CN110991426B - 一种线路走廊异物入侵的监测方法及监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路走廊异物入侵的监测方法，包括以下步骤：朝预设方向拍摄以得到SAR图像，从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线；判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡；如果是，则产生警报，并获取杆塔的经纬度，且将该经纬度发送至后台服务器。本发明还公开了一种线路走廊异物入侵的监测装置。实施本发明的线路走廊异物入侵的监测方法及监测装置，能够实时监控杆塔附近的异物的情况，防止在遭受到台风或雷电雨天气状况下杆塔或输电线被周围的异物损坏，消除安全隐患。

Description

一种线路走廊异物入侵的监测方法及监测装置

技术领域

本发明涉及线路走廊监测领域，尤其涉及一种线路走廊异物入侵的监测方法及监测装置。

背景技术

电网的线路走廊包括有杆塔和输电线，而杆塔由于大部分处于野外，且杆塔量繁多，要实现杆塔的运行和维护往往耗费大量的人力和物力，同时增加了事故发生的概率，影响了电力企业的安全生产,因此随着科技的发展，要提高杆塔运行和维护的效率，杆塔的信息化就变得势在必行了。

目前，对于杆塔监测系统可以对杆塔及其周围的环境进行实时监视，及时发现各种危害因素，具有很大的警报和预防作用。然而，由于有些杆塔处于深山野林中，而深山野林的树木如果过于高大，即存在异物入侵线路走廊的领域，容易在受到台风或雷电雨天气的影响，使得处于杆塔附近的树木容易受到台风或雷电雨天气而损坏杆塔及输电线，大大降低了用户的体验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种线路走廊异物入侵的监测方法及监测装置，能够实时监控杆塔附近的异物的情况，防止在遭受到台风或雷电雨天气状况下杆塔或输电线被周围的异物损坏，消除安全隐患。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种线路走廊异物入侵的监测方法，包括以下步骤：使用卫星朝预设方向拍摄以得到SAR图像，从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线；判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡；如果是，则产生警报，并获取杆塔的经纬度，且将该经纬度发送至后台服务器；从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线的步骤包括以下步骤：判断该SAR图像中是否存在相邻设置的两个塔状轮廓；如果是，则判断两个塔状轮廓之间的距离是否等于预设距离；如果是，则判断两个塔状轮廓之间是否存在呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接的线条；如果是，确定为相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线；判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡的步骤包括以下步骤：获取杆塔的轮廓的面积；判断杆塔的轮廓的面积是否与预设轮廓面积相等；如果否，则判定杆塔存在异物遮挡；判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡的步骤还包括以下步骤：获取输电线的轮廓；判断输电线的轮廓是否间断；如果是，则判定输电线存在异物遮挡。

其中，判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡的步骤还包括以下步骤：获取两个相邻设置的杆塔的轮廓；判断两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线是否存在异物轮廓；如果是，则判定输电线存在异物遮挡。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种线路走廊异物入侵的监测装置，包括：拍摄模块，用于使用卫星朝预设方向拍摄以得到SAR图像；解析模块，用于从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线；异物判断模块，用于判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡；警报模块，用于在异物判断模块确定杆塔或输电线中存在异物遮挡时产生警报；收发模块，用于在异物判断模块确定杆塔或输电线中存在异物遮挡时获取杆塔的经纬度，且将该经纬度发送至后台服务器；其中：解析模块包括：第一判断单元，用于判断该SAR图像中是否存在相邻设置的两个塔状轮廓；距离判断单元，用于在第一判断单元确定该SAR图像中存在相邻设置的两个塔状轮廓时，判断两个塔状轮廓之间的距离是否等于预设距离；第二判断单元，用于在距离判断单元确定两个塔状轮廓之间的距离等于预设距离时，判断两个塔状轮廓之间是否存在呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接的线条；确定单元，用于在第二判断单元确定两个塔状轮廓之间存在呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接的线条时，确定为相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线；其中：异物判断模块包括：杆塔面积获取单元，用于获取杆塔的轮廓的面积；杆塔判断单元，用于判断杆塔的轮廓的面积是否与预设轮廓面积相等；杆塔异物确定单元，用于在杆塔判断单元确定杆塔的轮廓的面积是否与预设轮廓面积相等时，确定杆塔存在异物遮挡；异物判断模块还包括：输电线获取模块，用于获取输电线的轮廓；输电线判断单元，用于判断输电线的轮廓是否间断；第一异物确定单元，用于在输电线判断单元确定输电线的轮廓间断时，确定输电线存在异物遮挡。

其中，异物判断模块还包括：轮廓获取单元，用于获取两个相邻设置的杆塔的轮廓；异物轮廓判断单元，用于判断两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线是否存在异物轮廓；第二异物确定单元，用于在异物轮廓判断单元确定两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线存在异物轮廓，确定输电线存在异物遮挡

实施本发明的线路走廊异物入侵的监测方法及监测装置，具有如下的有益效果：朝预设方向拍摄以得到SAR图像，从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线；判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡；如果是，则产生警报，并获取杆塔的经纬度，且将该经纬度发送至后台服务器。通过上述方式，能够实时监控杆塔附近的异物的情况，防止在遭受到台风或雷电雨天气状况下杆塔或输电线被周围的异物损坏，消除安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例线路走廊异物入侵的监测方法的流程示意图。

图2为本发明实施例线路走廊异物入侵的监测方法步骤S101的细化步骤的流程示意图。

图3为本发明实施例线路走廊异物入侵的监测方法步骤S102的第一实施例的细化步骤流程示意图。

图4为本发明实施例线路走廊异物入侵的监测方法步骤S102的第二实施例的细化步骤流程示意图。

图5为本发明实施例线路走廊异物入侵的监测方法步骤S102的第三实施例的细化步骤流程示意图。

图6为本发明实施例线路走廊异物入侵的监测装置的结构示意图。

图7为本发明实施例线路走廊异物入侵的监测装置的解析模块的结构示意图。

图8为本发明实施例线路走廊异物入侵的监测装置的异物判断模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

如图1-图5所示，为本发明线路走廊异物入侵的监测方法的实施例一。

本实施例中的线路走廊异物入侵的监测方法，包括以下步骤：

步骤S101：朝预设方向拍摄以得到SAR图像，从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线，具体实施中使用的装置可以为卫星。可以理解的是，卫星朝不同方向拍摄都会得到不同的SAR图像，其中SAR图像中包括有杆塔、输电线、树木、田地、房屋或山地。在步骤S101中，从该SAR图像识别出杆塔、输电线、树木、田地、房屋或山地，并将杆塔和输电线提取出来。

如图2所示，该从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线的步骤包括：

步骤S1011：判断该SAR图像中是否存在相邻设置的两个塔状轮廓。可以理解的是，电网的线路走廊的杆塔是间隔设置的，而杆塔呈塔状设置的。如果确定该SAR图像中存在相邻设置的两个塔状轮廓，则执行步骤S1012：判断两个塔状轮廓之间的距离是否等于预设距离。如果确定该SAR图像中没有存在相邻设置的两个塔状轮廓，则返回步骤S1011。

可以理解的是，电网的线路走廊的相邻杆塔之间的距离都是相等、略小或略大一点的。从该SAR图像解析出两个相邻杆塔之间的距离并不是真实两个相邻杆塔之间的距离，从该SAR图像解析出两个相邻杆塔之间的距离与真实两个相邻杆塔之间的距离是存在比例关系的，能够根据所解析出两个相邻杆塔之间的距离推算出真实两个相邻杆塔之间的距离。也就是说，该SAR图像设置有长度比例，能够从该SAR图像所解析出两个相邻杆塔之间的距离和长度比例推算出真实两个相邻杆塔之间的距离。因此，预设距离也是根据长度比例来分配的。

如果确定两个塔状轮廓之间的距离等于预设距离，则执行步骤S1013：判断两个塔状轮廓之间是否存在呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接的线条。如果确定两个塔状轮廓之间的距离没有等于预设距离，则返回步骤S1011。

可以理解的是，两个相邻杆塔之间是存在输电线连接的，而输电线呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接。值得注意的是，输电线比较细，而采用SAR图像识别技术能够从SAR图像中识别出输电线的。

如果确定两个塔状轮廓之间存在呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接的线条，则执行步骤S1014：确定为相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线。如果确定两个塔状轮廓之间没有存在呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接的线条，则返回步骤S1011。

步骤S102：判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡。可以理解的是，由于是通过卫星拍摄杆塔及输电线的，因此当有树木遮挡住杆塔和/或输电线时，所拍摄的SAR图像就会出现杆塔和/或输电线中存在异物遮挡。值得注意的是，当有树木遮挡住杆塔和/或输电线(相当于有异物入侵杆塔和/或输电线的领域)时，就会存在树木倒地而破坏杆塔和/或输电线的情况。

如图3所示，步骤S102包括以下一子步骤：步骤S1021：获取杆塔的轮廓的面积。

可以理解的是，从该SAR图像解析出杆塔的轮廓的面积并不是真实杆塔的轮廓的面积，从该SAR图像解析出杆塔的轮廓的面积与真实杆塔的轮廓的面积是存在比例关系的，能够根据所解析出杆塔的轮廓的面积推算出真实杆塔的轮廓的面积。也就是说，该SAR图像设置有长度比例，能够从该SAR图像所解析出杆塔的轮廓的面积和长度比例推算出真实杆塔的轮廓的面积。因此，在步骤S1021中，从SAR图像中所获取的杆塔的轮廓的面积也是根据长度比例来分配的。

步骤S1022：判断杆塔的轮廓的面积是否与预设轮廓面积相等。可以理解的是，预设轮廓面积也是根据长度比例来分配的，是自动分配的。

如果确定杆塔的轮廓的面积不与预设轮廓面积相等，则执行步骤S1023：判定杆塔存在异物遮挡。如果确定杆塔的轮廓的面积与预设轮廓面积相等，则返回步骤S1021。

可以理解的是，在正常情况下，杆塔的轮廓的面积与预设轮廓面积相等是相等的，而如果杆塔存在异物遮挡，则杆塔的轮廓的面积会变大的，因此在确定杆塔的轮廓的面积大于预设轮廓面积时，判定杆塔存在异物遮挡。

进一步的，如图4所示，步骤S102还包括以下另一子步骤：

步骤S1024：获取输电线的轮廓。

步骤S1025：判断输电线的轮廓是否间断。

可以理解的是，当输电线没有被异物遮挡时，卫星所拍摄的SAR图像中的输电线是呈长条状且不间断的。如果输电线被异物遮挡，说明输电线被树木遮挡住，则在SAR图像中所显示的输电线是间断不连续的。

如果确定输电线的轮廓间断，则执行步骤S1026：判定输电线存在异物遮挡。如果确定输电线的轮廓没有间断，则返回步骤S1024。

进一步的，如图5所示，步骤S102还包括以下又一子步骤：

步骤S1027：获取两个相邻设置的杆塔的轮廓。

步骤S1028：判断两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线是否存在异物轮廓。

可以理解的是，两个相邻设置的杆塔之间连接有输电线，如果两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线存在异物轮廓，说明两个相邻设置的杆塔之间存在有比较高大的树木影响输电线，因此在SAR图像中两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线存在异物轮廓。

如果确定两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线存在异物轮廓，则步骤S1029：判定输电线存在异物遮挡。如果确定两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线没有存在异物轮廓，则返回步骤S1027。

步骤S103：如果是，则产生警报，并获取杆塔的经纬度，且将该经纬度发送至后台服务器。可以理解的是，在步骤S103中，产生警报是为了提醒工作人员知道杆塔或输电线出现问题(被树木遮挡)需要及时维修，而将该经纬度发送后台服务器方便工作人员知道出现问题的杆塔或输电线在哪个位置，方便工作人员快速维修。

进一步的，本实施例中的线路走廊异物入侵的监测装置包括：拍摄模块21、解析模块22、异物判断模块23、警报模块24和收发模块25。

拍摄模块21用于朝预设方向拍摄以得到SAR图像。可以理解的是，拍摄模块21朝不同方向拍摄都会得到不同的SAR图像，其中SAR图像中包括有杆塔、输电线、树木、田地、房屋或山地。

解析模块22用于从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线。可以理解的是，解析模块22从该SAR图像识别出杆塔、输电线、树木、田地、房屋或山地，并将杆塔和输电线提取出来。

在本实施例中，解析模块22包括第一判断单元221、距离判断单元222、第二判断单元223和确定单元224。

第一判断单元221用于判断该SAR图像中是否存在相邻设置的两个塔状轮廓。可以理解的是，电网的线路走廊的杆塔是间隔设置的，而杆塔呈塔状设置的。

距离判断单元222用于在第一判断单元221确定该SAR图像中存在相邻设置的两个塔状轮廓时，判断两个塔状轮廓之间的距离是否等于预设距离。

可以理解的是，电网的线路走廊的相邻杆塔之间的距离都是相等、略小或略大一点的。从该SAR图像解析出两个相邻杆塔之间的距离并不是真实两个相邻杆塔之间的距离，从该SAR图像解析出两个相邻杆塔之间的距离与真实两个相邻杆塔之间的距离是存在比例关系的，能够根据所解析出两个相邻杆塔之间的距离推算出真实两个相邻杆塔之间的距离。也就是说，该SAR图像设置有长度比例，能够从该SAR图像所解析出两个相邻杆塔之间的距离和长度比例推算出真实两个相邻杆塔之间的距离。因此，预设距离也是根据长度比例来分配的。

第二判断单元223用于在距离判断单元222确定两个塔状轮廓之间的距离等于预设距离时，判断两个塔状轮廓之间是否存在呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接的线条。可以理解的是，两个相邻杆塔之间是存在输电线连接的，而输电线呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接。值得注意的是，输电线比较细，而采用SAR图像识别技术能够从SAR图像中识别出输电线的。

确定单元224用于在第二判断单元223确定两个塔状轮廓之间存在呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接的线条时，确定为相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线。

异物判断模块23用于判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡。可以理解的是，由于是通过拍摄模块21拍摄杆塔及输电线的，因此当有树木遮挡住杆塔和/或输电线时，所拍摄的SAR图像就会出现杆塔和/或输电线中存在异物遮挡。值得注意的是，当有树木遮挡住杆塔和/或输电线时，就会存在树木倒地而破坏杆塔和/或输电线的情况。

在本实施例中，异物判断模块23包括杆塔面积获取单元231、杆塔判断单元232、杆塔异物确定单元233、输电线获取模块234、输电线判断单元235和第一异物确定单元236。

杆塔面积获取单元231用于获取杆塔的轮廓的面积。可以理解的是，从该SAR图像解析出杆塔的轮廓的面积并不是真实杆塔的轮廓的面积，从该SAR图像解析出杆塔的轮廓的面积与真实杆塔的轮廓的面积是存在比例关系的，能够根据所解析出杆塔的轮廓的面积推算出真实杆塔的轮廓的面积。也就是说，该SAR图像设置有长度比例，能够从该SAR图像所解析出杆塔的轮廓的面积和长度比例推算出真实杆塔的轮廓的面积。因此，在步骤S1021中，从SAR图像中所获取的杆塔的轮廓的面积也是根据长度比例来分配的。

杆塔判断单元232用于判断杆塔的轮廓的面积是否与预设轮廓面积相等。可以理解的是，预设轮廓面积也是根据长度比例来分配的，是自动分配的。

杆塔异物确定单元232用于在杆塔判断单元232确定杆塔的轮廓的面积是否与预设轮廓面积相等时，确定杆塔存在异物遮挡。

可以理解的是，在正常情况下，杆塔的轮廓的面积与预设轮廓面积相等是相等的，而如果杆塔存在异物遮挡，则杆塔的轮廓的面积会变大的，因此在确定杆塔的轮廓的面积大于预设轮廓面积时，判定杆塔存在异物遮挡。

输电线获取模块234用于获取输电线的轮廓。输电线判断单元235用于判断输电线的轮廓是否间断。可以理解的是，当输电线没有被异物遮挡时，卫星所拍摄的SAR图像中的输电线是呈长条状且不间断的。如果输电线被异物遮挡，说明输电线被树木遮挡住，则在SAR图像中所显示的输电线是间断不连续的。

第一异物确定单元236用于在输电线判断单元235确定输电线的轮廓间断时，确定输电线存在异物遮挡。

进一步的，异物判断模块23还包括轮廓获取单元、异物轮廓判断单元和第二异物确定单元。

轮廓获取单元用于获取两个相邻设置的杆塔的轮廓。

异物轮廓判断单元用于判断两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线是否存在异物轮廓。

可以理解的是，两个相邻设置的杆塔之间连接有输电线，如果两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线存在异物轮廓，说明两个相邻设置的杆塔之间存在有比较高大的树木影响输电线，因此在SAR图像中两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线存在异物轮廓。

第二异物确定单元用于在异物轮廓判断单元确定两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线存在异物轮廓，确定输电线存在异物遮挡。

警报模块24用于在异物判断模块23确定杆塔或输电线中存在异物遮挡时产生警报。

收发模块25用于在异物判断模块23确定杆塔或输电线中存在异物遮挡时获取杆塔的经纬度，且将该经纬度发送至后台服务器。

可以理解的是，产生警报是为了提醒工作人员知道杆塔或输电线出现问题(被树木遮挡)需要及时维修，而将该经纬度发送后台服务器方便工作人员知道出现问题的杆塔或输电线在哪个位置，方便工作人员快速维修。

实施本发明的线路走廊异物入侵的监测方法，具有如下的有益效果：朝预设方向拍摄以得到SAR图像，从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线；判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡；如果是，则产生警报，并获取杆塔的经纬度，且将该经纬度发送至后台服务器。通过上述方式，能够实时监控杆塔附近的异物的情况，防止在遭受到台风或雷电雨天气状况下杆塔或输电线被周围的异物损坏，消除安全隐患。

Claims (4)

1.一种线路走廊异物入侵的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用卫星朝预设方向拍摄以得到SAR图像，从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线；

判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡；

如果判断为是，则产生警报，并获取杆塔的经纬度，且将该经纬度发送至后台服务器；其中：从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线的步骤包括以下步骤：判断该SAR图像中是否存在相邻设置的两个塔状轮廓；

如果判断是，则进一步判断两个塔状轮廓之间的距离是否等于预设距离；

如果判断是，则进一步判断两个塔状轮廓之间是否存在呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接的线条；

如果判断是，则确定为相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线；其中：判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡的步骤包括以下步骤：获取杆塔的轮廓的面积；判断杆塔的轮廓的面积是否与预设轮廓面积相等，如果否，则判定所述杆塔存在异物遮挡，判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡的步骤还包括以下步骤：获取输电线的轮廓；判断输电线的轮廓是否间断，如果是，则判定输电线存在异物遮挡。

2.如权利要求1所述的线路走廊异物入侵的监测方法，其特征在于，所述判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡的步骤还包括以下步骤：

获取两个相邻设置的杆塔的轮廓；

判断两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线是否存在异物轮廓，如果是，则判定所述输电线存在异物遮挡。

3.一种线路走廊异物入侵的监测装置，其特征在于，包括：

拍摄模块，用于使用卫星朝预设方向拍摄以得到SAR图像；

解析模块，用于从该SAR图像解析出相邻的两个杆塔和处于两个杆塔之间的输电线；

异物判断模块，用于判断杆塔或输电线中是否存在异物遮挡；

警报模块，用于在所述异物判断模块确定杆塔或输电线中存在异物遮挡时产生警报；

收发模块，用于在所述异物判断模块确定杆塔或输电线中存在异物遮挡时获取杆塔的经纬度，且将该经纬度发送至后台服务器，其中：所述解析模块包括：

第一判断单元，用于判断该SAR图像中是否存在相邻设置的两个塔状轮廓；

距离判断单元，用于在所述第一判断单元确定该SAR图像中存在相邻设置的两个塔状轮廓时，判断两个塔状轮廓之间的距离是否等于预设距离；

第二判断单元，用于在距离判断单元确定两个塔状轮廓之间的距离等于预设距离时，判断两个塔状轮廓之间是否存在呈长条状设置且与两个塔状轮廓连接的线条；其中：所述异物判断模块包括：

杆塔面积获取单元，用于获取所述杆塔的轮廓的面积；

杆塔判断单元，用于判断所述杆塔的轮廓的面积是否与预设轮廓面积相等；

杆塔异物确定单元，用于在杆塔判断单元确定所述杆塔的轮廓的面积是否与预设轮廓面积相等时，确定所述杆塔存在异物遮挡；

所述异物判断模块还包括：输电线获取模块，用于获取输电线的轮廓；输电线判断单元，用于判断所述输电线的轮廓是否间断；第一异物确定单元，用于在输电线判断单元确定所述输电线的轮廓间断时，确定所述输电线存在异物遮挡。

4.如权利要求3所述的线路走廊异物入侵的监测装置，其特征在于，所述异物判断模块还包括：

轮廓获取单元，用于获取两个相邻设置的杆塔的轮廓；

异物轮廓判断单元，用于判断两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线是否存在异物轮廓；

第二异物确定单元，用于在异物轮廓判断单元确定两个相邻设置的杆塔的轮廓之间的连线存在异物轮廓，确定所述输电线存在异物遮挡。