CN110299766A - 一种输电线路实时监测平台及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种输电线路实时监测平台及系统，所述平台包括：文件服务模块，用于获取由图像采集设备采集的输电线路的图像数据，并将所述图像数据存储至数据库模块以及将存储的图像数据的信息发送给消息模块；所述消息模块，用于通过第一消息队列管理所述图像数据的信息；图像识别模块，用于从所述第一消息队列中提取所述图像数据的信息，并根据所述图像数据的信息从所述数据库模块中获取相应的图像数据并进行识别，以根据识别结果生成告警信息并经通信服务模块发送给相关人员。本发明通过对输电线路实时全方位图像采集和识别，提高了事故处理速度和预警效率。

Description

一种输电线路实时监测平台及系统

技术领域

本发明涉及电网维护技术领域，具体而言，涉及一种输电线路实时监测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

近年来，电力行业因输电线路不断的发展和完善，输电线路越来越密集，往往横跨建筑群、公路、铁路、桥梁、河流、湖泊等，电网环境日趋复杂。输电线路受外力破坏事故的发生使居民用电安全受到了威胁。例如：一些单位和个人在电力设施保护区内施工，破坏电缆、撞击杆塔等，造成跳闸、停电事故；又如：在输电线路横跨公路时，由于车辆超过限高，刮碰输电线路等。

随着电网自动化管理的不断发展，输电线路的运行状态进行实时监测关系到供电质量的高低、运行故障率和安全隐患能否及时排除。现有的技术方案采用激光智能检测技术或无线视频监控软件来实现电网后台检测维护中心对输电线路的实时检测。然而，激光智能检测对输电线路的隐患预警存在一定的盲区，对于物体没有触碰到激光线时，该系统就不会进行报警，无法做得每个死角都进行覆盖，导致了一定的漏洞出现。无线视频监控发现隐患无法做到及时的预警提示，设备投资、通信费用较高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种输电线路实时监测平台及系统，以改善现有技术中的监控系统监控不到位、投资成本高的问题。

本发明实施例提供了一种输电线路实时监测平台，包括：

文件服务模块，用于获取由图像采集设备采集的输电线路的图像数据，并将所述图像数据存储至数据库模块以及将存储的图像数据的信息发送给消息模块；

所述消息模块，用于通过第一消息队列管理所述图像数据的信息；

图像识别模块，用于从所述第一消息队列中提取所述图像数据的信息，并根据所述图像数据的信息从所述数据库模块中获取相应的图像数据并进行识别，以根据识别结果生成告警信息并经通信服务模块发送给相关人员。

优选地，所述消息模块还包括：

第二消息队列，用于存储所述告警信息；其中，所述告警信息经所述图像识别模块识别所述图像信息后生成。

优选地，所述第一消息队列和所述第二消息队列为kafka消息队列。

优选地，所述通信服务模块为Socket通信模块。

优选地，数据库模块具体用于，

存储预定义警示信息和告警数据；其中，所述预定义警示信息用于在图像识别过程中与所述图像信息进行匹配，以根据匹配结果生成告警信息；所述告警数据包括所述告警信息和对应的图像数据。

优选地，还包括：

服务注册模块，用于接收各个模块的心跳数据并进行缓存和同步。

本发明实施例还提供了一种输电线路实时监测系统，包括：网关、如上所述的输电线路实时监测平台和用户终端，其中，

所述输电线路实时监测平台和用户终端通过所述网关进行通信；

所述输电线路实时监测平台，用于对所述输电线路进行实时监测，并生成告警信息发送至所述用户终端；

所述用户终端，用于接收所述输电线路实时监测平台发送的告警信息，并通过所述输电线路实时监测平台访问输电线路的告警数据，以进行故障分析和处理。

上述一个实施例中，通过采用分布式的框架结构，所述文件服务模块、数据库模块、消息模块和图像识别模块相互独立运行，使得各个模块的耦合性降低，系统的稳定性能大大提高，降低了设备投入成本和维护难度。

本申请通过图像采集设备对输电线路进行定时全方位的图像数据采集，杜绝由于采用激光感应而导致盲区死角无法对输电线路进行监控和预警的隐患。通过采用消息模块对通信协议进行解析和处理，数据的异步处理提高了图像识别的并发量以及处理速度，提高了预警的效率。有效地解决了电力行业因输电线路不断的发展和完善导致的输电线路频频遭受外力破坏而无法及时得到阻止的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第二实施例提供的一种输电线路实时监测系统的结构示意图。

图2为本发明第二实施例提供的一种输电线路实时监测系统的交互场景图。

图标：100-输电线路实时监测平台；110-文件服务模块；120-消息模块；130-图像识别模块；140-数据库模块；150-服务注册模块；200-网关；300-用户终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明第一实施例提供了一种输电线路实时监测平台100，包括：

文件服务模块110，用于获取由图像采集设备采集的输电线路的图像数据，并将所述图像数据存储至数据库模块140以及将存储的图像数据的信息发送给消息模块；

所述消息模块120，用于通过第一消息队列管理所述图像数据的信息；

图像识别模块130，用于从所述第一消息队列中提取所述图像数据的信息，并根据所述图像数据的信息从所述文件服务模块110中获取相应的图像数据并进行识别，以根据识别结果生成告警信息并经所述通信服务模块发送给相关人员。

在本实施例中，所述数据库模块140具体用于，存储预定义警示信息和告警数据；其中，所述预定义警示信息用于在图像识别过程中与所述图像信息进行匹配，以根据匹配结果生成告警信息；所述告警数据包括所述告警信息和对应的图像数据。

其中，所述预定义警示信息是指输电线路受外力破坏的隐患或者事故信息。所述预定义警示信息可以是风筝、雨具、冰等悬挂物或覆盖物、输电线路周围违章作业的吊车、挖掘机、混凝土搅拌车等施工器具、超过限高的行驶车辆等等。

所述告警数据还可以包括告警时间、地点、主题等相关信息，便于工位人员后续进行数据调取进行故障排除，在此不再赘述。

在本实施例中，所述图像采集设备可以为摄像头，其可以根据输电线路的复杂情况布设于各个地方，如线路杆塔上、建筑群中。通过采用360°全景拍摄技术对输电线路的图像数据进行采集，提高了监控精度。其中，所述图像数据可以是图片或者视频数据。

在本实施例中，所述图像采集设备按照一预定时间定时采集或实时采集图像数据，便于输电线路周围出现异常时实时上传图片信息，及时发出报警信息以便于工作人员处理。

其中，在图像识别过程中，目标检测算法可以对待识别的图像信息中的一个或多个物体进行识别定位，将识别结果与预定义警示信息进行匹配，匹配成功后生成告警信息，并将所述告警信息与对应的图像数据进行储存，方便相关管理人员进行查看和维护。

在本实例中，图像识别可以利用目标检测算法，例如ImageAI中的RetinaNet，也可以利用其它的目标检测算法，如Faster R-CNN、R-FCN、SSD等，本发明不做具体限定。

其中，所述消息模块120通过提供消息的发布和订阅与所述通信服务模块和所述图像识别模块130之间进行数据通信。当接收到通信服务模块发送的数据时，对通信协议进行解析和处理，并向所述第一消息列队发布图像数据的信息。所述图像识别模块130需要提前向所述消息模块120注册订阅功能，当发布图像数据的信息时，图像识别模块130根据所述图像数据的信息定时从所述文件服务模块110中获取相应的图像数据并进行识别，提高了图像识别的并发量以及处理速度，提高了预警的效率。

在本实施例中，所述第一消息队列为kafka消息队列，Kafka的接入能够使数据进行冗余存储，并保证消息顺序读写，相当于给系统接入了一个大的缓冲区，既能接收持续暴增的请求，又能根据后台系统的处理能力提供数据服务，进而提高图像数据的的峰值处理能力。

在本实施例中，所述通信服务模块为Socket通信模块。通过整合Socket通信技术，对图像识别接口进行独立部署，向外提供稳定可靠的接口并返回图像识别的结果。

当然，所述第一消息队列还可以为RabbitMQ、ZeroMQ等，所述通信服务模块还可以是其他类型，本发明不做具体限定。

综上，本实施例通过图像采集设备对输电线路进行定时全方位的图像数据采集，杜绝了由于采用激光感应而导致盲区死角无法对输电线路进行监控和预警的隐患。通过采用消息模块120对通信协议进行解析和处理，数据的异步处理提高了图像识别的并发量以及处理速度，提高了预警的效率。有效地解决了电力行业因输电线路不断的发展和完善导致的输电线路频频遭受外力破坏而无法及时得到阻止的问题。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个优选实施例中，所述消息模块120还包括：

第二消息队列，用于存储所述告警信息；其中，所述告警信息经所述图像识别模块130识别所述图像信息后生成。

在本实施例中，所述第一消息队列为kafka消息队列。当所述图像信息的识别后产生告警信息时，通过设置第二消息列，可以将所述告警信息放入不同的通道的消息队列，提高了信息消耗的效率。当检测到外力破坏的事故时，消息模块120接收到通信服务模块发送的数据，对通信协议进行解析和处理，向所述第二消息列队发布告警信息。通过预先向所述消息模块120注册订阅功能，当发布告警信息时，通信服务模块就可接收所述告警信并发送给相关人员。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个优选实施例中，还包括：

服务注册模块150，用于接收各个模块的心跳数据并进行缓存和同步。

在本实施例中，输电线路实时监测平台100的各个模块节点启动后，会首先在服务注册模块150进行注册，在服务注册模块150的注册表中就会存储有各个模块的实时状态信息。服务注册模块150通过接受心跳数据对各个模块和环节的心跳进行健康检测，从而保证了系统各个模块功能稳定健康运行。

其中，心跳数据是在各个模块和服务注册模块150间定时通知对方自己状态的一个自己定义的命令字，按照一定的时间间隔发送，类似于心跳。心跳数据的作用是各个模块定时发送简单的信息给服务注册模块150告诉它状态信息。各个模块每隔一预定时间发送一个状态信息给服务注册模块150，服务注册模块150收到后回复一个固定信息给各个模块并在本地进行缓存和状态同步，如果一定时间内没有收到状态信息则视为该模块断开。

请参阅图1，本发明第二实施例提供了一种输电线路实时监测系统，包括：网关200、如上所述的输电线路实时监测平台100和用户终端300，其中，

所述输电线路实时监测平台100和用户终端300通过所述网关200进行通信；

所述输电线路实时监测平台100，用于对所述输电线路进行实时监测，并生成告警信息发送至所述用户终端300；

所述用户终端300，用于接收所述输电线路实时监测平台100发送的告警信息，并通过所述输电线路实时监测平台100访问输电线路的告警数据，以进行故障分析和处理。

在本实施例中，所述用户终端300可以是手机、PDA、个人计算机、工作站等，所述用户终端300内设置有适于与所述输电线路实时监测平台100进行连接的无线通信模块。其中，所述无线通信模块便于后端管理人员的实时监控，其可以是蓝牙、WIFI、蜂窝移动网络如2G模块，3G模块，4G模块，5G模块等，本发明不做具体限定。

其中，优选的，所述用户终端300内设置有APP，用户在该APP上通过所述无线通信模块对所述输电线路实时监测平台100进行访问，以进行远程参数配置，对所管辖区内的输电线路进行实时的远程监控和预警管理。

当然，在本实施例中，用户终端300还可以通过广播喇叭、收发短信、邮件、拨打提示电话等与所述输电线路实时监测平台100进行交互，在此不做赘述。

如图2所示，在一种交互场景中，输电线路的管理人员可以通过用户终端300的APP发送注册信息，输电线路实时监测平台100将注册结果返回用户终端300后实现绑定。在绑定成功后，输电线路实时监测平台100可以接受用户终端300的远程访问，对输电线路实时监测平台100进行参数配置、数据调取等，用户终端300可以接收输电线路实时监测平台100发出的告警信息。

需说明的是，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种输电线路实时监测平台，其特征在于，包括：

文件服务模块，用于获取由图像采集设备采集的输电线路的图像数据，并将所述图像数据存储至数据库模块以及将存储的图像数据的信息发送给消息模块；

所述消息模块，用于通过第一消息队列管理所述图像数据的信息；

图像识别模块，用于从所述第一消息队列中提取所述图像数据的信息，并根据所述图像数据的信息从所述数据库模块中获取相应的图像数据并进行识别，以根据识别结果生成告警信息并经通信服务模块发送给相关人员。

2.根据权利要求1所述的输电线路实时监测平台，其特征在于，所述消息模块还包括：

第二消息队列，用于存储所述告警信息；其中，所述告警信息经所述图像识别模块识别所述图像信息后生成。

3.根据权利要求2所述的输电线路实时监测平台，其特征在于，所述第一消息队列和所述第二消息队列为kafka消息队列。

4.根据权利要求1所述的输电线路实时监测平台，其特征在于，所述通信服务模块为Socket通信模块。

5.根据权利要求1所述的输电线路实时监测平台，其特征在于，所述数据库模块具体用于，

存储预定义警示信息和告警数据；其中，所述预定义警示信息用于在图像识别过程中与所述图像信息进行匹配，以根据匹配结果生成告警信息；所述告警数据包括所述告警信息和对应的图像数据。

6.根据权利要求1所述的输电线路实时监测平台，其特征在于，还包括：

服务注册模块，用于接收各个模块的心跳数据并进行缓存和同步。

7.一种输电线路实时监测系统，其特征在于，包括：网关、如权利要求1～6任一项所述的输电线路实时监测平台和用户终端，其中，

所述输电线路实时监测平台和用户终端通过所述网关进行通信；

所述输电线路实时监测平台，用于对所述输电线路进行实时监测，并生成告警信息发送至所述用户终端；

所述用户终端，用于接收所述输电线路实时监测平台发送的告警信息，并通过所述输电线路实时监测平台访问输电线路的告警数据，以进行故障分析和处理。