CN111537601A - 大跨越输电线路巡检与断股检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种大跨越输电线路巡检与断股检测装置及方法，所述装置包含：大跨越巡检机器人通过太阳能和供电模块获取电能，将电能存储至内部的储能模块中，利用储能模块驱动大跨越巡检机器人在预定输电线路上根据控制指令按预设轨迹移动，通过至少一个图像采集元件采集预设方向上的视频影像数据；巡检分析模块获取储能模块内电量信息、大跨越巡检机器人的位置信息和太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量；根据电量信息、位置信息和电能输出量生成控制指令，将控制指令输出至大跨越巡检机器人；根据视频影像数据按预设规则分析获得巡检结果，根据巡检结果生成提示信号；供电模块设置于大跨越输电线路的两端塔杆上，通过对大跨越巡检机器人充电。

Description

大跨越输电线路巡检与断股检测装置及方法

技术领域

本发明涉及大跨越输电线路监测技术领域，尤其涉及一种大跨越输电线路巡检与断股检测装置及方法。

背景技术

高压送电线路的建设不可避免地要跨越大江大河或海峡港湾。由于跨越宽阔水面的送电线路档距大，许多河流或海峡还有通航要求，因此该些送电线路需要特殊设计。一般而言，跨距1000米以上，直线跨越塔塔高100m以上，有通航要求，需特殊设计的送电线路称为大跨越送电线路。

通常大跨越送电线路因安设较为复杂，成本较高等原因均应用于较为重要的输电交回节点上，为此其运行稳定性成为其重要的评价指标；而因前述原因所提及的航路要求，大跨越送电线路除了在设计上保证其不被通行船只刮带之外，还因其自身较长且河流及海峡段地形原因，无法保证像常规送电线路一样较短间距下有相关塔座予以支撑；因此，大跨越送电线路相较于普通输电线路来讲稳定性较差，但因其重要性和地理限制的原因，也不可能频繁安排工作人员维护，毕竟在维护大跨越送电线路时，现有方法均是工作人员爬上高台挂吊至大跨越送电线路的隐患出予以高空维修，风险极大，且成本较高。

再者，因大跨越送电线路的重要性，在其发生损坏后再对其检修的话，明显会对相关下游用电生产者造成较大的困扰，供电产商没有足够的时间做出有效的调整和安排；针对该情况，业内开始采用机器人进行风险告警，对一些常见风险进行检测提醒；但是基于大跨越送电线路的特殊性，该些机器人常规巡查策略明显无法有效的完成送电线路的安全检测；为此，业内亟需一种安全有效的巡检装置及策略以应对大跨越送电线路的特殊环境要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大跨越输电线路巡检与断股检测装置及方法，予以代替人工检修的方式实现对大跨越输电线路的全天候监测，并在大跨越输电线路有故障风险之前提醒供电厂商以便于供电厂商提前安排处理，降低下游用电生产者不必要的损失。

为达上述目的，本发明所提供的大跨越输电线路巡检与断股检测装置具体包含：大跨越巡检机器人、巡检分析模块和供电模块；所述大跨越巡检机器人用于通过太阳能和供电模块获取电能，将所述电能存储至内部的储能模块中，利用所述储能模块驱动所述大跨越巡检机器人在预定输电线路上根据控制指令按预设轨迹移动，并通过至少一个图像采集元件采集预设方向上的视频影像数据；所述巡检分析模块与所述大跨越巡检机器人通信连接，用于获取所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量；根据所述电量信息、所述位置信息和所述电能输出量生成控制指令，将所述控制指令输出至所述大跨越巡检机器人；以及，根据所述视频影像数据按预设规则分析获得巡检结果，根据所述巡检结果生成提示信号；所述供电模块设置于大跨越输电线路的两端塔杆上，用于对所述大跨越巡检机器人供电。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测装置中，优选的，所述大跨越巡检机器人包含行走机构、太阳能供电单元、储能模块、采集单元和充电插槽；所述行走机构用于将所述大跨越巡检机器人滑动悬挂于待监测的输电线路上，并根据控制指令控制所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动；所述采集单元用于通过至少一个图像采集元件采集预设方向上的视频影像数据；所述太阳能供电单元用于将太阳能转化为电能后存储至所述储能模块；所述充电插槽用于通过所述供电模块获得电能，并将所述电能存储至所述储能模块。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测装置中，优选的，所述大跨越巡检机器人还包含监测单元，所述监测单元用于监测所述太阳能供电单元的电能输出量；当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量低于第一预设阈值时，将所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量输出至所述巡检分析模块；当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量高于第二预设阈值时，根据所述储能模块的储能状态，调整所述太阳能供电单元将太阳能转化为电能的转化率。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测装置中，优选的，所述巡检分析模块包含距离判断单元，所述距离判断单元用于根据所述大跨越巡检机器人的位置信息计算所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动到下一个供电模块的第一距离值和距离最近供电模块的第二距离值；根据所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离，并将所述移动距离分别与第一距离值和第二距离值比较，根据所述比较结果输出控制指令控制所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测装置中，优选的，所述巡检分析模块还包含环境数据检测单元，所述环境数据检测单元用于获取大跨越输电线路的温湿度数据，根据所述温湿度数据获得所述大跨越巡检机器人的耗电系数；根据所述耗电系数与所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测装置中，优选的，所述装置还包含预警模块，所述预警模块用于实时获取所述大跨越巡检机器人的位置信息，将所述位置信息与预设活动范围比较；当所述位置信息超出预设活动范围时，生成告警信号。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测装置中，优选的，所述预警模块还包含气象监测设备，所述气象监测设备用于获取大跨越输电线路的当前气象数据，根据所述气象数据调整所述预设活动范围；所述预警模块将所述位置信息与调整后的预设活动范围比较。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测装置中，优选的，所述大跨越巡检机器人还包含涡流传感器，所述涡流传感器用于检测预定输电线路内导线状态，生成断股检测信号；将所述断股检测信号与预设断股检测阈值比较，根据比较结果生成提示信号。

本发明还提供一种大跨越输电线路巡检与断股检测方法，所述方法包含：通过设置于大跨越巡检机器人上的太阳能供电单元和设置于大跨越输电线路的两端塔杆上的供电模块获得电能，将所述电能存储至所述大跨越巡检机器人内部的储能模块中；利用所述储能模块驱动所述大跨越巡检机器人在预定输电线路上根据控制指令按预设轨迹移动，并通过至少一个图像采集元件采集预设方向上的视频影像数据；获取所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量；根据所述电量信息、所述位置信息和所述电能输出量生成控制指令，将所述控制指令输出至所述大跨越巡检机器人；根据所述视频影像数据按预设规则分析获得巡检结果，根据所述巡检结果生成提示信号。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测方法中，优选的，获取所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量之前还包含：监测所述太阳能供电单元的电能输出量；当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量低于第一预设阈值时，将所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量输出至所述巡检分析模块；当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量高于第二预设阈值时，根据所述储能模块的储能状态，调整所述太阳能供电单元将太阳能转化为电能的转化率。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测方法中，优选的，根据所述电量信息、所述位置信息和所述电能输出量生成控制指令，将所述控制指令输出至所述大跨越巡检机器人包含：根据所述大跨越巡检机器人的位置信息计算所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动到下一个供电模块的第一距离值和距离最近供电模块的第二距离值；根据所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离，并将所述移动距离分别与第一距离值和第二距离值比较，根据所述比较结果输出控制指令控制所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测方法中，优选的，根据所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离还包含：获取大跨越输电线路的温湿度数据，根据所述温湿度数据获得所述大跨越巡检机器人的耗电系数；根据所述耗电系数与所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测方法中，优选的，所述方法还包含：实时获取所述大跨越巡检机器人的位置信息，将所述位置信息与预设活动范围比较；当所述位置信息超出预设活动范围时，生成告警信号。

在上述大跨越输电线路巡检与断股检测方法中，优选的，将所述位置信息与预设活动范围比较还包含：获取大跨越输电线路的当前气象数据，根据所述气象数据调整所述预设活动范围；将所述位置信息与调整后的预设活动范围比较。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。

通过本发明所提供的大跨越输电线路巡检与断股检测装置及方法予以代替人工检修的方式实现对大跨越输电线路的全天候监测，可有效降低工作人员的维护频率，同时，能够便于来往船只获知有可能存在的风险予以提前规避。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明一实施例所提供的大跨越输电线路巡检与断股检测装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例所提供的大跨越巡检机器人的结构示意图；

图3为本发明一实施例所提供的巡检分析模块的结构示意图；

图4为本发明一实施例所提供的巡检分析模块的结构示意图；

图5为本发明一实施例所提供的大跨越输电线路巡检与断股检测装置的结构示意图；

图6A为本发明一实施例所提供的大跨越输电线路巡检与断股检测装置的结构示意图；

图6B为本发明一实施例所提供的涡流传感器的检测原理示意图；

图7为本发明一实施例所提供的大跨越输电线路巡检与断股检测方法的流程示意图；

图8为本发明一实施例所提供的供电策略的流程示意图；

图9为本发明一实施例所提供的断股检测方法的示意图；

图10为本发明一实施例所提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

请参考图1所示，本发明所提供的大跨越输电线路巡检与断股检测装置具体包含：大跨越巡检机器人、巡检分析模块和供电模块；所述大跨越巡检机器人用于通过太阳能和供电模块获取电能，将所述电能存储至内部的储能模块中，利用所述储能模块驱动所述大跨越巡检机器人在预定输电线路上根据控制指令按预设轨迹移动，并通过至少一个图像采集元件采集预设方向上的视频影像数据；所述巡检分析模块与所述大跨越巡检机器人通信连接，用于获取所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量；根据所述电量信息、所述位置信息和所述电能输出量生成控制指令，将所述控制指令输出至所述大跨越巡检机器人；以及，根据所述视频影像数据按预设规则分析获得巡检结果，根据所述巡检结果生成提示信号；所述供电模块设置于大跨越输电线路的两端塔杆上，用于对所述大跨越巡检机器人供电。

在实际工作中，上述大跨越巡检机器人可利用现有的滑动构件予以挂设在输电线路的地线上，下端的图像采集元件可为全景高清摄像仪，以此可在大跨越输电线路上往复拍摄江河、海域等交通要道上的图像信息，便于工作人员能够实时获知过往船只等运输载具的相关数据，及时分析是否有触碰输电线路的风险；同时，因大跨越巡检机器人采用太阳能和供电模块结合供电的方式进行驱动，使得该大跨越巡检机器人具有更长的工作时长，能够充分实现全天候监测的目的；再者，采用该种供电模式也可有效降低储能模块即机器人的电池组体积和重量，从而提高机器人的巡检效率，在降低能量损耗的前提下，提高了机器人的使用效率；而两端设置的供电模块也在保留原有充电模组的基础上辅助为机器人充电，实现机器人在无法由太阳能提供电能的时段获得工作电能，保证机器人随时具有足够的电能实现正常运行；进一步的，在上述实施例中，该巡检分析模块还根据该机器人的储能状态及太阳能转电能的供给状态分析该机器人的有效移动距离，及时改变控制策略，防止机器人因没电而处于输电线路上从而导致工作人员人工取回充电的情况发生。

请参考图2所示，在本发明一实施例中，所述大跨越巡检机器人可包含行走机构(未图示)、太阳能供电单元、储能模块、采集单元和充电插槽；所述行走机构用于将所述大跨越巡检机器人滑动悬挂于待监测的输电线路上，并根据控制指令控制所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动；所述采集单元用于通过至少一个图像采集元件采集预设方向上的视频影像数据；所述太阳能供电单元用于将太阳能转化为电能后存储至所述储能模块；所述充电插槽用于通过所述供电模块获得电能，并将所述电能存储至所述储能模块。其中，所述行走机构即为上述滑动构件，该结构可通过现有技术实现，本发明在此就不再一一详述；所述采集单元在实际工作中也可为多个图像采集元件，其后通过多个图像采集元件予以比较分析来判断所拍摄物体的具体参数，以便于后续分析预警时结果更为精确；所述充电插槽为与所述供电模块匹配的充电组件，当所述供电模块为接触式充电时，该充电插槽可为接触式插口，当所述供电模块为无线充电时，该充电插槽则可为无线充电感应组件，本领域相关技术人员可根据实际需要选择设置，本发明在此并不做进一步限定。

请参考图3所示，在本发明一实施例中，所述大跨越巡检机器人还可包含监测单元，所述监测单元用于监测所述太阳能供电单元的电能输出量；当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量低于第一预设阈值时，将所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量输出至所述巡检分析模块；当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量高于第二预设阈值时，根据所述储能模块的储能状态，调整所述太阳能供电单元将太阳能转化为电能的转化率。该监测单元的作用在于，当太阳能供给不足时，及时通知巡检分析模块分析控制策略，检测所述机器人是否需要补充电能；当太阳能供给过剩时，则可根据所述储能模块的储能状态觉得太阳能的转化率，例如太阳能供电单元默认转化率为最大，此时储能模块电量接近满值，则相应调低所述太阳能供电单元将太阳能转化为电能的转化率，使所述太阳能供电单元转化的电能足够机器人运行即可；当储能模块电量较低，则可保持所述太阳能供电单元的转化率不变，将多出的电能用以为所述储能模块充电，以此实现自适应供电的目的，当然，实际工作中，工作人员也可根据实际需要选择设置对应的供电策略，本发明对此并不做过多限制。

请参考图4所示，在本发明一实施例中，所述巡检分析模块包含距离判断单元和环境数据检测单元，所述距离判断单元用于根据所述大跨越巡检机器人的位置信息计算所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动到下一个供电模块的第一距离值和距离最近供电模块的第二距离值；根据所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离，并将所述移动距离分别与第一距离值和第二距离值比较，根据所述比较结果输出控制指令控制所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动。进一步的，所述环境数据检测单元还可对所述距离判断单元进行补偿计算参考，具体的，所述环境数据检测单元用于获取大跨越输电线路的温湿度数据，根据所述温湿度数据获得所述大跨越巡检机器人的耗电系数；根据所述耗电系数与所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离；以此，利用提前试验计算好的耗电系数，结合当前的温湿度情况，准确计算出啊该机器人的有效移动距离，从而判断当前机器人会不会有未到达供电模块而没电的风险，以此给出供电策略使机器人继续移动到后续供电模块处充电，或者返回到近点的供电模块处充电；更有效的确保机器人不会出现运行过程中断电的情况发生。

请参考图5所示，在本发明一实施例中，所述装置还包含预警模块，所述预警模块用于实时获取所述大跨越巡检机器人的位置信息，将所述位置信息与预设活动范围比较；当所述位置信息超出预设活动范围时，生成告警信号。以此，当预警模块发现机器人所处位置并非输电线路常规位置区域时，代表输电线路发生舞动，此刻输电线路既有损坏的风险，因此在该实施例中可利用运行于输电线路上的机器人的位置信息予以判断输电线路是否发生舞动；值得说明的是，该预设活动范围可由本领域相关工作人员根据实际情况选择设置，本发明在此并不做任何限定；进一步的，为避免因天气原因导致的输电线路正常摆动而导致的误告警，在上述实施例中，所述预警模块还可包含气象监测设备，所述气象监测设备用于获取大跨越输电线路的当前气象数据，根据所述气象数据调整所述预设活动范围；所述预警模块将所述位置信息与调整后的预设活动范围比较，以此，进一步将天气数据予以应用到降低误判断的情况发生；至于该实施例中中如何根据气象数据调整所述预设活动范围，则可采用常见的提前试验给出相关系数，以气象数据、相关系数和活动范围之间的对应关系建立对应表，其后依据气象数据获得对应的相关系数来调整活动范围即可；当然，也可采用其他计算方式，本发明在此并不做进一步限定。

请参考图6A和图6B所示，在本发明一实施例中，所述大跨越巡检机器人还可包含涡流传感器，所述涡流传感器用于检测预定输电线路内导线状态，生成断股检测信号；将所述断股检测信号与预设断股检测阈值比较，根据比较结果生成提示信号。具体的，该涡流传感器所采用的断股检测原理在于：当地线发生断股当机器人沿着地线行走时，启动涡流传感器对地线进行断股检测；涡流传感器通过交变电流的激励线圈产生交变磁场，使输电线表面产生电涡流，而电涡流又会反过来产生磁场作用于线圈，从而改变线圈的电参数，导致线圈阻抗和电压发生变化。因此，当地线出现断股而使电涡流发生畸变时，可根据发生畸变时机器人的位置信息确定缺陷位置。

当然，实际工作中也可采用图像分析法获知输电线路上是否有断股，具体的，在本发明一实施例中所述巡检分析模块还可包含计算单元，所述计算单元用于根据Hough变换算法定位所述视频影像数据中输电线路的导线图像区域；通过导线的光谱特性和几何特征获得导线位于所述导线图像区域的位置信息；利用导线的位置信息通过形态学滤波于所述导线图像区域中获得导线图像数据；比较所述视频影像数据中相邻两帧图像中的导线图像数据，根据比较结果生成提示信号。在该实施例中主要是根据输电线路表征图像判断是否存在损坏的方法：

机器人可从地线向下拍摄输电线路导线，采用图像处理方法对导线断股进行检测；导线通常为钢芯铝绞线，在可见光下有特定的光谱属性，即图像中的金属导线灰度值较低，导线图像基本贯穿整个画面，因此根据Hough变换算法检测画面直线，并根据导线光谱特性、几何特征可识别出导线在画面中的位置。通过形态学滤波，可以得到完整的导线图像。对每根导线图像进行连通区域提取，并对每个连通区域进行直线拟合，拟合直线方程为y＝Kx+B(k表示斜率。B表示截距)，并计算该连通区域中所有的点到直线的距离，直线上方距离符号为正，下方取距离符号为负，最后计算所有的距离平均值，公式如下：

上式中，Dis_i为某一连通区域中所有的点到直线的带符号的距离值，sgn()是阶跃函数；

上式中，ave_dis_j是距离平均值。N为该连通区域的总像素数，j＝1,2,…,m为直线的条数；

阈值为：

当某条导线的|a_ie-dis_j|大于阈值，则认为该导线存在断股缺陷。

请参考图7所示，本发明还提供一种大跨越输电线路巡检与断股检测方法，所述方法包含：S701通过设置于大跨越巡检机器人上的太阳能供电单元和设置于大跨越输电线路的两端塔杆上的供电模块获得电能，将所述电能存储至所述大跨越巡检机器人内部的储能模块中；S702利用所述储能模块驱动所述大跨越巡检机器人在预定输电线路上根据控制指令按预设轨迹移动，并通过至少一个图像采集元件采集预设方向上的视频影像数据；S703获取所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量；S704根据所述电量信息、所述位置信息和所述电能输出量生成控制指令，将所述控制指令输出至所述大跨越巡检机器人；S705根据所述视频影像数据按预设规则分析获得巡检结果，根据所述巡检结果生成提示信号。

请参考图8所示，在上述实施例中，获取所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量之前还包含：S801监测所述太阳能供电单元的电能输出量；S802当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量低于第一预设阈值时，将所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量输出至所述巡检分析模块；S803当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量高于第二预设阈值时，根据所述储能模块的储能状态，调整所述太阳能供电单元将太阳能转化为电能的转化率；该实施例的具体应用方式已在前述实施例中详细说明，为此，本发明在此就不再一一详述。

在上述实施例中，根据所述电量信息、所述位置信息和所述电能输出量生成控制指令，将所述控制指令输出至所述大跨越巡检机器人包含：根据所述大跨越巡检机器人的位置信息计算所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动到下一个供电模块的第一距离值和距离最近供电模块的第二距离值；根据所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离，并将所述移动距离分别与第一距离值和第二距离值比较，根据所述比较结果输出控制指令控制所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动。其中，根据所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离还包含：获取大跨越输电线路的温湿度数据，根据所述温湿度数据获得所述大跨越巡检机器人的耗电系数；根据所述耗电系数与所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离。

在本发明一实施例中，所述方法还可包含：实时获取所述大跨越巡检机器人的位置信息，将所述位置信息与预设活动范围比较；当所述位置信息超出预设活动范围时，生成告警信号。具体的，将所述位置信息与预设活动范围比较还包含：获取大跨越输电线路的当前气象数据，根据所述气象数据调整所述预设活动范围；将所述位置信息与调整后的预设活动范围比较。

请参考图9所示，在本发明一实施例中，根据所述视频影像数据按预设规则分析获得巡检结果，根据所述巡检结果生成提示信号还包含：S901根据Hough变换算法定位所述视频影像数据中输电线路的导线图像区域；S902通过导线的光谱特性和几何特征获得导线位于所述导线图像区域的位置信息；S903利用导线的位置信息通过形态学滤波于所述导线图像区域中获得导线图像数据；S904比较所述视频影像数据中相邻两帧图像中的导线图像数据，根据比较结果生成提示信号。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。

通过本发明所提供的大跨越输电线路巡检与断股检测装置及方法予以代替人工检修的方式实现对大跨越输电线路的全天候监测，可有效降低工作人员的维护频率，同时，能够便于来往船只获知有可能存在的风险予以提前规避。

如图10所示，该电子设备600还可以包括：通信模块110、输入单元120、音频处理单元130、显示器160、电源170。值得注意的是，电子设备600也并不是必须要包括图10中所示的所有部件；此外，电子设备600还可以包括图10中没有示出的部件，可以参考现有技术。

如图10所示，中央处理器100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器100接收输入并控制电子设备600的各个部件的操作。

其中，存储器140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器100可执行该存储器140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。

输入单元120向中央处理器100提供输入。该输入单元120例如为按键或触摸输入装置。电源170用于向电子设备600提供电力。显示器160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。

该存储器140可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器140还可以是某种其它类型的装置。存储器140包括缓冲存储器141(有时被称为缓冲器)。存储器140可以包括应用/功能存储部142，该应用/功能存储部142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器100执行电子设备600的操作的流程。

存储器140还可以包括数据存储部143，该数据存储部143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器140的驱动程序存储部144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。

通信模块110即为经由天线111发送和接收信号的发送机/接收机110。通信模块(发送机/接收机)110耦合到中央处理器100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。

基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)110还经由音频处理器130耦合到扬声器131和麦克风132，以经由扬声器131提供音频输出，并接收来自麦克风132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器130还耦合到中央处理器100，从而使得可以通过麦克风132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器131来播放本机上存储的声音。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，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例而已，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 (16)

1.一种大跨越输电线路巡检与断股检测装置，其特征在于，所述装置包含大跨越巡检机器人、巡检分析模块和供电模块；

所述大跨越巡检机器人用于通过太阳能和供电模块获取电能，将所述电能存储至内部的储能模块中，利用所述储能模块驱动所述大跨越巡检机器人在预定输电线路上根据控制指令按预设轨迹移动，并通过至少一个图像采集元件采集预设方向上的视频影像数据；

所述巡检分析模块与所述大跨越巡检机器人通信连接，用于获取所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量；根据所述电量信息、所述位置信息和所述电能输出量生成控制指令，将所述控制指令输出至所述大跨越巡检机器人；以及，根据所述视频影像数据按预设规则分析获得巡检结果，根据所述巡检结果生成提示信号；

所述供电模块设置于大跨越输电线路的两端塔杆上，用于对所述大跨越巡检机器人供电。

2.根据权利要求1所述的大跨越输电线路巡检与断股检测装置，其特征在于，所述大跨越巡检机器人包含行走机构、太阳能供电单元、储能模块、采集单元和充电插槽；

所述行走机构用于将所述大跨越巡检机器人滑动悬挂于待监测的输电线路上，并根据控制指令控制所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动；

所述采集单元用于通过至少一个图像采集元件采集预设方向上的视频影像数据；

所述太阳能供电单元用于将太阳能转化为电能后存储至所述储能模块；

所述充电插槽用于通过所述供电模块获得电能，并将所述电能存储至所述储能模块。

3.根据权利要求2所述的大跨越输电线路巡检与断股检测装置，其特征在于，所述大跨越巡检机器人还包含监测单元，所述监测单元用于监测所述太阳能供电单元的电能输出量；

当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量低于第一预设阈值时，将所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量输出至所述巡检分析模块；

当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量高于第二预设阈值时，根据所述储能模块的储能状态，调整所述太阳能供电单元将太阳能转化为电能的转化率。

4.根据权利要求1所述的大跨越输电线路巡检与断股检测装置，其特征在于，所述巡检分析模块包含距离判断单元，所述距离判断单元用于根据所述大跨越巡检机器人的位置信息计算所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动到下一个供电模块的第一距离值和距离最近供电模块的第二距离值；根据所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离，并将所述移动距离分别与第一距离值和第二距离值比较，根据所述比较结果输出控制指令控制所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动。

5.根据权利要求4所述的大跨越输电线路巡检与断股检测装置，其特征在于，所述巡检分析模块还包含环境数据检测单元，所述环境数据检测单元用于获取大跨越输电线路的温湿度数据，根据所述温湿度数据获得所述大跨越巡检机器人的耗电系数；根据所述耗电系数与所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离。

6.根据权利要求1所述的大跨越输电线路巡检与断股检测装置，其特征在于，所述装置还包含预警模块，所述预警模块用于实时获取所述大跨越巡检机器人的位置信息，将所述位置信息与预设活动范围比较；当所述位置信息超出预设活动范围时，生成告警信号。

7.根据权利要求6所述的大跨越输电线路巡检与断股检测装置，其特征在于，所述预警模块还包含气象监测设备，所述气象监测设备用于获取大跨越输电线路的当前气象数据，根据所述气象数据调整所述预设活动范围；所述预警模块将所述位置信息与调整后的预设活动范围比较。

8.根据权利要求1所述的大跨越输电线路巡检与断股检测装置，其特征在于，所述大跨越巡检机器人还包含涡流传感器，所述涡流传感器用于检测预定输电线路内导线状态，生成断股检测信号；将所述断股检测信号与预设断股检测阈值比较，根据比较结果生成提示信号。

9.一种大跨越输电线路巡检与断股检测方法，其特征在于，所述方法包含：

通过设置于大跨越巡检机器人上的太阳能供电单元和设置于大跨越输电线路的两端塔杆上的供电模块获得电能，将所述电能存储至所述大跨越巡检机器人内部的储能模块中；

利用所述储能模块驱动所述大跨越巡检机器人在预定输电线路上根据控制指令按预设轨迹移动，并通过至少一个图像采集元件采集预设方向上的视频影像数据；

获取所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量；

根据所述电量信息、所述位置信息和所述电能输出量生成控制指令，将所述控制指令输出至所述大跨越巡检机器人；

根据所述视频影像数据按预设规则分析获得巡检结果，根据所述巡检结果生成提示信号。

10.根据权利要求9所述的大跨越输电线路巡检与断股检测方法，其特征在于，获取所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量之前还包含：

监测所述太阳能供电单元的电能输出量；

当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量低于第一预设阈值时，将所述储能模块内电量信息、所述大跨越巡检机器人的位置信息和所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量输出至所述巡检分析模块；

当所述太阳能供电单元在周期时间内的电能输出量高于第二预设阈值时，根据所述储能模块的储能状态，调整所述太阳能供电单元将太阳能转化为电能的转化率。

11.根据权利要求9所述的大跨越输电线路巡检与断股检测方法，其特征在于，根据所述电量信息、所述位置信息和所述电能输出量生成控制指令，将所述控制指令输出至所述大跨越巡检机器人包含：

根据所述大跨越巡检机器人的位置信息计算所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动到下一个供电模块的第一距离值和距离最近供电模块的第二距离值；

根据所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离，并将所述移动距离分别与第一距离值和第二距离值比较，根据所述比较结果输出控制指令控制所述大跨越巡检机器人按预设轨迹移动。

12.根据权利要求11所述的大跨越输电线路巡检与断股检测方法，其特征在于，根据所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离还包含：

获取大跨越输电线路的温湿度数据，根据所述温湿度数据获得所述大跨越巡检机器人的耗电系数；

根据所述耗电系数与所述储能模块内电量信息计算所述大跨越巡检机器人的有效移动距离。

13.根据权利要求9所述的大跨越输电线路巡检与断股检测方法，其特征在于，所述方法还包含：

实时获取所述大跨越巡检机器人的位置信息，将所述位置信息与预设活动范围比较；

当所述位置信息超出预设活动范围时，生成告警信号。

14.根据权利要求13所述的大跨越输电线路巡检与断股检测方法，其特征在于，将所述位置信息与预设活动范围比较还包含：

获取大跨越输电线路的当前气象数据，根据所述气象数据调整所述预设活动范围；

将所述位置信息与调整后的预设活动范围比较。

15.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求9至14任一所述方法。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求9至14任一所述方法的计算机程序。

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