CN109257576A - 基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统及方法，包括视频监控单元、运算处理中心和移动终端，视频监控单元置于输电线路各电塔端，视频监控单元和移动终端均与运算处理中心建立远程数据对接，所述运算处理中心包括存储单元、计时器、视频智能分析单元、可视化数据分析单元和自动告警单元，视频监控单元将监控视频传至运算处理中心，通过存储单元、计时器、视频智能分析单元、可视化数据分析单元的相互配合对监控视频进行处理，判定检测目标的状态，并根据检测目标状态的不同，触发自动告警单元发出不同的告警信息，其应用时，可以实现电力输电线路的全天候自动监控，且可以有效提高监控效率和精度，便于进行及时预警。

Description

基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统及方法
技术领域
本发明涉及电力系统监控技术领域，具体涉及基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统及方法。
背景技术
随着电网的快速发展，如何更加快速准确智能地防护输电线缆、防止外力破坏，成为人民生活生产用电的关键保障。传统的保护模式是人工加视频监控，但这种传统模式主要存在以下问题：1、需要人工24小时全天候监控。2、过于依赖人工的工作状态。3、实时监测精度低。4、更多的作用是事后调查取证。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统及方法，其应用时，可以实现电力输电线路的全天候自动监控，节省大量人力，且可以有效提高监控效率和精度，便于进行及时预警。
本发明通过以下技术方案实现：
基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统，包括视频监控单元、运算处理中心和移动终端，视频监控单元置于输电线路各电塔端，视频监控单元和移动终端均与运算处理中心建立远程数据对接，所述运算处理中心包括存储单元、计时器、视频智能分析单元、可视化数据分析单元和自动告警单元，其中：
存储单元用于存储监控视频；
计时器用于对监控视频进行时间标记；
视频智能分析单元对监控视频进行分帧图像提取，并从分帧图像中提取出检测目标进行状态检测；
可视化数据分析单元用于对监控视频的图像区域进行敏感区域划分；
自动告警单元用于向移动终端发送告警信息。
基于人工智能技术的输电线路防外破监控方法，包括以下步骤：
步骤一、采集特种车辆不同状态下的视频数据导入运算处理中心进行人工标注，并使用YOLOv3目标检测算法进行特种车辆状态模型训练，将训练好的模型保存至存储单元；
步骤二、视频监控单元对准选定参照点进行固定区域内的视频监控，并将监控视频远程实时发送至运算处理中心，通过存储单元进行存储；
步骤三、运算处理中心通过计时器对监控视频进行时间标记，通过视频智能分析单元对监控视频进行分帧图像提取，并在分帧图像上印上时间戳；
步骤四、可视化数据分析单元将分帧图像的图像区域以参照点为原点建立区域坐标，并以原点为中心向外依次设定高危区域、预警区域和安全区域；
步骤五、视频智能分析单元从存储单元调取训练好的模型对分帧图像依时间顺序进行目标检测，当检测到有特种车辆时，判断出特种车辆的状态，若特种车辆处于作业状态，则视频智能分析单元直接触发自动告警单元向移动终端发送第一告警信息；
步骤六、若特种车辆未处于作业状态，由可视化数据分析单元确定特种车辆所处敏感区域位置，当特种车辆进入预警区域和高危区域的分帧图像持续时间超过第一阈值时，可视化数据分析单元触发自动告警单元向移动终端发送第二告警信息；当特种车辆单独处于高危区域的分帧图像持续时间超过第二阈值时，可视化数据分析单元触发自动告警单元向移动终端发送第三告警信息；
步骤七、监控人员通过移动终端接收到告警信息后，从运算处理中心调取存储的监控视频进行查看，并进行应急处理。
优选地，视频监控单元设有定位装置，定位装置将定位信息发送至运算处理中心。
优选地，移动终端设有人机交互界面。
优选地，运算处理中心设有身份验证单元，通过移动终端访问运算处理中心时需要进行身份验证。
优选地，还同步采集有人体视频数据至导入运算处理中心进行人工标注，并使用YOLOv3目标检测算法进行特种人体模型训练，将训练好的人体模型保存至存储单元，当视频智能分析单元检测到有人，且可视化数据分析单元确定人在预警区域和高危区域的分帧图像持续时间超过第一阈值时，同样触发自动告警单元向移动终端发送第二告警信息，当人单独处于高危区域的分帧图像持续时间超过第二阈值时，触发自动告警单元向移动终端发送第三告警信息。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、本发明基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统及方法，可以实现电力输电线路的全天候自动监控，节省大量人力。
2、本发明基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统及方法，可以有效提高监控效率和精确度。
3、本发明基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统及方法，便于在突发状况时进行及时的预警。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的实施步骤示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统，包括视频监控单元、运算处理中心和移动终端，视频监控单元置于输电线路各电塔端，视频监控单元和移动终端均与运算处理中心建立远程数据对接，所述运算处理中心包括存储单元、计时器、视频智能分析单元、可视化数据分析单元和自动告警单元，其中：
存储单元用于存储监控视频；
计时器用于对监控视频进行时间标记；
视频智能分析单元对监控视频进行分帧图像提取，并从分帧图像中提取出检测目标进行状态检测；
可视化数据分析单元用于对监控视频的图像区域进行敏感区域划分；
自动告警单元用于向移动终端发送告警信息。
基于人工智能技术的输电线路防外破监控方法，包括以下步骤：
步骤一、采集特种车辆不同状态下的视频数据导入运算处理中心进行人工标注，并使用YOLOv3目标检测算法进行特种车辆状态模型训练，将训练好的模型保存至存储单元；
步骤二、视频监控单元对准选定参照点进行固定区域内的视频监控，并将监控视频远程实时发送至运算处理中心，通过存储单元进行存储；
步骤三、运算处理中心通过计时器对监控视频进行时间标记，通过视频智能分析单元对监控视频进行分帧图像提取，并在分帧图像上印上时间戳；
步骤四、可视化数据分析单元将分帧图像的图像区域以参照点为原点建立区域坐标，并以原点为中心向外依次设定高危区域、预警区域和安全区域；
步骤五、视频智能分析单元从存储单元调取训练好的模型对分帧图像依时间顺序进行目标检测，当检测到有特种车辆时，判断出特种车辆的状态，若特种车辆处于作业状态，则视频智能分析单元直接触发自动告警单元向移动终端发送第一告警信息；
步骤六、若特种车辆未处于作业状态，由可视化数据分析单元确定特种车辆所处敏感区域位置，当特种车辆进入预警区域和高危区域的分帧图像持续时间超过第一阈值时，可视化数据分析单元触发自动告警单元向移动终端发送第二告警信息；当特种车辆单独处于高危区域的分帧图像持续时间超过第二阈值时，可视化数据分析单元触发自动告警单元向移动终端发送第三告警信息；
步骤七、监控人员通过移动终端接收到告警信息后，从运算处理中心调取存储的监控视频进行查看，并进行应急处理。
视频监控单元设有定位装置，定位装置将定位信息发送至运算处理中心，运算处理中心根据定位信息确定视频监控单元的监控位置。
移动终端设有人机交互界面，运算处理中心设有身份验证单元，通过移动终端访问运算处理中心时需要进行身份验证，以保证运算处理中心的系统安全性。
还同步采集有人体视频数据至导入运算处理中心进行人工标注，并使用YOLOv3目标检测算法进行特种人体模型训练，将训练好的人体模型保存至存储单元，当视频智能分析单元检测到有人，且可视化数据分析单元确定人在预警区域和高危区域的分帧图像持续时间超过第一阈值时，同样触发自动告警单元向移动终端发送第二告警信息，当人单独处于高危区域的分帧图像持续时间超过第二阈值时，触发自动告警单元向移动终端发送第三告警信息。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统，包括视频监控单元、运算处理中心和移动终端，视频监控单元置于输电线路各电塔端，视频监控单元和移动终端均与运算处理中心建立远程数据对接，其特征在于，所述运算处理中心包括存储单元、计时器、视频智能分析单元、可视化数据分析单元和自动告警单元，其中：
存储单元用于存储监控视频；
计时器用于对监控视频进行时间标记；
视频智能分析单元对监控视频进行分帧图像提取，并从分帧图像中提取出检测目标进行状态检测；
可视化数据分析单元用于对监控视频的图像区域进行敏感区域划分；
自动告警单元用于向移动终端发送告警信息。
2.根据权利要求1所述的基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统，其特征在于，视频监控单元设有定位装置，定位装置将定位信息发送至运算处理中心。
3.根据权利要求1所述的基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统，其特征在于，移动终端设有人机交互界面。
4.根据权利要求1所述的基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统，其特征在于，运算处理中心设有身份验证单元，通过移动终端访问运算处理中心时需要进行身份验证。
5.根据权利要求1所述的基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统，提供基于人工智能技术的输电线路防外破监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、采集特种车辆不同状态下的视频数据导入运算处理中心进行人工标注，并使用YOLOv3目标检测算法进行特种车辆状态模型训练，将训练好的模型保存至存储单元；
步骤二、视频监控单元对准选定参照点进行固定区域内的视频监控，并将监控视频远程实时发送至运算处理中心，通过存储单元进行存储；
步骤三、运算处理中心通过计时器对监控视频进行时间标记，通过视频智能分析单元对监控视频进行分帧图像提取，并在分帧图像上印上时间戳；
步骤四、可视化数据分析单元将分帧图像的图像区域以参照点为原点建立区域坐标，并以原点为中心向外依次设定高危区域、预警区域和安全区域；
步骤五、视频智能分析单元从存储单元调取训练好的模型对分帧图像依时间顺序进行目标检测，当检测到有特种车辆时，判断出特种车辆的状态，若特种车辆处于作业状态，则视频智能分析单元直接触发自动告警单元向移动终端发送第一告警信息；
步骤六、若特种车辆未处于作业状态，由可视化数据分析单元确定特种车辆所处敏感区域位置，当特种车辆进入预警区域和高危区域的分帧图像持续时间超过第一阈值时，可视化数据分析单元触发自动告警单元向移动终端发送第二告警信息；当特种车辆单独处于高危区域的分帧图像持续时间超过第二阈值时，可视化数据分析单元触发自动告警单元向移动终端发送第三告警信息；
步骤七、监控人员通过移动终端接收到告警信息后，从运算处理中心调取存储的监控视频进行查看，并进行应急处理。
6.根据权利要求5所述的基于人工智能技术的输电线路防外破监控方法，其特征在于，还同步采集有人体视频数据至导入运算处理中心进行人工标注，并使用YOLOv3目标检测算法进行特种人体模型训练，将训练好的人体模型保存至存储单元，当视频智能分析单元检测到有人，且可视化数据分析单元确定人在预警区域和高危区域的分帧图像持续时间超过第一阈值时，同样触发自动告警单元向移动终端发送第二告警信息，当人单独处于高危区域的分帧图像持续时间超过第二阈值时，触发自动告警单元向移动终端发送第三告警信息。
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