[發(fā)明專利]一種架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711321159.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN108152670A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮欽華;胡金磊;歐銳明;蘇超;崔佩儀;馮鏡波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司清遠(yuǎn)供電局;廣州華工弈高科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發(fā)明涉及一種架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及方法，包括以下步驟：S1.圖像獲取，獲取拍攝的輸電線路的視頻，從一段視頻中取出圖像；S2. 灰度處理，對(duì)接收到的圖像進(jìn)行灰度化處理；S3. 對(duì)圖像進(jìn)行濾波處理，用一個(gè)模板掃描圖像中的每一個(gè)像素，用模板確定的鄰域內(nèi)像素的加權(quán)平均灰度值去替代模板中心像素點(diǎn)的值；S4. 對(duì)圖像進(jìn)行差分處理，采用二階差分算子進(jìn)行圖像銳化；S5. 圖像特征提取，采用拉普拉斯算子進(jìn)行圖像邊緣特征提取；S6. 對(duì)處理后的圖像進(jìn)行判斷架空輸電線是否存在異常。本發(fā)明基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)傳輸線路視頻圖像進(jìn)行輸電線舞動(dòng)和覆冰厚度的計(jì)算分析，為一些地理?xiàng)l件復(fù)雜、人工難以到達(dá)的線路段的測量，提供了一種實(shí)時(shí)簡捷而直觀的測量方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)，也是國民生活的重要保障。電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況直接決定著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民的生活質(zhì)量。一套完整的電力供應(yīng)系統(tǒng)包括配電、發(fā)電、送電、輸電、用電等一系列相關(guān)設(shè)備。輸電線網(wǎng)是連接整個(gè)系統(tǒng)的主要部分，因此輸電線運(yùn)行的安全與否，決定著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全的程度。電力架空線路、桿塔以及相關(guān)附件，這些都長期在自然環(huán)境中運(yùn)行，需要長期經(jīng)受來自線路的張力的影響。不僅如此，還需要承.受冰凍、雷電、狂風(fēng)、落石滑坡、地動(dòng)起伏以及鳥害等外界損壞，還需要應(yīng)對(duì)材料的自然老化現(xiàn)象。假如，這些材料沒有在其運(yùn)行情況惡化之前，作出修復(fù)或者更換處理，造成的結(jié)果，不僅是發(fā)生電力安全事故，而且長期以往，將對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成威脅。輸電系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，會(huì)直接給配用電系統(tǒng)造成影響。

近年來極端天氣增多，且電網(wǎng)在不斷延伸，線路安全運(yùn)行正經(jīng)歷著新的挑戰(zhàn)。一旦高壓鐵塔出現(xiàn)短路、跳閘或倒塔等情況，其對(duì)工廠生產(chǎn)和人民生活都將帶來不可估量的損失。因此，保障電力高壓鐵塔的安全和穩(wěn)定，是電力部門一項(xiàng)非常重要的工作。

在全國范圍內(nèi)，各個(gè)地區(qū)的電力部門為了及時(shí)有效的查找出隱藏的危害，投入大量的人、財(cái)、物，應(yīng)用于電力傳輸線路的巡邏、監(jiān)視以及維護(hù)之中。所謂線路巡視，就是人為的沿著輸電線路對(duì)輸電線進(jìn)行巡視檢查，定期詳細(xì)記錄輸電線的運(yùn)行狀態(tài)，以便及時(shí)預(yù)估和發(fā)現(xiàn)輸電線可能出現(xiàn)的問題，并將記錄的數(shù)據(jù)總結(jié)作為輸電線的狀態(tài)判斷的依據(jù)。除此之外，高精度儀器愈加頻繁地被應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線的精確監(jiān)控。但是，這種儀器價(jià)格高昂，而且其可以使用的范圍較小。它不能對(duì)運(yùn)維人員難以到達(dá)的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視與測控。

在傳輸線路的監(jiān)視與控制過程中，其最大的弧垂值和舞動(dòng)的情況是重要的監(jiān)視與測控研究方向。弧垂值的比對(duì)、舞動(dòng)幅頻特性，是影響輸，電線，路正常運(yùn)行的主要方面。電力工程的輸電線路建設(shè)驗(yàn)收時(shí)，施工人員會(huì)對(duì)輸電線路的弧垂大小做嚴(yán)格檢查。

在輸電線路的日常運(yùn)行維護(hù)監(jiān)測中也需要對(duì)弧垂進(jìn)行校驗(yàn)或?qū)崟r(shí)監(jiān)測，以確保輸電線路的安全運(yùn)行。雨凇和雪天會(huì)使輸電線路覆蓋大量的冰雪。部分傳輸線路上的冰層覆蓋會(huì)超過傳輸線路的承受能力，導(dǎo)致線路折斷。另外，線路擺動(dòng)幅度達(dá)到一定程度時(shí)，可能會(huì)造成相與相之間的閃絡(luò)，損壞金具，跳閘停電，倒桿倒塔等，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和人身安全造成嚴(yán)重傷害的事故。對(duì)輸電系統(tǒng)構(gòu)成巨大危害，造成了重大經(jīng)濟(jì)損失。一直到現(xiàn)在，高壓輸電線路，其線路巡邏與監(jiān)視，主要還是依靠巡線員步行，通過人工的方法。但是，這種人工監(jiān)測已經(jīng)越來越不能適應(yīng)新常態(tài)下對(duì)于線路監(jiān)控的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及方法，對(duì)傳輸線路視頻圖像進(jìn)行輸電線舞動(dòng)和覆冰厚度的計(jì)算分析，為一些地理?xiàng)l件復(fù)雜、人工難以到達(dá)的線路段的測量，提供了一種實(shí)時(shí)、簡捷而直觀的測量方法。

為解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其中，包括：

圖像獲取模塊，用于獲取至少一條架空輸電線的圖像，并將所獲取的圖像發(fā)送給灰度處理模塊；

灰度處理模塊，用于對(duì)接收到的圖像進(jìn)行灰度化處理，并將處理后的圖像發(fā)送給濾波模塊；