[發(fā)明專利]輸電線路異物入侵檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811533798.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN109631848B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢宏偉;張俊嶺;公凡奎;劉猛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東魯能軟件技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01C11/00
• 分類號(hào): G01C11/00;G01V8/10;G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發(fā)明公開了一種基于并聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸電線路異物入侵檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法，能夠及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)輸電線路異物入侵，不僅大大提高了異物入侵檢測(cè)的準(zhǔn)確率，還保證了檢測(cè)效率。該檢測(cè)方法包括以下步驟：將輸電線路劃分成若干段，獲取輸電線路每段的圖像數(shù)據(jù)；分別對(duì)輸電線路每段的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度處理；利用訓(xùn)練好的并聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別對(duì)得到的每個(gè)灰度圖像進(jìn)行異物入侵檢測(cè)；如果檢測(cè)到異物入侵，將檢測(cè)結(jié)果和對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及輸電線路檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種基于并聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的嵌入式輸電線路異物入侵檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，保證電力供需安全可靠至關(guān)重要。由于輸電線路常年暴露在野外環(huán)境中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生異物懸掛于高壓線和異物入侵損壞線路設(shè)備，導(dǎo)致墜線、燃燒、線路損壞等，不僅造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)對(duì)輸電線路下的車輛、行人造成無法挽回的危害。因此，準(zhǔn)確及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異物入侵并且預(yù)警對(duì)我國(guó)電網(wǎng)輸電線路安全具有非常重要的意義。

目前針對(duì)輸電線路異物入侵的檢測(cè)主要有人工巡檢和無人機(jī)巡檢。輸電線路通常經(jīng)過山川河流、公路橋梁等復(fù)雜的地理環(huán)境，人工巡線法存在較大的安全隱患，浪費(fèi)大量的人力物力，且存在巡檢效率低和巡檢效果差等問題。隨后，出現(xiàn)了借助飛行器作為運(yùn)載工具，裝載可見光成像設(shè)備對(duì)110～1000KV高壓輸電線走廊進(jìn)行巡檢的無人機(jī)巡檢法。它雖然不受地理環(huán)境的影響，但是無人飛行器傳回的大量圖像數(shù)據(jù)還是需要人為地判斷線路上是否存在異物。以上兩種方法均需要人工檢測(cè)，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)異物入侵。

此外，隨著監(jiān)控設(shè)備的普及，基于圖像處理的輸電線路異物入侵檢測(cè)也是一種可行的方法。目前異物入侵檢測(cè)方法一般是通過高斯濾波、中值濾波、或者雙邊濾波消除噪聲，利用最大類間方差(Otsu)對(duì)圖像進(jìn)行背景和前景的分割，最后利用Hough變換提取輸電線路，再對(duì)異物進(jìn)行識(shí)別。然而，輸電線路常年暴露在野外，受天氣、光照和地理環(huán)境的影響較大，很難提取準(zhǔn)確有效的背景信息，且輸電線路數(shù)量龐大，獲取攝像頭拍攝的視頻圖像信息需要花費(fèi)昂貴的網(wǎng)絡(luò)通信費(fèi)用，很難及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)異物入侵。

綜上所述，目前對(duì)于復(fù)雜場(chǎng)景中無法及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)輸電線路異物入侵，異物入侵檢測(cè)準(zhǔn)確率低的問題，尚缺乏有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決復(fù)雜場(chǎng)景中輸電線路異物檢測(cè)準(zhǔn)確率低、不及時(shí)的問題，本公開提供了一種基于并聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸電線路異物入侵檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法，能夠及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)輸電線路異物入侵，不僅大大提高了異物入侵檢測(cè)的準(zhǔn)確率，還保證了檢測(cè)效率。

本公開所采用的技術(shù)方案是：

一種輸電線路異物入侵檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟：

將輸電線路劃分成若干段，獲取輸電線路每段的圖像數(shù)據(jù)；

分別對(duì)輸電線路每段的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度處理；

利用訓(xùn)練好的并聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別對(duì)得到的每個(gè)灰度圖像進(jìn)行異物入侵檢測(cè)；

如果檢測(cè)到異物入侵，將檢測(cè)結(jié)果和對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)。

進(jìn)一步的，所述輸電線路每段的圖像數(shù)據(jù)的獲取方法為：

在輸電線路的每段分別設(shè)置攝像頭和處理器，通過處理器獲取當(dāng)前攝像頭采集的視頻流，并對(duì)視頻流進(jìn)行解碼，生成圖像數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述并聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括特征提取層和若干個(gè)并聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層。

進(jìn)一步的，所述利用訓(xùn)練好的并聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)灰度圖像進(jìn)行異物入侵檢測(cè)的方法為：

利用異物入侵?jǐn)?shù)據(jù)集對(duì)并聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；

將灰度圖像輸入到訓(xùn)練好的并聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中；

經(jīng)過特征提取層，提取特征圖；