像文件目录；
(3)图象识别规则设置，即对图像文件的杆塔背景、局部色调、局部灰度、采集距地高度、目标区域、静态属性进行识别设置，保存并形成识别规则，当监控位置变化后，报警规则需要重新设置；
(4)图像比对筛选，对上述步骤(3)设定的图像识别规则对图像文件目录进行筛选分析，如符合判别规则将图片文件保存到缺陷分析目录中，作为缺陷分析对比图；
(5)缺陷比对分析，将步骤(4)所述的缺陷分析对比图按照采集距地高度排列进行提取，与底图进行对比分析，标注目标区域内的缺陷，同时点击图片可并列查看底图与对比图像及分析信息；若有误报，进行忽略指令，同时对对比图标注，并保存覆盖底图；
(6)杆塔缺陷处理，监控人员针对缺陷对比图开展进一步分析，若人工判断为故障处，远程感应遥控无人机到达所述的杆塔高度，并通过无人机上的荧光标记装置对杆塔进行缺陷标记。
所述的步骤(2)中的加工处理为，对图像文件使用光滑滤波，
并对色阶、灰度、亮度和纹理特征进行图像配准。
所述的底图为正常工作条件下，符合识别规则设置的无缺陷杆塔结构图象文件。
本发明在原有无人机巡检监控系统基础上，无需改造采集装置，增加缺陷分析装置及方法，利用图像识别技术对监控装置采集的数据进行分析，经分析结果及时预警给监控人员，提高监控智能水平和监控质量、及时性、准确性、增强输电线路的使用寿命。
安装在无人机上的视频采集装置通过ZigBee传输不少于30分钟的视频数据文件至地面工作站，工作站通过本发明创造将最新图片与历史图片比对分析，并发出预警，及时标注，然后将缺陷分析信息通过短信转发给维修人员，通过直接覆盖底图的方式可以不断提高本发明创造的准确率。
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 (6)

1.一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析方法，使用输电杆塔缺陷分析装置，所述的输电杆塔缺陷分析装置设置在地面工作站内，所述的输电杆塔缺陷分析装置与无人机采集装置连接，其特征在于：所述的输电杆塔缺陷分析装置主要由视频采集单元、视频处理单元、规则设置单元、筛选单元、分析单元和处理单元依次连接；
方法包括如下步骤：
（1）视频采集，安装在无人机上的视频采集装置根据地面工作站远程控制进行视频采集，然后通过无人机上的ZigBee传输装置将视频数据传输到地面工作站的服务器中；
（2）视频处理，将视频文件进行统一转码并剪辑为同一格式的图象文件目录，后经过加工处理保存为最新图像文件目录；
（3）图象识别规则设置，即对图像文件的杆塔背景、局部色调、局部灰度、采集距地高度、目标区域、静态属性进行识别设置，保存并形成识别规则，当监控位置变化后，报警规则需要重新设置；
（4）图像比对筛选，对上述步骤（3）设定的图像识别规则对图像文件目录进行筛选分析，如符合判别规则将图片文件保存到缺陷分析目录中，作为缺陷分析对比图；
（5）缺陷比对分析，将步骤（4）所述的缺陷分析对比图按照采集距地高度排列进行提取，与底图进行对比分析，标注目标区域内的缺陷，同时点击图片可并列查看底图与对比图像及分析信息；若有误报，进行忽略指令，同时对对比图标注，并保存覆盖底图；
（6）杆塔缺陷处理，监控人员针对缺陷对比图开展进一步分析，若人工判断为故障处，远程感应遥控无人机到达所述的杆塔高度，并通过无人机上的荧光标记装置对杆塔进行缺陷标记。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析方法，其特征在于：所述的无人机采集装置应在无雾或者无雨或者无雪的正常天气环境下工作。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析方法，其特征在于：所述的无人机的视频采集装置为SJ6000系列航拍摄像机。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析方法，其特征在于：所述的无人机的视频采集装置还包括红外热成像仪，采集红外热能图像，突出高温目标区域。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析方法，其特征在于：所述的步骤（2）中的加工处理为对图像文件使用光滑滤波，并对色阶、灰度、亮度和纹理特征进行图像配准。
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析方法，其特征在于：所述的底图为正常工作条件下，符合识别规则设置的无缺陷输电杆塔结构图象文件。
CN201710078703.XA 2017-02-14 2017-02-14 一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置及方法 Expired - Fee Related CN106959294B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710078703.XA CN106959294B (zh) 2017-02-14 2017-02-14 一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710078703.XA CN106959294B (zh) 2017-02-14 2017-02-14 一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106959294A CN106959294A (zh) 2017-07-18
CN106959294B true CN106959294B (zh) 2019-11-29

Family

ID=59481649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710078703.XA Expired - Fee Related CN106959294B (zh) 2017-02-14 2017-02-14 一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106959294B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108305346A (zh) * 2017-12-28 2018-07-20 国网上海市电力公司 设备巡检方法、装置
CN109542114A (zh) * 2018-10-23 2019-03-29 珠海模范智能科技有限公司 一种无人机输电线路巡检方法及系统
CN110282130A (zh) * 2019-04-29 2019-09-27 北京工业大学 一种基于云计算的钢结构腐蚀检测高空飞行智能机器人
CN114062491A (zh) * 2021-09-30 2022-02-18 安徽华昇检测科技有限责任公司 一种无人机野外管线超低空探伤检测系统
CN114486925B (zh) * 2021-12-25 2023-10-31 国网四川省电力公司电力科学研究院 基于全景信息的输电线路杆塔内侧腐蚀智能检测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102255259A (zh) * 2011-03-29 2011-11-23 山东鲁能智能技术有限公司 适合于无人飞行器的输电线路巡检装置
CN103941745A (zh) * 2014-03-07 2014-07-23 国家电网公司 用于无人机输电线路巡检的移动子站及工作方法
CN104581054A (zh) * 2014-12-22 2015-04-29 深圳供电局有限公司 基于视频的输电线路巡检方法及系统
CN105511495A (zh) * 2016-02-15 2016-04-20 国家电网公司 电力线路无人机智能巡检控制方法和系统
CN105528814A (zh) * 2016-01-13 2016-04-27 浙江茂宇脉动网络科技有限公司 一种智能化的安全设施巡检及维保方法
CN106054916A (zh) * 2016-05-20 2016-10-26 清华大学合肥公共安全研究院 一种无人机桥梁巡检系统及巡检方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102255259A (zh) * 2011-03-29 2011-11-23 山东鲁能智能技术有限公司 适合于无人飞行器的输电线路巡检装置
CN103941745A (zh) * 2014-03-07 2014-07-23 国家电网公司 用于无人机输电线路巡检的移动子站及工作方法
CN104581054A (zh) * 2014-12-22 2015-04-29 深圳供电局有限公司 基于视频的输电线路巡检方法及系统
CN105528814A (zh) * 2016-01-13 2016-04-27 浙江茂宇脉动网络科技有限公司 一种智能化的安全设施巡检及维保方法
CN105511495A (zh) * 2016-02-15 2016-04-20 国家电网公司 电力线路无人机智能巡检控制方法和系统
CN106054916A (zh) * 2016-05-20 2016-10-26 清华大学合肥公共安全研究院 一种无人机桥梁巡检系统及巡检方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106959294A (zh) 2017-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106959294B (zh) 一种基于无人机巡检的输电杆塔缺陷分析装置及方法
CN104822196B (zh) 一种基于视觉技术的路灯亮度自动调节系统
CN102184694B (zh) 采用视频图像和/或数码照片监测室外显示屏的系统和方法
CN102722166B (zh) 变电站设备智能视觉检测系统及状态检测方法
CN111508097B (zh) 场地巡检方法、装置、设备及存储介质
CN108957240A (zh) 电网故障远程定位方法及系统
CN114373245B (zh) 基于数字化电厂的智能巡检系统
CN202094531U (zh) 适合于无人飞行器的输电线路巡检装置
CN104615064A (zh) 一种户外广告牌实时监控交互方法及交互系统
CN102842211A (zh) 一种基于图像识别的输电线路防外力监控预警系统及方法
CN108765620A (zh) 一种联网电力电网线路自动巡检方法
KR20210001342A (ko) 무인비행체를 이용한 태양광 패널 관리장치 및 시스템
CN106304555A (zh) 用于照明网络的控制方法、装置及系统
CN105957454A (zh) 一种智慧城市地名导向标识系统
CN202282841U (zh) 一种用于跨越线路运行及环境的监测系统
CN108418550A (zh) 集群太阳能板的缺陷检测和定位方法
CN103473363A (zh) 基于飞行器的基站高空巡检系统及其巡检方法
CN107765621A (zh) 一种变电站设备的自动巡视方法以及自动巡视系统
CN108490859A (zh) 配电房监控系统
CN104219233A (zh) 一种机务巡检方法和机务巡检用手电筒
CN205016925U (zh) 一种电力巡线装置
CN210293276U (zh) 基于无人机的变电站运行环境监测系统
CN204066357U (zh) 一种输电线路远程智能巡线的数据传输设备
CN107094336A (zh) 基于雾霾控制的路灯系统
CN108470141B (zh) 一种基于统计特征与机器学习的配电线路中绝缘子识别方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20191129

Termination date: 20200214

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee