CN207543244U - 一种基于视频分析的弧垂监测装置 - Google Patents

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贺云龙
宋昌林
苟科磊
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HUIYUAN OPTICAL COMMUNICATION CO Ltd SICHUAN
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Abstract

本实用新型公开了一种基于视频分析的弧垂监测装置,包括:中央处理模块、采集模块及定位标识模块,采集模块及定位标识模块分别与中央处理模块连接,中央处理模块还与电网在线监测中心通信连接,采集模块设置在电缆杆塔上,定位标识模块设置在被监测电缆上;采集模块用于采集所述定位标识模块的视频流信息,并将采集到的视频流信息发送给所述中央处理模块;定位标识模块用于对被监测电缆进行定位;中央处理模块用于根据所述采集模块发送的视频流信息建立所述定位标识模块的坐标库,并根据预设算法计算被监测电缆的弧垂值,将计算结果发送至所述电网在线监测中心。

Description

一种基于视频分析的弧垂监测装置
技术领域
本实用新型涉及电缆弧垂监测技术领域,尤其涉及一种基于视频分析的弧垂监测装置。
背景技术
随着国民经济快速增长,电力需求量急剧增加,急需提高既有线路的传输容量。但提高传输容量会带来导线温度的上升,一般情况下,每100m长的导线,在温度增加1℃时,长度会增加1.5m。这就会导致导线弧垂增加,影响输电安全。因此,实时监测导线弧垂显得十分重要。
现有图像测量法,是选择某一固定地点,连续拍摄一天中各个时间段的输电线廊道照片,拍照后采用图像拼接的方法把照片合成一个整体。用照片中的弧垂值对比两段杆塔之间的距离,由已知的实际杆塔距离,通过比例计算得到实际弧垂值。但这种方法需在白天且能见度好的时候才能进行,测量的准确度也不高。
实用新型内容
为了解决上述问题,本实用新型提出一种基于视频分析的弧垂监测装置。
具体的,一种基于视频分析的弧垂监测装置,包括:中央处理模块、采集模块及定位标识模块,所述采集模块及所述定位标识模块分别与所述中央处理模块连接,所述中央处理模块还与电网在线监测中心通信连接,所述采集模块设置在电缆杆塔上,所述定位标识模块设置在被监测电缆上;
所述采集模块用于采集所述定位标识模块的视频流信息,并将采集到的视频流信息发送给所述中央处理模块;
所述定位标识模块用于对被监测电缆进行定位;
所述中央处理模块用于根据所述采集模块发送的视频流信息建立所述定位标识模块的坐标库,并根据预设算法计算被监测电缆的弧垂值,将计算结果发送至所述电网在线监测中心。
进一步的,所述采集模块为摄像机。
进一步的,所述定位标识模块可以为多个。
进一步的,所述中央处理模块包括:ARM处理器,通信模块及第一RF模块,所述通信模块及所述第一RF模块分别与所述ARM处理器连接,所述ARM处理器通过所述通信模块与所述电网在线监测中心通信连接,所述ARM处理器还通过所述第一RF模块与所述定位标识模块通信连接。
进一步的,所述定位标识模块包括:第二RF模块、MCU控制模块、LED射灯及相线取电模块,所述第二RF模块与所述LED射灯分别与所述MCU控制模块连接,所述MCU控制模块通过所述第二RF模块与所述ARM处理器的所述第一RF模块通信连接,所述LED灯用于对所述定位标识模块进行位置标记,所述相线取电模块用于为所述定位标识模块供电。
进一步的,所述中央处理模块还用于启动所述采集模块录取视频流,并在启动所述采集模块后,向所述MCU控制模块发送指令,通过所述MCU控制模块点亮所述LED射灯,当所述采集模块完成视频流录取后,所述中央处理模块向所述MCU控制模块发送指令关闭所述LED射灯。
进一步的,所述相线取电模块通过感应被监测电缆上的电磁场变化获得电能。
本实用新型的有益效果在于:通过建立定位标识模块的坐标库计算被监测电缆的弧垂值使被监测电缆的弧垂测量值更准确,并实时将测量数据发送至电网在线监测中心,方便管理人员管理,并且可全天候进行监测,不受环境影响。
附图说明
图1是本实用新型的一种基于视频分析的弧垂监测装置的系统示意图;
图2是本实用新型的一种基于视频分析的弧垂监测装置的设置示意图;
图3是本实用新型的一种基于视频分析的弧垂监测装置的弧垂值计算示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示,一种基于视频分析的弧垂监测装置,包括:中央处理模块、采集模块及定位标识模块,所述采集模块及所述定位标识模块分别与所述中央处理模块连接,所述中央处理模块还与电网在线监测中心通信连接,所述采集模块设置在电缆杆塔上,所述定位标识模块设置在被监测电缆上;
所述采集模块用于采集所述定位标识模块的视频流信息,并将采集到的视频流信息发送给所述中央处理模块;
所述定位标识模块用于对被监测电缆进行定位;
所述中央处理模块用于根据所述采集模块发送的视频流信息建立所述定位标识模块的坐标库,并根据预设算法计算被监测电缆的弧垂值,将计算结果发送至所述电网在线监测中心,所述电网在线监测中心根据数据分析线路的动态热稳定额,充分挖掘线路潜在输送能力,实现既有输电线路的动态增容。
进一步的,所述采集模块为摄像机,本实施例中采用数字高清球摄像机。
进一步的,所述定位标识模块可以为多个,如图2所示,本实施例中在被监测电缆不同点位上分别设置1号定位标识模块、2号定位标识模块、3号定位标识模块、4号定位标识模块及5号定位标识模块,其中5号定位标识模块设置在被监测电缆悬挂点位置。
进一步的,所述中央处理模块包括:ARM处理器,通信模块及第一RF模块,所述通信模块及所述第一RF模块分别与所述ARM处理器连接,所述ARM处理器通过所述通信模块与所述电网在线监测中心通信连接,所述ARM处理器还通过所述第一RF模块与所述定位标识模块通信连接,所述通信模块可以通过2G/3G/4G移动网络实现所述ARM处理器与所述电网在线监测中心的通信连接。
进一步的,所述定位标识模块包括:第二RF模块、MCU控制模块、LED射灯及相线取电模块,所述第二RF模块与所述LED射灯分别与所述MCU控制模块连接,所述MCU控制模块通过所述第二RF模块与所述ARM处理器的所述第一RF模块通信连接,所述LED灯用于对所述定位标识模块进行位置标记,所述相线取电模块用于为所述定位标识模块供电。
进一步的,所述中央处理模块还用于启动所述采集模块录取视频流,并在启动所述采集模块后,向所述MCU控制模块发送指令,通过所述MCU控制模块点亮所述LED射灯,当所述采集模块完成视频流录取后,所述中央处理模块向所述MCU控制模块发送指令关闭所述LED射灯,本实施例中设置高清球摄像机录取视频流的时间为2S,录制间隔时间可根据需求调整。
进一步的,所述相线取电模块通过感应被监测电缆上的电磁场变化获得电能,为所述定位标识模块供电,保证所述定位标识模块持续稳定工作。
如图3所示,本实施例中被监测电缆的弧垂值计算方法如下:
以摄像机所在塔的地面安装点位置为原点O,摄像机的安装高度h为定值,ΔL在安装传感器时已确定其值。导线两端悬挂点高度hA和hB,两基杆塔档距L由输电线路的自身参数可知,S’为摄像机S在另一杆塔的水平投影点,hS为悬挂点B与S’的高度差,Δh为4号传感器与5号传感器的高度差,f为被监测电缆的弧垂值。
逐个点亮的LED射灯是很好的标定点,ARM处理器通过算法分析,逐帧筛选,获取效果最佳图像,在进行灰度处理及滤波去噪后,以及根据各传感器与摄像机距离的远近进行修正后,得到图像中1~4号传感器垂直高度与5号的比例因子,以4号传感器为例,由Δh与hS 的比例因子μ,即可得Δh=μhS
那么4号传感器坐标为(L-ΔL, hB –μhS),重复以上过程得到3、2、1号传感器坐标,5号传感器坐标为(L,hB),忽略导线刚度,把其视为柔索,把5个传感器的坐标值按照悬链线模型进行曲线拟合,可得被监测电缆的方程为:
f1
悬挂点A、B点连线方程为
f2 (x)= (hB - hA ) x / L+ hA
那么任意一点弧垂 f = f2(x) - f1(x) ,在x的取值范围0~L内,取f最大值即为被监测电缆的最大弧垂值。
需要说明的是,对于前述的各个方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,因此依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种基于视频分析的弧垂监测装置,其特征在于,包括:中央处理模块、采集模块及定位标识模块,所述采集模块及所述定位标识模块分别与所述中央处理模块连接,所述中央处理模块还与电网在线监测中心通信连接,所述采集模块设置在电缆杆塔上,所述定位标识模块设置在被监测电缆上;
所述采集模块用于采集所述定位标识模块的视频流信息,并将采集到的视频流信息发送给所述中央处理模块;
所述定位标识模块用于对被监测电缆进行定位;
所述中央处理模块用于根据所述采集模块发送的视频流信息建立所述定位标识模块的坐标库,并根据预设算法计算被监测电缆的弧垂值,将计算结果发送至所述电网在线监测中心。
2.根据权利要求1所述的一种基于视频分析的弧垂监测装置,其特征在于:所述采集模块为摄像机。
3.根据权利要求1所述的一种基于视频分析的弧垂监测装置,其特征在于:所述定位标识模块可以为多个。
4.根据权利要求1所述的一种基于视频分析的弧垂监测装置,其特征在于,所述中央处理模块包括:ARM处理器,通信模块及第一RF模块,所述通信模块及所述第一RF模块分别与所述ARM处理器连接,所述ARM处理器通过所述通信模块与所述电网在线监测中心通信连接,所述ARM处理器还通过所述第一RF模块与所述定位标识模块通信连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于视频分析的弧垂监测装置,其特征在于,所述定位标识模块包括:第二RF模块、MCU控制模块、LED射灯及相线取电模块,所述第二RF模块与所述LED射灯分别与所述MCU控制模块连接,所述MCU控制模块通过所述第二RF模块与所述ARM处理器的所述第一RF模块通信连接,所述LED灯用于对所述定位标识模块进行位置标记,所述相线取电模块用于为所述定位标识模块供电。
6.根据权利要求5所述的一种基于视频分析的弧垂监测装置,其特征在于:所述中央处理模块还用于启动所述采集模块录取视频流,并在启动所述采集模块后,向所述MCU控制模块发送指令,通过所述MCU控制模块点亮所述LED射灯,当所述采集模块完成视频流录取后,所述中央处理模块向所述MCU控制模块发送指令关闭所述LED射灯。
7.根据权利要求5所述的一种基于视频分析的弧垂监测装置,其特征在于:所述相线取电模块通过感应被监测电缆上的电磁场变化获得电能。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112484639A (zh) * 2020-11-23 2021-03-12 国网北京市电力公司 导线的风偏位置的确定方法、装置、存储介质和处理器

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