CN115473338A - 一种输电线路隐患控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种输电线路隐患控制系统及方法，所述系统包括主设备、从设备以及用于点云及图像数据拼接融合的服务器，其中，所述主设备及所述从设备分别安装于同一条输电通道内的两个塔杆上，且所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯；所述主设备及所述从设备包括：相机、可扫描并输出三维点云数据的激光雷达、通过网口连接并控制所述激光雷达运行状态的ARM核心板、提供所述主设备和所述从设备发生通讯的无线模块。用以解决现有的输电线路监控需要人工判别隐患图像，易发生误判的技术问题。本申请通过上述隐患控制系统实现了自动扫描并识别输电线路隐患，保证了输电线路正常运行，提高了输电线路巡检效率。

Description

一种输电线路隐患控制系统及方法

技术领域

本申请涉及电力系统控制技术领域，尤其涉及一种输电线路隐患控制系统及方法。

背景技术

电网系统的平稳运行，关乎民生大计。随着我国经济社会的发展，电网系统规模也越来越大，输电线路也越来越复杂。部署在环境恶劣地区的输电线路极易受到损坏，影响正常输电。目前输电线路可视化监拍装置大量应用，以监视输电线路通道的安全隐患。

但是，对于监拍装置拍摄的图像需要人工判别，一方面，容易出现误判的风险。另一方面，对于图像的拍摄对光线要求较高，在光线较暗时很难进行特征提取和匹配。目前对于输电线路隐患监控领域，现有技术很难准确地实现对输电通道隐患的监控，尚缺乏一种应用于输电线路隐患控制的系统。

发明内容

本申请实施例提供了一种输电线路隐患控制系统、方法、设备及存储介质，用以解决上述问题。

一方面，本申请实施例提供了一种输电线路隐患控制系统，所述系统包括主设备、从设备以及用于点云及图像数据拼接融合的服务器，其中，所述主设备及所述从设备分别安装于同一条输电通道内的两个塔杆上，且所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯；所述主设备及所述从设备包括：相机、可扫描并输出三维点云数据的激光雷达、通过网口连接并控制所述激光雷达运行状态的ARM核心板、提供所述主设备和所述从设备发生通讯的无线模块；所述主设备预设了定时监拍功能，用于在识别出定时监拍的图像疑似隐患时，触发处于待机状态的所述从设备拍摄隐患位置的图像；所述服务器用于基于所述主设备以及所述从设备拍摄的隐患图像，生成隐患告警信息并发送至隐患控制运维人员的设备上，以实现对输电线路隐患的控制。

在本申请的一种实现方式中，所述系统还包括：

充电控制电路，用于实现对所述主设备以及所述从设备的电池进行充电控制；

MCU控制板，用于监控所述充电控制电路的运行状态。

本申请的一种实现方式中，所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：

所述主设备与所述从设备分别通过各自的无线模块相互通讯，所述从设备基于主设备发出的触发信号开启工作状态，且所述主设备与所述从设备分别与所述服务器连接。

在本申请的一种实现方式中，所述系统包括一个主设备和若干台从设备，所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：

所述主设备分别与若干台从设备通过无线网络连接，所述若干台从设备的相机拍摄的输电线路监控图像在所述主设备端完成点云及图像数据的拼接及融合；

所述主设备通过无线网络连接所述服务器。

在本申请的一种实现方式中，所述系统包括一个主设备和若干台从设备，所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：

所述主设备分别与若干台从设备基于短距无线网络连接，所述服务器与所述若干台从设备之间通过5G连接，所述服务器与所述主设备之间通过5G连接。

在本申请的一种实现方式中，所述短距无线网络为Lora或433。

本申请实施例还提供了一种输电线路隐患控制方法，应用于输电线路隐患监控系统，所述系统包括主设备、从设备以及用于点云及图像数据拼接融合的服务器，所述主设备以及所述从设备基于预设安装方式发生通讯；所述方法包括：

服务器对监控目标设置定时监拍指令，并将所述监拍指令下发到所述主设备；

接收所述主设备以及所述从设备实时拍摄的输电线路的隐患图像，其中，所述从设备拍摄输电线路隐患图像是相应于所述主设备发送的唤醒指令完成的；

接收激光雷达扫描到的点云数据；

对所述隐患图像以及所述点云数据进行拼接融合，并标注隐患目标在输电线路上的距离信息。

在本申请的一种实现方式中，所述标注隐患目标在输电线路上的距离信息之后，所述方法还包括：

生成告警信息并上传；

将各个输电线路通道内的监控情况以真彩点云数据及距离信息的形式展示到显示平台。

在本申请的一种实现方式中，所述主设备以及所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：所述主设备与所述从设备分别通过各自的无线模块相互通讯，所述从设备基于主设备发出的触发信号开启工作状态，且所述主设备与所述从设备分别与所述服务器连接；所述接收所述主设备以及所述从设备实时拍摄的输电线路的隐患图像，具体包括：

接收主设备以及从设备扫描的点云图像的融合数据；其中，所述从设备响应于所述主设备发出的触发信号开启工作状态，并扫描点云数据以及图像数据，所述主设备以及所述从设备分别对扫描到的点云数据以及图像数据进行融合；

将所述融合数据进行拼接，识别并标注隐患目标。

在本申请的一种实现方式中，所述主设备以及所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：所述主设备分别与若干台从设备通过无线网络连接，所述若干台从设备的相机拍摄的输电线路监控图像在所述主设备端完成点云及图像数据的拼接及融合；所述主设备通过无线网络连接所述服务器；所述接收所述主设备以及所述从设备实时拍摄的输电线路的隐患图像，具体包括：

服务器接收所述主设备发送的融合数据；其中，所述融合数据为所述主设备拼接并融合点云图像数据得到的，且所述点云图像数据包含所述主设备扫描拍摄的以及接收到的所述从设备扫描拍摄的。

本申请实施例提供的一种输电线路隐患控制系统，通过多种方式安装主从设备，并对多组传感器进行分组，并根据主从设备在输电线路的位置选择合适的通讯方式，并将各自扫描拍摄的数据上传到服务器进行点云数据图像数据的拼接，并通过相应的展示平台进行隐患展示以及距离标注。通过主设备发送指令唤醒从设备，节约了从设备的电池电量。通过一台主设备带动多台从设备，增大了监控范围及广度，解决了定点安装雷达及相机覆盖不全面，同时可以对激光点云数据具有真彩信息，颜色更加直观，提高了安全隐患巡检效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种输电线路隐患控制系统结构图；

图2为本申请实施例提供的一种主设备带动多台从设备安装示意图；

图3为本申请实施例提供的一种主从设备与服务器之间通过5G传输示意图；

图4为本申请实施例提供的一种输电线路隐患控制方法流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种输电线路隐患控制系统及方法，用以解决现有技术中对输电线路巡检主要依靠人工校检图像，容易造成误判的问题。

下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细的说明。

图1为本申请实施例提供的一种输电线路隐患控制系统结构图。如图1所示，该系统主要包括：包括主设备、从设备以及用于点云及图像数据拼接融合的服务器，其中，所述主设备及所述从设备分别安装于同一条输电通道内的两个塔杆上，且所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯；所述主设备及所述从设备包括：相机、可扫描并输出三维点云数据的激光雷达、通过网口连接并控制所述激光雷达运行状态的ARM核心板、提供所述主设备和所述从设备发生通讯的无线模块；所述主设备预设了定时监拍功能，用于在识别出定时监拍的图像疑似隐患时，触发处于待机状态的所述从设备拍摄隐患位置的图像；所述服务器用于基于所述主设备以及所述从设备拍摄的隐患图像，生成隐患告警信息并发送至隐患控制运维人员的设备上，以实现对输电线路隐患的控制。

本申请中，隐患控制系统是由主从设备协同工作完成输电线路通道内的隐患故障监控的，主从设备结构组成一样，通过各自的无线模块发生通讯，如图1所示，主从设备的无线模块与ARM核心板通过串口及GPIO连接，激光雷达以及相机分别通过网口以及MIPI与ARM核心板连接。

在本申请的一个实施例中，所述系统还包括：充电控制电路，用于实现对所述主设备以及所述从设备的电池进行充电控制；MCU控制板，用于监控所述充电控制电路的运行状态。

在本申请的一个实施例中，所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：所述主设备与所述从设备分别通过各自的无线模块相互通讯，所述从设备基于主设备发出的触发信号开启工作状态，且所述主设备与所述从设备分别与所述服务器连接。

在本申请的一个实施例中，所述系统包括一个主设备和若干台从设备，所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：所述主设备分别与若干台从设备通过无线网络连接，所述若干台从设备的相机拍摄的输电线路监控图像在所述主设备端完成点云及图像数据的拼接及融合；所述主设备通过无线网络连接所述服务器。如图2所示，图2为本申请实施例提供的一台主设备带动多台从设备安装示意图。主设备接收各台从设备扫描拍摄的点云图像数据，连同主设备扫描拍摄的数据，一并在主设备端完成融合拼接，再通过5G传输给服务器即可。需要说明的是，主设备及各从设备内部具体结构组成在图1中已经示出，因此图2中不再详细描述。

在本申请的一个实施例中，所述系统包括一个主设备和若干台从设备，所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：所述主设备分别与若干台从设备基于短距无线网络连接，所述服务器与所述若干台从设备之间通过5G连接，所述服务器与所述主设备之间通过5G连接。如图3所示，图3为本申请实施例提供的一种主从设备与服务器之间通过5G传输示意图，在图3中，一台主设备与多台从设备通过短距无线连接，因为主设备和从设备之间一般距离较近，安装于相邻的两个塔杆之上，因此通过短距无线的方式进行通讯连接，可以节省成本。但考虑到一台主设备接收多台从设备发送的数据，占用过多，且传输速度较慢，因此主从设备都设置了5G模块，直接与服务器连接发送点云图像数据。这样，主从设备之间的短距无线仅用于主设备发送指令唤醒各台从设备进入工作状态即可。需要说明的是，主设备及各从设备内部具体结构组成在图1中已经示出，因此图2中不再详细描述。

在本申请的一个实施例中，所述短距无线网络为Lora或433。

以上是本申请实施例提供的一种输电线路隐患控制系统，基于同样的发明及构思，本申请实施例还提供了一种输电线路的隐患控制方法，如图4所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤401、服务器对监控目标设置定时监拍指令，并将所述监拍指令下发到所述主设备。

步骤402、接收所述主设备以及所述从设备实时拍摄的输电线路的隐患图像，其中，所述从设备拍摄输电线路隐患图像是相应于所述主设备发送的唤醒指令完成的。

步骤403、接收激光雷达扫描到的点云数据。

步骤404、对所述隐患图像以及所述点云数据进行拼接融合，并标注隐患目标在输电线路上的距离信息。

在本申请的一个实施例中，标注隐患目标在输电线路上的距离信息之后，所述方法还包括：生成告警信息并上传；将各个输电线路通道内的监控情况以真彩点云数据及距离信息的形式展示到显示平台。

在本申请的一个实施例中，所述主设备以及所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：所述主设备与所述从设备分别通过各自的无线模块相互通讯，所述从设备基于主设备发出的触发信号开启工作状态，且所述主设备与所述从设备分别与所述服务器连接；所述接收所述主设备以及所述从设备实时拍摄的输电线路的隐患图像，具体包括：接收主设备以及从设备扫描的点云图像的融合数据；其中，所述从设备响应于所述主设备发出的触发信号开启工作状态，并扫描点云数据以及图像数据，所述主设备以及所述从设备分别对扫描到的点云数据以及图像数据进行融合；将所述融合数据进行拼接，识别并标注隐患目标。

在本申请的一个实施例中，所述主设备以及所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：所述主设备分别与若干台从设备通过无线网络连接，所述若干台从设备的相机拍摄的输电线路监控图像在所述主设备端完成点云及图像数据的拼接及融合；所述主设备通过无线网络连接所述服务器；所述接收所述主设备以及所述从设备实时拍摄的输电线路的隐患图像，具体包括：服务器接收所述主设备发送的融合数据；其中，所述融合数据为所述主设备拼接并融合点云图像数据得到的，且所述点云图像数据包含所述主设备扫描拍摄的以及接收到的所述从设备扫描拍摄的。

本申请实施例提供的一种输电线路隐患控制系统，通过多种方式安装主从设备，并对多组传感器进行分组，并根据主从设备在输电线路的位置选择合适的通讯方式，并将各自扫描拍摄的数据上传到服务器进行点云数据图像数据的拼接，并通过相应的展示平台进行隐患展示以及距离标注。解决了定点安装雷达及相机覆盖不全面，同时可以对激光点云数据具有真彩信息，颜色更加直观，提高了安全隐患巡检效率。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种输电线路隐患控制系统，其特征在于，所述系统包括主设备、从设备以及用于点云及图像数据拼接融合的服务器，其中，所述主设备及所述从设备分别安装于同一条输电通道内的两个塔杆上，且所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯；所述主设备及所述从设备包括：相机、可扫描并输出三维点云数据的激光雷达、通过网口连接并控制所述激光雷达运行状态的ARM核心板、提供所述主设备和所述从设备发生通讯的无线模块；所述主设备预设了定时监拍功能，用于在识别出定时监拍的图像疑似隐患时，触发处于待机状态的所述从设备拍摄隐患位置的图像；所述服务器用于基于所述主设备以及所述从设备拍摄的隐患图像，生成隐患告警信息并发送至隐患控制运维人员的设备上，以实现对输电线路隐患的控制。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路隐患控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

充电控制电路，用于实现对所述主设备以及所述从设备的电池进行充电控制；

MCU控制板，用于监控所述充电控制电路的运行状态。

3.根据权利要求1所述的一种输电线路隐患控制系统，其特征在于，所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：

所述主设备与所述从设备分别通过各自的无线模块相互通讯，所述从设备基于主设备发出的触发信号开启工作状态，且所述主设备与所述从设备分别与所述服务器连接。

4.根据权利要求1所述的一种输电线路隐患控制系统，其特征在于，所述系统包括一个主设备和若干台从设备，所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：

所述主设备分别与若干台从设备通过无线网络连接，所述若干台从设备的相机拍摄的输电线路监控图像在所述主设备端完成点云及图像数据的拼接及融合；

所述主设备通过无线网络连接所述服务器。

5.根据权利要求1所述的一种输电线路隐患控制系统，其特征在于，所述系统包括一个主设备和若干台从设备，所述主设备与所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：

所述主设备分别与若干台从设备基于短距无线网络连接，所述服务器与所述若干台从设备之间通过5G连接，所述服务器与所述主设备之间通过5G连接。

6.根据权利要求5所述的一种输电线路隐患控制系统，其特征在于，所述短距无线网络为Lora或433。

7.一种输电线路隐患控制方法，应用于输电线路隐患监控系统，其特征在于，所述系统包括主设备、从设备以及用于点云及图像数据拼接融合的服务器，所述主设备以及所述从设备基于预设安装方式发生通讯；所述方法包括：

服务器对监控目标设置定时监拍指令，并将所述监拍指令下发到所述主设备；

接收所述主设备以及所述从设备实时拍摄的输电线路的隐患图像，其中，所述从设备拍摄输电线路隐患图像是相应于所述主设备发送的唤醒指令完成的；

接收激光雷达扫描到的点云数据；

对所述隐患图像以及所述点云数据进行拼接融合，并标注隐患目标在输电线路上的距离信息。

8.根据权利要求7所述的一种输电线路隐患控制方法，其特征在于，所述标注隐患目标在输电线路上的距离信息之后，所述方法还包括：

生成告警信息并上传；

将各个输电线路通道内的监控情况以真彩点云数据及距离信息的形式展示到显示平台。

9.根据权利要求7所述的一种输电线路隐患控制方法，其特征在于，所述主设备以及所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：所述主设备与所述从设备分别通过各自的无线模块相互通讯，所述从设备基于主设备发出的触发信号开启工作状态，且所述主设备与所述从设备分别与所述服务器连接；所述接收所述主设备以及所述从设备实时拍摄的输电线路的隐患图像，具体包括：

接收主设备以及从设备扫描的点云图像的融合数据；其中，所述从设备响应于所述主设备发出的触发信号开启工作状态，并扫描点云数据以及图像数据，所述主设备以及所述从设备分别对扫描到的点云数据以及图像数据进行融合；

将所述融合数据进行拼接，识别并标注隐患目标。

10.根据权利要求7所述的一种输电线路隐患控制方法，其特征在于，所述主设备以及所述从设备基于预设安装方式发生通讯，具体为：所述主设备分别与若干台从设备通过无线网络连接，所述若干台从设备的相机拍摄的输电线路监控图像在所述主设备端完成点云及图像数据的拼接及融合；所述主设备通过无线网络连接所述服务器；所述接收所述主设备以及所述从设备实时拍摄的输电线路的隐患图像，具体包括：

服务器接收所述主设备发送的融合数据；其中，所述融合数据为所述主设备拼接并融合点云图像数据得到的，且所述点云图像数据包含所述主设备扫描拍摄的以及接收到的所述从设备扫描拍摄的。

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