CN114050650A - 一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔 - Google Patents

一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔 Download PDF

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CN114050650A CN202111339764.XA CN202111339764A CN114050650A CN 114050650 A CN114050650 A CN 114050650A CN 202111339764 A CN202111339764 A CN 202111339764A CN 114050650 A CN114050650 A CN 114050650A
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薛文祥
王书渊
卢毅
王辉
陈原
苏斌
刘敏
范硕超
张旭
高岩峰
于竞哲
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State Grid Jibei Electric Power Co Ltd
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State Grid Jibei Electric Power Co Ltd
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Abstract

本申请公开一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔。包括杆塔主体，在杆塔主体外部设置图像采集装置，在杆塔主体内部主控芯片，图像采集设备电连接主控芯片，在主控芯片内部署图像分析模块和安全预警模块；图像采集装置采集预设范围内的多个输电线的视频，实时将这些视频发送给图像分析模块进行输电线路异常分析；图像分析模块对输电线路视频进行异常分析，确定异常报警序列；安全预警模块根据异常预警序列作出相应预警提示。采用本申请提供的智能杆塔，能够自动对输电线路图像进行采集，并自动对图像进行分析确定是否存在输电线路异常，减少了人工巡线弊端。

Description

一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔。
背景技术
输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。
现有的输电线路异常情况一般都是由人工巡线，但是由于输电线路的跨度大，非常容易受到各种环境的影响导致供电故障，很多环节不易人工发现，不能及时掌握线路状况，也不能及时解决输电线路存在的问题。
发明内容
本申请提供了一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，包括：杆塔主体，在杆塔主体外部设置图像采集装置，在杆塔主体内部主控芯片，图像采集设备电连接主控芯片，在主控芯片内部署图像分析模块和安全预警模块；
图像采集装置采集预设范围内的多个输电线的视频，实时将这些视频发送给图像分析模块进行输电线路异常分析；
图像分析模块对输电线路视频进行异常分析，确定异常报警序列；
安全预警模块根据异常预警序列作出相应预警提示。
如上所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其中，图像采集装置具体为摄像头或其他能够拍摄输电线路图像的设备，实时将采集的输电线路视频发送给图像分析模块。
如上所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其中，图像分析模块具体执行如下子步骤：
接收输电线路视频，提取图形帧，将图像帧输入预先构建的特征提取器，提取目标特征；
将输电线路图像的目标特征向量与预先存储的基础图像的目标特征向量进行比较，获得目标变化率；
将目标变化率超过预设数值的图像帧与预先存储的多级标定图像的目标特征向量进行比较，获得标定等级；
如上所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其中，目标特征表示为：
Figure BDA0003351450980000021
其中L表示图像的灰度级；i，j分别表示像素的灰度；d表示两个像素间的空间位置关系，pd(i，j)表示像素灰度i从空间位置关系d到像素灰度j的概率，lg表示常用对数。
如上所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其中，基础图像为输电线路最初的状态图像，先将输电线路图像的目标特征向量与预存的基础图像的目标特征向量作比值，得到实际输电线路的目标变化，即目标变化率，根据目标变化率确定当前输电线路相对于基础输电线路的异常变化大小。
如上所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其中，获得标定等级，具体包括如下子步骤：
预先在比对数据库中存储各种异常类型的各个严重等级的图像；
将目标变化率超过预设数值的图像帧与预先存储的多级标定图像进行比较，查找最接近的图像；
将最接近图像对应的异常类型作为当前输电线路的异常类型，并将最接近图像对应的异常等级作为当前输电线路异常类型的异常等级。
如上所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其中，分别计算目标变化率超过预设数值的图像帧和预先存储的多级标定图像的梯度大小，然后找出梯度大小最接近的标定图像，即为最接近的图像。
如上所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其中，输电线路异常的类型包括风偏、舞动、盐密、覆冰。
本申请实现的有益效果如下：采用本申请提供的智能杆塔，能够自动对输电线路图像进行采集，并自动对图像进行分析确定是否存在输电线路异常，减少了人工巡线弊端。
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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例一提供的一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔示意图；
图2是一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔中图像分析模块具体操作流程图。
具体实施方式
下面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。
实施例一
如图1所示，本申请实施例一提供一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，包括：杆塔主体，在杆塔主体外部设置图像采集装置，在杆塔主体内部主控芯片，图像采集设备电连接主控芯片，在主控芯片内部署图像分析模块和安全预警模块；其中：
①图像采集装置具体为摄像头等能够拍摄输电线路图像的设备，实时将采集的输电线路视频发送给图像分析模块；具体地，图像采集装置可以采集预设范围内的多个输电线的视频，实时将这些视频发送给图像分析模块进行输电线路异常分析。
②如图2所示，图像分析模块具体执行如下子步骤：
步骤210、接收输电线路视频，提取图形帧，将图像帧输入预先构建的特征提取器，提取目标特征；
本申请实施例中，在提取目标特征向量之前，还包括分析目标图像，包括根据目标物体进行亮度信息、频率特性信息分析，最终判断目标图像是否能够完整进行目标特征向量的计算；例如判断亮度信息、频率特性信息进行数值化的信息均达到正常数值或范围，则认为能够进一步计算目标特征向量。
具体地，目标特征表示为：
Figure BDA0003351450980000041
其中L表示图像的灰度级；i，j分别表示像素的灰度；d表示两个像素间的空间位置关系，pd(i，j)表示像素灰度i从空间位置关系d到像素灰度j的概率，lg表示常用对数。
步骤220、将输电线路图像的目标特征向量与预先存储的基础图像的目标特征向量进行比较，获得目标变化率；
本申请实施例中，基础图像为输电线路最初的状态图像，先将输电线路图像的目标特征向量与预存的基础图像的目标特征向量作比值，得到实际输电线路的目标变化，即目标变化率，根据目标变化率可以确定当前输电线路相对于基础输电线路的异常变化大小。
步骤230、将目标变化率超过预设数值的图像帧与预先存储的多级标定图像的目标特征向量进行比较，获得标定等级；
本申请实施例中，获得标定等级，具体包括如下子步骤：
A1、预先在比对数据库中存储各种异常类型的各个严重等级的图像；
A2、将目标变化率超过预设数值的图像帧与预先存储的多级标定图像进行比较，查找最接近的图像；
具体地，分别计算目标变化率超过预设数值的图像帧和预先存储的多级标定图像的梯度大小，然后找出梯度大小最接近的标定图像，即为最接近的图像；
梯度的计算公式为：
Figure BDA0003351450980000051
其中(i,j)表示目标特征的像素坐标，(i+1,j)、(i-1,j)、(i,j+1)、(i,j-1)分别表示目标特征周围领域的像素坐标，H(i+1,j)、H(i-1,j)、H(i,j+1)、H(i,j-1)表示坐标为(i+1,j)、(i-1,j)、(i,j+1)、(i,j-1)周围邻域的特征点与目标特征的清晰差异，i，j为大于1的整数。
A3、将最接近图像对应的异常类型作为当前输电线路的异常类型，并将最接近图像对应的异常等级作为当前输电线路异常类型的异常等级。
如果目标变化率超过预设数据，即输电线路图像中特征向量变化较大，则初步认定此时的输电线路存在异常，异常的类型包括但不限于风偏、舞动、盐密、覆冰等；预先在比对数据库中存储各种异常类型的各个严重等级的图像，将目标变化率超过预设数值的图像帧与预先存储的多级标定图像的目标特征向量进行比较，查找最接近的图像，将其对应的异常类型作为当前输电线路的异常类型，并且将其对应的异常等级作为当前输电线路异常类型的异常等级。对于图像采集模块采集到的多个输电线路图像计算出的不同异常类型和异常等级确定最佳的预警顺序，由此能够将采集到的各种异常情况按照异常的优先等级排序，确定报警序列。例如计算出的输电线路A的异常为风偏Ⅱ级、输电线路B的异常为盐密Ⅲ级，则根据预先设定的异常优先级进行排序，确定先对输电线路A进行预警，再对输电线路B进行预警，需要说明的是，预设的异常优先级可以根据实际情况自行设定。
步骤240、根据标定等级进行异常预警排序，将异常预警序列发送至安全预警模块；
③安全预警模块根据异常预警排序作出相应预警提示。
与上述实施例对应的，本发明实施例提供一种计算机存储介质，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
存储器用于存储一个或多个程序指令；
处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔工作方法。
与上述实施例对应的，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，一个或多个程序指令用于被处理器执行一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔工作方法。
本发明所公开的实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述的一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔工作方法。
在本发明实施例中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。处理器读取存储介质中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
存储介质可以是存储器，例如可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。
其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，简称EEPROM)或闪存。
易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，简称DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，简称DRRAM)。
本发明实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件与软件组合来实现。当应用软件时，可以将相应功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述的具体实施方式，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方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其特征在于，包括：杆塔主体，在杆塔主体外部设置图像采集装置，在杆塔主体内部主控芯片，图像采集设备电连接主控芯片，在主控芯片内部署图像分析模块和安全预警模块；
图像采集装置采集预设范围内的多个输电线的视频，实时将这些视频发送给图像分析模块进行输电线路异常分析；
图像分析模块对输电线路视频进行异常分析，确定异常报警序列；
安全预警模块根据异常预警序列作出相应预警提示。
2.如权利要求1所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其特征在于，图像采集装置具体为摄像头或其他能够拍摄输电线路图像的设备，实时将采集的输电线路视频发送给图像分析模块。
3.如权利要求1所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其特征在于，图像分析模块具体执行如下子步骤：
接收输电线路视频，提取图形帧，将图像帧输入预先构建的特征提取器，提取目标特征；
将输电线路图像的目标特征向量与预先存储的基础图像的目标特征向量进行比较，获得目标变化率；
将目标变化率超过预设数值的图像帧与预先存储的多级标定图像的目标特征向量进行比较，获得标定等级。
4.如权利要求3所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其特征在于，目标特征表示为：
Figure FDA0003351450970000011
其中L表示图像的灰度级；i，j分别表示像素的灰度；d表示两个像素间的空间位置关系，pd(i，j)表示像素灰度i从空间位置关系d到像素灰度j的概率，lg表示常用对数。
5.如权利要求3所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其特征在于，基础图像为输电线路最初的状态图像，先将输电线路图像的目标特征向量与预存的基础图像的目标特征向量作比值，得到实际输电线路的目标变化，即目标变化率，根据目标变化率确定当前输电线路相对于基础输电线路的异常变化大小。
6.如权利要求3所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其特征在于，获得标定等级，具体包括如下子步骤：
预先在比对数据库中存储各种异常类型的各个严重等级的图像；
将目标变化率超过预设数值的图像帧与预先存储的多级标定图像进行比较，查找最接近的图像；
将最接近图像对应的异常类型作为当前输电线路的异常类型，并将最接近图像对应的异常等级作为当前输电线路异常类型的异常等级。
7.如权利要求6所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其特征在于，分别计算目标变化率超过预设数值的图像帧和预先存储的多级标定图像的梯度大小，然后找出梯度大小最接近的标定图像，即为最接近的图像。
8.如权利要求1所述的基于输电线路区域自治系统架构的智能杆塔，其特征在于，输电线路异常的类型包括风偏、舞动、盐密、覆冰。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114693807A (zh) * 2022-04-18 2022-07-01 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 一种输电线路图像与点云的映射数据重构方法及系统
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