CN111289853A - 一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统及算法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于通道‑空间注意力机制的绝缘子检测系统及算法，属于电网智能监测技术领域，检测系统包括摄像机装置、集成检测板块板以及后台管理终端；所述集成检测板块上集成有无线收发模块、特征数据存储模块和中央处理及检测模块，所述特征数据存储模块用于存储所述摄像机装置发送的视频监控图像，所述中央处理及检测模块通过内部的芯片及算法提取所述特征数据存储模块中的视频数据进行火焰特征的检测，并将检测结果通过无线收发模块输出给所述后台管理终端。通过无人化操作并能够实时的对绝缘子状态进行智能检测识别，进一步降低传统人工检测识别可能存在的误判以及导致的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及电网智能监测技术领域，特别涉及一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统及算法。
背景技术
绝缘子是输电线路上的重要设备，其运行状况直接影响到电网的安全运行，因此对绝缘子状态自动、准确地检测是十分重要且必要的。随着计算机技术和超大规模集成电路技术、通讯技术的飞速发展，检测智能化水平日益提高，因此对绝缘子检测的智能化精确度提出了更高的要求。
绝缘子状态异常的监测和及时发出警报，可降低对人身及电路产生危害；如何进一步降低传统人工检测识别的工作量、可能存在的误判以及人工进行设备操作导致的安全隐患，成为需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述电网中的绝缘子采用人工识别容易出现误判以及存在安全隐患的问题提出一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统及算法，具有无人化操作并能够实时的对绝缘子进行智能检测识别，以进一步降低传统人工检测识别可能存在的误判以及导致的安全隐患的优点。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统，包括摄像机装置、集成检测板块板以及后台管理终端，所述摄像机装置通过数据连接线路与所述集成检测板块相连，所述集成检测板块通过无线网络信号与所述后台管理终端相连；
所述集成检测板块上集成有无线收发模块、特征数据存储模块和中央处理及检测模块，所述特征数据存储模块用于存储所述摄像机装置发送的视频监控图像，所述中央处理及检测模块通过内部的芯片及算法提取所述特征数据存储模块中的视频数据进行火焰特征的检测，并将检测结果通过无线收发模块输出给所述后台管理终端。
优选的，所述集成检测板块上集成有AD转换模块，摄像机装置通过数据连接线路与AD转换模块连接，实现视频图像数据的传输。
优选的，所述集成检测板块上还集成有通过信息传输线路与无线收发模块连接的GPS模块，用于对集成检测板块进行定位。
优选的，所述后台管理终端包括与集成检测板块内相同的无线收发模块以及触控显示屏，触控显示屏用于显示检测结果。
优选的，所述摄像机装置为无人机摄像机。
一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统所用的检测方法，包括以下步骤：
读取监测视频数据，采用粒子滤波做局部搜索，确定绝缘子候选区域集；
训练一个卷积网络，该卷积网络包括空间注意力和通道注意力两条支路，从上述的候选区域集中提取抽象特征图，特征图包括样本集特征图和查询集特征图，再通过两类特征图级联构成新的绝缘子特征图；
训练一个关系模块网络，得到相关性矩阵g0，用于计算绝缘子特征图的相关性，利用
计算相关得分，采用均方误差
作为损失函数；
给出绝缘子状态检测结果。
优选的，所述样本集特征图和查询集特征图的大小均为64*19*19。
优选的，所述绝缘子状态分为完好、自爆和缺损三种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过无人机摄像机装置对电力监控视频实时监测绝缘子状态；并通过集成检测板块将相应视频的图像信息以及定位信息传输至中央处理及检测模块，并通过中央处理及检测模块与特征数据存储模块的数据信息结合进行有效分析；从而满足电力市场对于智能代替人工，实现对绝缘子状态进行智能检测识别，以进一步降低传统人工检测识别可能存在的误判以及导致的安全隐患，便于相应设备对一些紧急情况做出告警，提示工作人员进行安全有效的处理，提高电网智能操作效率。
附图说明
图1为本发明的整体系统模块连接示意图。
图2为本发明的系统运行流程示意图。
图3为本发明的绝缘子状态检测方法的流程示意图。
图4为本发明的基于关系模块网络特征提取拓扑图。
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做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。
请参阅图1所示，一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统，包括摄像机装置、集成检测板块板以及后台管理终端，所述摄像机装置通过数据连接线路与所述集成检测板块相连，所述集成检测板块通过无线网络信号与所述后台管理终端相连；所述集成检测板块上集成有无线收发模块、特征数据存储模块和中央处理及检测模块，所述特征数据存储模块用于存储所述摄像机装置发送的视频监控图像，所述中央处理及检测模块通过内部的芯片及算法提取所述特征数据存储模块中的视频数据进行火焰特征的检测，并将检测结果通过无线收发模块输出给所述后台管理终端，所述集成检测板块上集成有AD转换模块，摄像机装置通过数据连接线路与AD转换模块连接，实现视频图像数据的传输，所述集成检测板块上还集成有通过信息传输线路与无线收发模块连接的GPS模块，用于对集成检测板块进行定位，所述后台管理终端包括与集成检测板块内相同的无线收发模块以及触控显示屏，触控显示屏用于显示检测结果，所述摄像机装置为无人机摄像机。
如图2所示，通过无人机摄像机装置获取监控视频，摄像机装置获取到的视频数据传输至集成检测板块中的检测系统，中央处理及检测模块对视频数据进行图像预处理，降低光照及其它不良影响，然后再由中央处理及检测模块提取视频数据的多通道高效特征信息并进行相应的存储操作，利用特征数据存储模块内已经训练好的高性能模型对视频进行绝缘子特征的检测，通过GPS模块对绝缘子进行位置巡检确认，并进行相应的处理检测操作，在检测系统检测出绝缘子后，检测出的绝缘子信息经过信息识别系统，然后利用训练好的识别模型对绝缘子状态进行识别，最后向后台管理终端输出结果，用户通过触控显示屏上显示的结果即可实时了解绝缘子的状态信息。
如图3和图4所示，一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统所用的检测方法，包括以下步骤：
读取监测视频数据，采用粒子滤波做局部搜索，确定绝缘子候选区域集；
训练一个卷积网络，该卷积网络包括空间注意力和通道注意力两条支路，从上述的候选区域集中提取抽象特征图，特征图包括样本集特征图和查询集特征图，再通过两类特征图级联构成新的绝缘子特征图；
训练一个关系模块网络，得到相关性矩阵g0，用于计算绝缘子特征图的相关性，利用
计算相关得分，采用均方误差
作为损失函数；
给出绝缘子状态检测结果。
所述样本集特征图和查询集特征图的大小均为64*19*19。
所述绝缘子状态分为完好、自爆和缺损三种。
本发明的工作原理：本发明通过无人机摄像机装置对电力监控视频实时监测绝缘子状态；并通过集成检测板块将相应视频的图像信息以及定位信息传输至中央处理及检测模块，并通过中央处理及检测模块与特征数据存储模块的数据信息结合进行有效分析；从而满足电力市场对于智能代替人工，实现对绝缘子状态进行智能检测识别，以进一步降低传统人工检测识别可能存在的误判以及导致的安全隐患，便于相应设备对一些紧急情况做出告警，提示工作人员进行安全有效的处理，提高电网智能操作效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统，其特征在于：包括摄像机装置、集成检测板块板以及后台管理终端，所述摄像机装置通过数据连接线路与所述集成检测板块相连，所述集成检测板块通过无线网络信号与所述后台管理终端相连；
所述集成检测板块上集成有无线收发模块、特征数据存储模块和中央处理及检测模块，所述特征数据存储模块用于存储所述摄像机装置发送的视频监控图像，所述中央处理及检测模块通过内部的芯片及算法提取所述特征数据存储模块中的视频数据进行火焰特征的检测，并将检测结果通过无线收发模块输出给所述后台管理终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统，其特征在于：所述集成检测板块上集成有AD转换模块，摄像机装置通过数据连接线路与AD转换模块连接，实现视频图像数据的传输。
3.根据权利要求1所述的一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统，其特征在于：所述集成检测板块上还集成有通过信息传输线路与无线收发模块连接的GPS模块，用于对集成检测板块进行定位。
4.根据权利要求1所述的一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统，其特征在于：所述后台管理终端包括与集成检测板块内相同的无线收发模块以及触控显示屏，触控显示屏用于显示检测结果。
5.根据权利要求1所述的一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统，其特征在于：所述摄像机装置为无人机摄像机。
6.基于权利要求1-5任一所述的一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测系统所用的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
读取监测视频数据，采用粒子滤波做局部搜索，确定绝缘子候选区域集；
训练一个卷积网络，该卷积网络包括空间注意力和通道注意力两条支路，从上述的候选区域集中提取抽象特征图，特征图包括样本集特征图和查询集特征图，再通过两类特征图级联构成新的绝缘子特征图；
训练一个关系模块网络，得到相关性矩阵g0，用于计算绝缘子特征图的相关性，利用
计算相关得分，采用均方误差
作为损失函数；
给出绝缘子状态检测结果。
7.根据权利要求6所述的一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测方法，其特征在于：所述样本集特征图和查询集特征图的大小均为64*19*19。
8.根据权利要求6所述的一种基于通道-空间注意力机制的绝缘子检测方法，其特征在于：所述绝缘子状态分为完好、自爆和缺损三种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200616 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |