CN118035791A - 用于输电线缆的目标攀附判断系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于输电线缆的目标攀附判断系统，包括：接触判断设备，用于引用深度神经网络模型基于农作物成像区域的边缘的曲线长度、线缆成像区域的边缘的曲线长度、农作物成像区域的各个像素点的景深值以及线缆成像区域的各个像素点的景深值智能分析农作物和输电线缆是否接触；信息传输设备，用于将农作物攀附输电线缆对应的报警信息无线传输到远端的线路管理网元。通过本发明，能够采用定制选择的各项视觉化数据引用深度神经网络模型智能分析农作物和输电线缆是否接触，从而对输电线缆的走线过程中农作物攀附线缆的异常场景进行智能判断处理，提升了输电线路的走线安全水准。

Description

用于输电线缆的目标攀附判断系统

技术领域

本发明涉及输电设备管理领域，尤其涉及一种用于输电线缆的目标攀附判断系统。

背景技术

输电线缆的后备保护主要有距离保护，零序保护，方向保护等。电压保护和电流保护由于不能满足可靠性和选择性一般不单独使用一般是二者配合使用。且各种保护都配有自动重合闸装置。而保护又有相间和单相之分。如是双回线路则需要考虑方向。

在整定时则需要注意各个保护之间的配合。还要考虑输电线缆电容，互感，有无分支线路。和分支变压器，系统运行方式，接地方式，重合闸方式等。还有一点重要的是在220KV及以上系统的输电线缆，由于电压等级高故障主要是单相接地故障，有时可能会出现故障电流小于负荷电流的情况。而且受各种线路参数的影响较大。在配制保护时尤其要充分考虑各种情况和参数的影响。

输电线缆一般布置在郊区环境甚至野外环境，以尽可能减少对人们生活环境造成的影响，然而在输电线缆布置在农作物种植区时，布置场景的各种不同生长状态的农作物存在农作物攀附线缆的异常场景，对输电线缆的正常输电造成安全隐患，显然，现有技术中缺乏对农作物攀附线缆的异常场景的针对性、高精度的鉴别机制。

发明内容

为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种用于输电线缆的目标攀附判断系统，能够基于农作物的颜色成像特性检测农作物在分级增强图像中的图像区域以作为农作物成像区域，基于输电线缆的颜色成像特性检测输电线缆在分级增强图像中的图像区域以作为线缆成像区域，以及引用深度神经网络模型基于农作物成像区域的边缘的曲线长度、线缆成像区域的边缘的曲线长度、农作物成像区域的各个像素点的景深值以及线缆成像区域的各个像素点的景深值智能分析农作物和输电线缆是否接触，从而对输电线缆的走线过程中农作物攀附线缆的异常场景进行智能判断处理，提升了输电线路的走线安全水准。

根据本发明，提供了一种用于输电线缆的目标攀附判断系统，所述系统包括：

负重测量器件，设置在单根输电线缆的尾部，用于对所述单根输电线缆的当前负重进行实时测量，以获得并输出相应的实时负重数据；

触发式监控器，与所述负重测量器件连接，用于在接收到的实时负重数据超过或者等于设定负重阈值时，启动对所述单根输电线缆的俯拍操作，以获得并输出相应的俯拍监控图像，还用于在接收到的实时负重数据小于所述设定负重阈值时，停止执行对所述单根输电线缆的俯拍操作；

逐级增强器件，与所述触发式监控器连接且内置第一增强设备、第二增强设备以及第三增强设备，用于对接收到的俯拍监控图像先后执行定向虚化处理、高斯高通滤波处理以及图像空域增强处理，以获得并输出相应的分级增强图像；

分块检测设备，与所述逐级增强器件连接，基于农作物的颜色成像特性检测农作物在分级增强图像中的图像区域以作为农作物成像区域，基于输电线缆的颜色成像特性检测输电线缆在分级增强图像中的图像区域以作为线缆成像区域；

接触判断设备，与所述分块检测设备连接，用于引用深度神经网络模型基于农作物成像区域的边缘的曲线长度、线缆成像区域的边缘的曲线长度、农作物成像区域的各个像素点的景深值以及线缆成像区域的各个像素点的景深值智能分析农作物和输电线缆是否接触；

信息传输设备，与所述接触判断设备连接，用于在智能分析农作物和输电线缆接触时，将农作物攀附输电线缆对应的报警信息以及所述单根输电线缆对应的线缆编号一并通过无线通信链路传输到远端的线路管理网元；

其中，引用深度神经网络模型基于农作物成像区域的边缘的曲线长度、线缆成像区域的边缘的曲线长度、农作物成像区域的各个像素点的景深值以及线缆成像区域的各个像素点的景深值智能分析农作物和输电线缆是否接触包括：所述深度神经网络模型为执行完设定数目的各次训练后的深度神经网络，所述设定数目的取值与分级增强图像的长度和宽度的乘积正向关联。

由此可见，本发明至少具有以下三个重要的发明构思：

发明构思A：基于农作物的颜色成像特性检测农作物在分级增强图像中的图像区域以作为农作物成像区域，基于输电线缆的颜色成像特性检测输电线缆在分级增强图像中的图像区域以作为线缆成像区域；

发明构思B：引用深度神经网络模型基于农作物成像区域的边缘的曲线长度、线缆成像区域的边缘的曲线长度、农作物成像区域的各个像素点的景深值以及线缆成像区域的各个像素点的景深值智能分析农作物和输电线缆是否接触，从而对输电线缆的走线过程中农作物攀附线缆的异常场景进行智能判断处理，提升了输电线路的走线安全水准；

发明构思C：用于智能分析的深度神经网络模型为执行完设定数目的各次训练后的深度神经网络，所述设定数目的取值与分级增强图像的长度和宽度的乘积正向关联，从而完成对深度神经网络模型的定制化处理。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施例进行描述，其中：

图1为根据本发明第一实施例示出的用于输电线缆的目标攀附判断系统的内部结构示意图。

图2为根据本发明第二实施例示出的用于输电线缆的目标攀附判断系统的内部结构示意图。

图3为根据本发明第三实施例示出的用于输电线缆的目标攀附判断系统的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的用于输电线缆的目标攀附判断系统的实施例进行详细说明。

图1为根据本发明第一实施例示出的用于输电线缆的目标攀附判断系统的内部结构示意图，所述系统包括：

负重测量器件，设置在单根输电线缆的尾部，用于对所述单根输电线缆的当前负重进行实时测量，以获得并输出相应的实时负重数据；

示例地，负重测量器件，设置在单根输电线缆的尾部，用于对所述单根输电线缆的当前负重进行实时测量，以获得并输出相应的实时负重数据包括：所述负重测量器件包括参数测量组件以及数据输出组件，所述参数测量组件与所述数据输出组件连接，所述参数测量组件用于对所述单根输电线缆的当前负重进行实时测量；

触发式监控器，与所述负重测量器件连接，用于在接收到的实时负重数据超过或者等于设定负重阈值时，启动对所述单根输电线缆的俯拍操作，以获得并输出相应的俯拍监控图像，还用于在接收到的实时负重数据小于所述设定负重阈值时，停止执行对所述单根输电线缆的俯拍操作；

逐级增强器件，与所述触发式监控器连接且内置第一增强设备、第二增强设备以及第三增强设备，用于对接收到的俯拍监控图像先后执行定向虚化处理、高斯高通滤波处理以及图像空域增强处理，以获得并输出相应的分级增强图像；

分块检测设备，与所述逐级增强器件连接，基于农作物的颜色成像特性检测农作物在分级增强图像中的图像区域以作为农作物成像区域，基于输电线缆的颜色成像特性检测输电线缆在分级增强图像中的图像区域以作为线缆成像区域；

接触判断设备，与所述分块检测设备连接，用于引用深度神经网络模型基于农作物成像区域的边缘的曲线长度、线缆成像区域的边缘的曲线长度、农作物成像区域的各个像素点的景深值以及线缆成像区域的各个像素点的景深值智能分析农作物和输电线缆是否接触；

信息传输设备，与所述接触判断设备连接，用于在智能分析农作物和输电线缆接触时，将农作物攀附输电线缆对应的报警信息以及所述单根输电线缆对应的线缆编号一并通过无线通信链路传输到远端的线路管理网元；

其中，引用深度神经网络模型基于农作物成像区域的边缘的曲线长度、线缆成像区域的边缘的曲线长度、农作物成像区域的各个像素点的景深值以及线缆成像区域的各个像素点的景深值智能分析农作物和输电线缆是否接触包括：所述深度神经网络模型为执行完设定数目的各次训练后的深度神经网络，所述设定数目的取值与分级增强图像的长度和宽度的乘积正向关联；

其中，所述信息传输设备还用于在智能分析农作物和输电线缆未接触时，暂停将农作物攀附输电线缆对应的报警信息以及所述单根输电线缆对应的线缆编号一并通过无线通信链路传输到远端的线路管理网元；

其中，逐级增强器件，与所述触发式监控器连接且内置第一增强设备、第二增强设备以及第三增强设备，用于对接收到的俯拍监控图像先后执行定向虚化处理、高斯高通滤波处理以及图像空域增强处理，以获得并输出相应的分级增强图像包括：所述第一增强设备用于对接收到的图像数据执行定向虚化处理。

图2为根据本发明第二实施例示出的用于输电线缆的目标攀附判断系统的内部结构示意图。

与图1不同，图2中的用于输电线缆的目标攀附判断系统还可以包括以下组件：

体积识别机构，设置在所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的附近且分别与所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备连接；

其中，体积识别机构，设置在所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的附近且分别与所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备连接包括：所述体积识别机构包括多个体积识别单元，用于基于三维画面分析机制分别测量所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备提供各自的实体体积。

图3为根据本发明第三实施例示出的用于输电线缆的目标攀附判断系统的内部结构示意图。

与图1不同，图3中的用于输电线缆的目标攀附判断系统还可以包括以下组件：

路由服务机构，设置在所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的附近且分别与所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备连接；

其中，路由服务机构，设置在所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的附近且分别与所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备连接包括：所述路由服务机构用于分别为所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备提供接入最近的无线通信网络的路由服务。

接着，继续对本发明的用于输电线缆的目标攀附判断系统的具体结构进行进一步的说明。

在根据本发明的任一实施例的用于输电线缆的目标攀附判断系统中：

采用数据校正器件对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行图像数据处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据。

在根据本发明的任一实施例的用于输电线缆的目标攀附判断系统中：

采用数据校正器件对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行图像数据处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据包括：对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行Sobel算子锐化以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据。

在根据本发明的任一实施例的用于输电线缆的目标攀附判断系统中：

采用数据校正器件对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行图像数据处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据包括：对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行对数图像增强以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据。

在根据本发明的任一实施例的用于输电线缆的目标攀附判断系统中：

采用数据校正器件对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行图像数据处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据包括：对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行形态学处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据。

以及在根据本发明的任一实施例的用于输电线缆的目标攀附判断系统中：

采用数据校正器件对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行图像数据处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据包括：对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行高斯低通滤波以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据。

另外，在所述用于输电线缆的目标攀附判断系统中，逐级增强器件，与所述触发式监控器连接且内置第一增强设备、第二增强设备以及第三增强设备，用于对接收到的俯拍监控图像先后执行定向虚化处理、高斯高通滤波处理以及图像空域增强处理，以获得并输出相应的分级增强图像还包括：所述第二增强设备用于对接收到的图像数据执行高斯高通滤波处理；

其中，逐级增强器件，与所述触发式监控器连接且内置第一增强设备、第二增强设备以及第三增强设备，用于对接收到的俯拍监控图像先后执行定向虚化处理、高斯高通滤波处理以及图像空域增强处理，以获得并输出相应的分级增强图像还包括：所述第三增强设备用于对接收到的图像数据执行图像空域增强处理。

采用本发明的用于输电线缆的目标攀附判断系统，针对现有技术中农作物和输电线缆是否接触难以针对性、高精度鉴别的技术问题，能够采用定制选择的各项视觉化数据引用深度神经网络模型智能分析农作物和输电线缆是否接触，从而对输电线缆的走线过程中农作物攀附线缆的异常场景进行智能判断处理，提升了输电线路的走线安全水准。

尽管已在上面对本发明的实施方式进行了说明，但不发明不限于上述实施方式，且可以在本发明的要旨范围内做出改型。

Claims (9)

1.一种用于输电线缆的目标攀附判断系统，其特征在于，所述系统包括：

负重测量器件，设置在单根输电线缆的尾部，用于对所述单根输电线缆的当前负重进行实时测量，以获得并输出相应的实时负重数据；

触发式监控器，与所述负重测量器件连接，用于在接收到的实时负重数据超过或者等于设定负重阈值时，启动对所述单根输电线缆的俯拍操作，以获得并输出相应的俯拍监控图像，还用于在接收到的实时负重数据小于所述设定负重阈值时，停止执行对所述单根输电线缆的俯拍操作；

逐级增强器件，与所述触发式监控器连接且内置第一增强设备、第二增强设备以及第三增强设备，用于对接收到的俯拍监控图像先后执行定向虚化处理、高斯高通滤波处理以及图像空域增强处理，以获得并输出相应的分级增强图像；

分块检测设备，与所述逐级增强器件连接，基于农作物的颜色成像特性检测农作物在分级增强图像中的图像区域以作为农作物成像区域，基于输电线缆的颜色成像特性检测输电线缆在分级增强图像中的图像区域以作为线缆成像区域；

接触判断设备，与所述分块检测设备连接，用于引用深度神经网络模型基于农作物成像区域的边缘的曲线长度、线缆成像区域的边缘的曲线长度、农作物成像区域的各个像素点的景深值以及线缆成像区域的各个像素点的景深值智能分析农作物和输电线缆是否接触；

信息传输设备，与所述接触判断设备连接，用于在智能分析农作物和输电线缆接触时，将农作物攀附输电线缆对应的报警信息以及所述单根输电线缆对应的线缆编号一并通过无线通信链路传输到远端的线路管理网元；

其中，引用深度神经网络模型基于农作物成像区域的边缘的曲线长度、线缆成像区域的边缘的曲线长度、农作物成像区域的各个像素点的景深值以及线缆成像区域的各个像素点的景深值智能分析农作物和输电线缆是否接触包括：所述深度神经网络模型为执行完设定数目的各次训练后的深度神经网络，所述设定数目的取值与分级增强图像的长度和宽度的乘积正向关联。

2.如权利要求1所述的用于输电线缆的目标攀附判断系统，其特征在于：

所述信息传输设备还用于在智能分析农作物和输电线缆未接触时，暂停将农作物攀附输电线缆对应的报警信息以及所述单根输电线缆对应的线缆编号一并通过无线通信链路传输到远端的线路管理网元；

其中，逐级增强器件，与所述触发式监控器连接且内置第一增强设备、第二增强设备以及第三增强设备，用于对接收到的俯拍监控图像先后执行定向虚化处理、高斯高通滤波处理以及图像空域增强处理，以获得并输出相应的分级增强图像包括：所述第一增强设备用于对接收到的图像数据执行定向虚化处理。

3.如权利要求2所述的用于输电线缆的目标攀附判断系统，其特征在于，所述系统还包括：

体积识别机构，设置在所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的附近且分别与所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备连接；

其中，体积识别机构，设置在所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的附近且分别与所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备连接包括：所述体积识别机构包括多个体积识别单元，用于基于三维画面分析机制分别测量所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备提供各自的实体体积。

4.如权利要求2所述的用于输电线缆的目标攀附判断系统，其特征在于，所述系统还包括：

路由服务机构，设置在所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的附近且分别与所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备连接；

其中，路由服务机构，设置在所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的附近且分别与所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备连接包括：所述路由服务机构用于分别为所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备提供接入最近的无线通信网络的路由服务。

5.如权利要求2-4任一所述的用于输电线缆的目标攀附判断系统，其特征在于：

采用数据校正器件对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行图像数据处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据。

6.如权利要求5所述的用于输电线缆的目标攀附判断系统，其特征在于：

采用数据校正器件对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行图像数据处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据包括：对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行Sobel算子锐化以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据。

7.如权利要求5所述的用于输电线缆的目标攀附判断系统，其特征在于：

采用数据校正器件对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行图像数据处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据包括：对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行对数图像增强以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据。

8.如权利要求5所述的用于输电线缆的目标攀附判断系统，其特征在于：

采用数据校正器件对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行图像数据处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据包括：对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行形态学处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据。

9.如权利要求5所述的用于输电线缆的目标攀附判断系统，其特征在于：

采用数据校正器件对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行图像数据处理以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据包括：对所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备的输出数据执行高斯低通滤波以获得所述分块检测设备、所述第一增强设备、所述第二增强设备以及所述第三增强设备分别对应的输出处理数据。