[發明專利]一種電纜通道防外破智能前端監控及預警系統

有效

• 申請號: 202011233440.3
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112349056B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 劉敏;郭煥;莊師強;李海良
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G08B13/196
• 分類號: G08B13/196;H04N7/18
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發明公開了一種電纜通道防外破智能前端監控及預警系統，包括：在線監控子系統，采用多個集成了邊緣計算盒子的智能監控設備實時獲取電纜運行狀態時空分布信息，對所獲取的電纜運行狀態時空分布信息進行特征提取和行為識別；風險評估子系統，用于接收和處理所述在線監控子系統所輸出的數據信息，并輸出風險評估結果；智能預警子系統，用于接收所述風險評估子系統所輸出的風險評估結果，依據所接收到的風險評估結果判斷是否發出預警；所述智能預警子系統與所述在線監控子系統相連接。本發明解決了傳統地埋電纜防外破手段無法全時段、智能化預警等問題。

技術領域

本發明涉及電纜通道運維領域，具體涉及一種電纜通道防外破智能前端監控及預警系統。

背景技術

電纜是輸電線路的主要鋪設方式之一，其防外破手段主要依靠人工巡檢。由于電纜位于地下，人工巡檢難以及時發現危害電纜運行的外破行為。同時，城市的快速發展和野外地形地貌的變化易造成電纜通道走向的標識與電纜實際位置存在偏差，易導致輸電線路被施工機械破壞。電纜遭受外力破壞的情況已成為嚴重影響電網安全運行的因素。因此，將視頻監控技術運用于電纜的防外破是當前的研究熱點。國內外的研究機構、企事業單位開展了大量的研究工作，但仍存在以下主要問題：

1.在不影響電纜運行的條件下，電纜路徑標識牌與電纜實際位置的偏差難以確定。依靠標識牌無法準確判定電纜通道走向，存在人工巡檢難以及時預防和發現危害電纜運行的情況。

2.現有的視頻監控技術多應用于架空線路，行為識別主要針對通道大型機械，不能有效識別針對電纜的外破行為，無法直接作為輸電電纜的防外破有效手段。

3.現有輸電線路視頻監控的圖像識別功能在后臺實現，存在響應速度慢，時效性差的問題，且精準識別距離短，識別準確度較低。

發明內容

為此，為了解決現有技術中的上述問題，本發明提出一種電纜通道防外破智能前端監控及預警系統。

本發明通過以下技術手段解決上述問題：

一種電纜通道防外破智能前端監控及預警系統，包括：

在線監控子系統，采用多個集成了邊緣計算盒子的智能監控設備實時獲取電纜運行狀態時空分布信息，對所獲取的電纜運行狀態時空分布信息進行特征提取和行為識別，并輸出經過特征提取和行為識別后的數據信息；

風險評估子系統，用于接收和處理所述在線監控子系統所輸出的數據信息，并輸出風險評估結果；

智能預警子系統，用于接收所述風險評估子系統所輸出的風險評估結果，依據所接收到的風險評估結果判斷是否發出預警；且對接收到的所有風險評估結果進行再分析，并輸出各種風險評估結果的發生率；

視頻綜合管理平臺，用于所述在線監控至系統、風險評估子系統和智能預警子系統相互之間的信息接入、存儲和轉發；

所述邊緣計算盒子搭載有神經網絡模型。

進一步的，所述在線監控子系統實時獲取電纜運行狀態時空分布信息采用原位非破壞技術采集電纜地理坐標數據，并聯合基于無線射頻識別技術(RFID)的電纜通道數字化標簽與視頻監控智能識別算法，動態識別電纜及其附屬設施的地理位置信息及狀態信息。

進一步的，所述在線監控子系統對所獲取的電纜運行狀態時空分布信息進行特征提取和行為識別采用Faster RCNN網絡構建目標特征及行為識別模型，利用該模型構建特征提取及行為識別算法，其具體流程為：

S1、獲取所需輸入圖像；

S2、通過區域生成網絡RPN生成候選區域；

S3、提取S2中候選區域特征；

S4、對S3中所提取的特征進行分類；

S5、回歸器回歸并進行位置調整。