CN113124759B - 弧垂的确定方法、装置、存储介质及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种弧垂的确定方法、装置、存储介质及电子装置，包括：确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，其中，所述目标传感器设置在目标输电线上，所述目标摄像机设置在输电杆塔上，所述目标输电线设置在至少两个所述输电杆塔之间；根据所述空间位置信息使用悬链线方程确定目标弧垂，其中，所述目标弧垂用于表示所述目标输电线距离地面的最短距离。通过本发明，解决了输电线状态监测准确率低的问题，进而达到了提高输电线状态监测准确率的效果。

Description

弧垂的确定方法、装置、存储介质及电子装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种弧垂的确定方法、装置、存储介质及电子装置。

背景技术

线路状态传感器是指直接连接在输电线路上，监测线路弧垂、温度、摆动等状态的在线监测装置，传统线路状态监测一般分为在线路上用于监测的前端传感器，以及用于信号接收及处理的接受端，传感器通过蓝牙、wifi、4G等电磁信号传输。

由于在输电线路大电流作用下线路周围产生强磁场、强电场，传统高压电力线路状态监测传感器存在一定局限性；

一是对常规蓝牙、4G、WiFi等信号有较大影响，因此传感器需采用较大功率信号发射器，同时要求传感器本身需要较高的磁屏蔽能力，造成传感器成本升高，设备体积增加；

二是传统传感器相比较为复杂，如单一设备需监测多个位置信息需加装多个传感器，例如测量摆动需用到陀螺仪，测量弧垂等距离信息需用到激光测距等。同时在强电场以及高温环境(夏季线路温度可达70度以上)，前端传感器设备各部件老化速度明显加快，设备电子部件更加复杂的设备故障率越高，进一步增加传统设备检修更换的后期运维成本；

三是传统传感器各设部之间无法精确对时，由于传统传感器在实际运行过程中存在延时等问题，设备之间存在时钟偏差且不能完成对时，导致各传感器之间数据关联性较差，信号接受端难以判定线路同一时刻个传感器精确位置，从而导致只能确定单一传感器连续位置变化，不能有精确判定各个传感器同一时刻相对位置。

因此，针对相关技术中输电线状态监测准确率低的问题，目前尚未存在有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种弧垂的确定方法、装置、存储介质及电子装置，以至少解决相关技术中输电线状态监测准确率低的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种弧垂的确定方法，包括：确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，其中，所述目标传感器设置在目标输电线上，所述目标摄像机设置在输电杆塔上，所述目标输电线设置在至少两个所述输电杆塔之间；根据所述空间位置信息使用悬链线方程确定目标弧垂，其中，所述目标弧垂用于表示所述目标输电线距离地面的最短距离。

可选地，确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，包括：根据所述目标传感器距离所述目标摄像机镜头的距离、所述目标传感器在所述目标摄像机的成像平面上的宽度，以及所述目标摄像机的焦距，确定所述空间位置信息。

可选地，所述方法还包括：获取目标视频，其中，所述目标视频是在一段连续的时间内所述目标摄像机对所述目标传感器进行拍摄得到的；根据所述目标视频确定所述目标传感器的震动频率和移动轨迹。

可选地，在根据所述目标视频确定所述目标传感器的震动频率和移动轨迹之后，所述方法还包括：在确定所述震动频率大于预设阈值的情况下，确定发生第一事故；在确定所述移动轨迹超出预设范围的情况下，确定发生第二事故。

可选地，在所述获取目标视频之后，所述方法还包括：解析所述目标视频文件，得到预设时间段内所述目标传感器发射的灯光频率；根据所述灯光频率确定所述目标输电线的温度和电流强度；其中，所述目标传感器包括：发光传感器、温度传感器和电流传感器。

可选地，在所述确定所述目标输电线的温度和电流强度之后，所述方法还包括：根据所述目标弧垂、所述目标输电线的温度和电流强度建立预测模型；根据所述预测模型预测在预设温度和预设电流强度的情况下，所述目标输电线与所述地面之间的最短距离。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种弧垂的确定装置，包括：第一确定模块，用于确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，其中，所述目标传感器设置在目标输电线上，所述目标摄像机设置在输电杆塔上，所述目标输电线设置在至少两个所述输电杆塔之间；第二确定模块，用于根据所述空间位置信息使用悬链线方程确定目标弧垂，其中，所述目标弧垂用于表示所述目标输电线距离地面的最短距离。

可选地，所述第一确定模块包括：确定单元，用于根据所述目标传感器距离所述目标摄像机镜头的距离、所述目标传感器在所述目标摄像机的成像平面上的宽度，以及所述目标摄像机的焦距，确定所述空间位置信息。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明，由于确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，其中，所述目标传感器设置在目标输电线上，所述目标摄像机设置在输电杆塔上，所述目标输电线设置在至少两个所述输电杆塔之间；根据所述空间位置信息使用悬链线方程确定目标弧垂，其中，所述目标弧垂用于表示所述目标输电线距离地面的最短距离。因此，可以解决相关技术中输电线状态监测准确率低问题，达到提高输电线状态监测准确率的效果。

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，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的一种弧垂的确定方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的弧垂的确定方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的弧垂的确定方法的应用场景示意图；

图4是根据本发明实施例的弧垂的确定方法的空间位置计算原理图；

图5是根据本发明实施例的弧垂的确定方法的事故检测示意图；

图6是根据本发明实施例的弧垂的确定装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例1

本申请实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种弧垂的确定方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的弧垂的确定方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种运行于上述移动终端的弧垂的确定方法，图2是根据本发明实施例的弧垂的确定方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，其中，所述目标传感器设置在目标输电线上，所述目标摄像机设置在输电杆塔上，所述目标输电线设置在至少两个所述输电杆塔之间；

步骤S204，根据所述空间位置信息使用悬链线方程确定目标弧垂，其中，所述目标弧垂用于表示所述目标输电线距离地面的最短距离。

通过上述步骤，由于确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，其中，所述目标传感器设置在目标输电线上，所述目标摄像机设置在输电杆塔上，所述目标输电线设置在至少两个所述输电杆塔之间；根据所述空间位置信息使用悬链线方程确定目标弧垂，其中，所述目标弧垂用于表示所述目标输电线距离地面的最短距离。因此，可以解决相关技术中输电线状态监测准确率低问题，达到提高输电线状态监测准确率的效果。

可选地，上述步骤的执行主体可以为终端等，但不限于此。

上述弧垂的确定方法可以应用到如图3所示的场景中，在一条输电线路上安装一个或多个发光传感器，测量好传感器水平位置d1、d2等，在线路杆塔上安装摄像头，标定(或实时测定)相机倾角α，相机视野角度(即相机可视范围的角度大小)，测量距离塔角高度h1，在建设过程中已知杆塔档距d，高度h等信息。根据已知信息只需要计算出摄像头到传感器距离，即可计算出传感器相对于摄像机的空间位置，从而根据悬链线方程可得线路距地面最小距离，即线路弧垂。

其中，悬链线方程如下所示：

其中，g为比载，导线受到的机械荷载用比载表示，指导线单位长度、单位截面积上的荷载，与导线型号重量相关；

l为档距，相邻杆塔导线悬挂点之间的水平距离称为档距；

f为架空线路上任意点的弧垂是指该点距两悬点连线在铅直方向的距离。一般情况下，弧垂特指一档距内的最大弧垂，

按照水平方向力的平衡条件，导线上各点力的水平分量σ₀均相等，在导线最低点处，由于该点导线与水平方向之间的倾角α₀＝0，因此该点的轴向应力为水平应力σ₀。正常情况下水平张力σ₀一般取设计值。

作为一个可选实施例，确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，包括：根据所述目标传感器距离所述目标摄像机镜头的距离、所述目标传感器在所述目标摄像机的成像平面上的宽度，以及所述目标摄像机的焦距，确定所述空间位置信息。在本实施例中，如图4所示，d是被测物体至镜头的距离(已知量)，f为相机镜头的焦距，(已知量)，w为被测物体的实际宽度(高度)，w'为物体在成像平面(感光元件)上的宽度(已知量)。根据相似三角形公式可得：f/d＝w'/w，则w＝w'*d/f可得被测物的长度或位置。将目标传感器距离所述目标摄像机镜头的距离d、目标传感器在目标摄像机的成像平面上的宽度w'，以及所述目标摄像机的焦距f代入上式即可得到目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息。

作为一个可选实施例，所述方法还包括：获取目标视频，其中，所述目标视频是在一段连续的时间内所述目标摄像机对所述目标传感器进行拍摄得到的；根据所述目标视频确定所述目标传感器的震动频率和移动轨迹。在本实施例中，可以使用摄像机对发光传感器进行摄像得到视频文件，根据视频文件中发光传感器的视频信息可以确定的发光传感器震动频率和移动轨迹。

作为一个可选实施例，在根据所述目标视频确定所述目标传感器的震动频率和移动轨迹之后，所述方法还包括：在确定所述震动频率大于预设阈值的情况下，确定发生第一事故；在确定所述移动轨迹超出预设范围的情况下，确定发生第二事故。在本实施例中，如图5所示，已知传感器位置，可根据在一定连续时间内传感器位置计算出传感器振幅、频率、运动轨迹等为防范线路舞动造成的倒塔等事故。

作为一个可选实施例，在所述获取目标视频之后，所述方法还包括：解析所述目标视频文件，得到预设时间段内所述目标传感器发射的灯光频率；根据所述灯光频率确定所述目标输电线的温度和电流强度；其中，所述目标传感器包括：发光传感器、温度传感器和电流传感器。在本实施例中，通过温度传感器，电流传感器等等将检测的取得的传感器信号进行编译，转换成为不同的LED闪烁频率，摄像头进行接收并初步解码，将信息回传至后台进一步处理，一是降低了数据传输量，二是减少了后台数据处理量。

作为一个可选实施例，在所述确定所述目标输电线的温度和电流强度之后，所述方法还包括：根据所述目标弧垂、所述目标输电线的温度和电流强度建立预测模型；根据所述预测模型预测在预设温度和预设电流强度的情况下，所述目标输电线与所述地面之间的最短距离。在本实施例中，通过同步测量温度、电流、弧垂等信息可已得到较完整的输电线路运行时状态数据，根据测量结果可以对线路运行情况进行模拟，例如在已知线路负荷预测曲线以及气温等条件下，可以预测相应的弧垂大小等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本实施例中还提供了一种弧垂的确定装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图6是根据本发明实施例的弧垂的确定装置的结构框图，如图6所示，该装置包括：第一确定模块62，用于确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，其中，所述目标传感器设置在目标输电线上，所述目标摄像机设置在输电杆塔上，所述目标输电线设置在至少两个所述输电杆塔之间；第二确定模块64，用于根据所述空间位置信息使用悬链线方程确定目标弧垂，其中，所述目标弧垂用于表示所述目标输电线距离地面的最短距离。

作为一个可选实施例，所述第一确定模块包括：确定单元，用于根据所述目标传感器距离所述目标摄像机镜头的距离、所述目标传感器在所述目标摄像机的成像平面上的宽度，以及所述目标摄像机的焦距，确定所述空间位置信息。

作为一个可选实施例，上述装置还用于获取目标视频，其中，所述目标视频是在一段连续的时间内所述目标摄像机对所述目标传感器进行拍摄得到的；根据所述目标视频确定所述目标传感器的震动频率和移动轨迹。

作为一个可选实施例，上述装置还用于在根据所述目标视频确定所述目标传感器的震动频率和移动轨迹之后，在确定所述震动频率大于预设阈值的情况下，确定发生第一事故；在确定所述移动轨迹超出预设范围的情况下，确定发生第二事故。

作为一个可选实施例，上述装置还用于在所述获取目标视频之后，解析所述目标视频文件，得到预设时间段内所述目标传感器发射的灯光频率；根据所述灯光频率确定所述目标输电线的温度和电流强度；其中，所述目标传感器包括：发光传感器、温度传感器和电流传感器。

作为一个可选实施例，上述装置还用于在所述确定所述目标输电线的温度和电流强度之后，根据所述目标弧垂、所述目标输电线的温度和电流强度建立预测模型；根据所述预测模型预测在预设温度和预设电流强度的情况下，所述目标输电线与所述地面之间的最短距离。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

S1，确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，其中，所述目标传感器设置在目标输电线上，所述目标摄像机设置在输电杆塔上，所述目标输电线设置在至少两个所述输电杆塔之间；

S2，根据所述空间位置信息使用悬链线方程确定目标弧垂，其中，所述目标弧垂用于表示所述目标输电线距离地面的最短距离。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，其中，所述目标传感器设置在目标输电线上，所述目标摄像机设置在输电杆塔上，所述目标输电线设置在至少两个所述输电杆塔之间；

S2，根据所述空间位置信息使用悬链线方程确定目标弧垂，其中，所述目标弧垂用于表示所述目标输电线距离地面的最短距离。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种弧垂的确定方法，其特征在于，包括：

确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，其中，所述目标传感器设置在目标输电线上，所述目标摄像机设置在输电杆塔上，所述目标输电线设置在至少两个所述输电杆塔之间；

根据所述空间位置信息使用悬链线方程确定目标弧垂，其中，所述目标弧垂用于表示所述目标输电线距离地面的最短距离；

获取目标视频，其中，所述目标视频是在一段连续的时间内所述目标摄像机对所述目标传感器进行拍摄得到的；

根据所述目标视频确定所述目标传感器的震动频率和移动轨迹；

在所述获取目标视频之后，所述方法还包括：

解析所述目标视频文件，得到预设时间段内所述目标传感器发射的灯光频率；

根据所述灯光频率确定所述目标输电线的温度和电流强度；

其中，所述目标传感器包括：发光传感器、温度传感器和电流传感器；

在所述确定所述目标输电线的温度和电流强度之后，所述方法还包括：

根据所述目标弧垂、所述目标输电线的温度和电流强度建立预测模型；

根据所述预测模型预测在预设温度和预设电流强度的情况下，所述目标输电线与所述地面之间的最短距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，包括：

根据所述目标传感器距离所述目标摄像机镜头的距离、所述目标传感器在所述目标摄像机的成像平面上的宽度，以及所述目标摄像机的焦距，确定所述空间位置信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述目标视频确定所述目标传感器的震动频率和移动轨迹之后，所述方法还包括：

在确定所述震动频率大于预设阈值的情况下，确定发生第一事故；

在确定所述移动轨迹超出预设范围的情况下，确定发生第二事故。

4.一种弧垂的确定装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定目标传感器相对于目标摄像机的空间位置信息，其中，所述目标传感器设置在目标输电线上，所述目标摄像机设置在输电杆塔上，所述目标输电线设置在至少两个所述输电杆塔之间；

第二确定模块，用于根据所述空间位置信息使用悬链线方程确定目标弧垂，其中，所述目标弧垂用于表示所述目标输电线距离地面的最短距离；

所述装置还用于获取目标视频，其中，所述目标视频是在一段连续的时间内所述目标摄像机对所述目标传感器进行拍摄得到的；根据所述目标视频确定所述目标传感器的震动频率和移动轨迹；

所述装置还用于在所述获取目标视频之后，解析所述目标视频文件，得到预设时间段内所述目标传感器发射的灯光频率；根据所述灯光频率确定所述目标输电线的温度和电流强度；

其中，所述目标传感器包括：发光传感器、温度传感器和电流传感器；

所述装置还用于在所述确定所述目标输电线的温度和电流强度之后，根据所述目标弧垂、所述目标输电线的温度和电流强度建立预测模型；根据所述预测模型预测在预设温度和预设电流强度的情况下，所述目标输电线与所述地面之间的最短距离。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

确定单元，用于根据所述目标传感器距离所述目标摄像机镜头的距离、所述目标传感器在所述目标摄像机的成像平面上的宽度，以及所述目标摄像机的焦距，确定所述空间位置信息。

6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至3任一项中所述的方法。

7.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至3任一项中所述的方法。