[發(fā)明專利]輸電線路故障檢測方法、系統(tǒng)及嵌入式設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110997315.8
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113705001A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯興松;朱登柯
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06Q50/06;G06F113/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 房鑫

1.一種輸電線路故障檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

采集待測輸電線路的電力圖像；

將采集的待測輸電線路的電力圖像作為預(yù)設(shè)的輸電線路故障檢測模型的輸入，輸出得到待測輸電線路的故障檢測結(jié)果；

其中，預(yù)設(shè)的輸電線路故障檢測模型為能夠部署在嵌入式設(shè)備上的量化模型，量化模型為基于Caffe格式的YOLOv4網(wǎng)絡(luò)模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路故障檢測方法，其特征在于，能夠部署在嵌入式設(shè)備上的量化模型的構(gòu)建過程，具體如下：

采集真實場景下輸電線路的電力圖像，篩選，得到真實故障圖像，并構(gòu)建得到真實圖像數(shù)據(jù)集；

對真實圖像數(shù)據(jù)集中的真實故障圖像進(jìn)行仿真、標(biāo)簽標(biāo)注，得到仿真標(biāo)簽圖像，并構(gòu)建得到故障仿真數(shù)據(jù)集；

利用真實圖像數(shù)據(jù)集中的真實故障圖像，對故障仿真數(shù)據(jù)集中的仿真標(biāo)簽圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)增廣，得到模型訓(xùn)練樣本集，并將訓(xùn)練樣本隨機(jī)劃分為訓(xùn)練集及測試集；

利用訓(xùn)練集，對YOLOv4網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練后的YOLOv4網(wǎng)絡(luò)模型；

利用剪枝策略，對訓(xùn)練后的YOLOv4網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行剪枝改進(jìn)，得到剪枝后的YOLOv4網(wǎng)絡(luò)模型；

對剪枝后的YOLOv4網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行微調(diào)，以使模型收斂至最佳，得到微調(diào)后的YOLOv4網(wǎng)絡(luò)模型；

將微調(diào)后的YOLOv4網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化，得到Caffe格式的YOLOv4網(wǎng)絡(luò)模型，并對Caffe格式的YOLOv4網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行量化，得到量化模型，并將量化模型部署在嵌入式設(shè)備中，得到所述的部署在嵌入式設(shè)備的量化模型；其中，量化過程，采用測試集對量化模型進(jìn)行校準(zhǔn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輸電線路故障檢測方法，其特征在于，采集真實場景下輸電線路的電力圖像，篩選，得到真實圖像數(shù)據(jù)集的過程，具體如下：

采用在輸電線路塔架的預(yù)設(shè)位置，固定安裝攝像頭對真實場景下的輸電線路的電力圖像進(jìn)行采集，并對采集的電力圖像進(jìn)行篩選，得到真實故障圖像，并構(gòu)建得到真實圖像數(shù)據(jù)集。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輸電線路故障檢測方法，其特征在于，對真實圖像數(shù)據(jù)集中的真實故障圖像進(jìn)行仿真、標(biāo)簽標(biāo)注，得到仿真標(biāo)簽圖像，并構(gòu)建得到故障仿真數(shù)據(jù)集的過程，具體如下：

利用圖像仿真軟件，對真實圖像數(shù)據(jù)集中的真實故障圖像進(jìn)行仿真，得到故障仿真圖像；

采用LableImg工具，對故障仿真圖像的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行標(biāo)簽標(biāo)注，得到仿真標(biāo)簽圖像；根據(jù)仿真標(biāo)簽圖像，構(gòu)建得到故障仿真數(shù)據(jù)集；

其中，目標(biāo)區(qū)域為故障仿真圖像中的絕緣子缺損區(qū)域、異物短路區(qū)域、導(dǎo)線散股區(qū)域或?qū)Ь€斷股區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輸電線路故障檢測方法，其特征在于，故障仿真數(shù)據(jù)集中的仿真標(biāo)簽圖像存儲為*.xml文件；每個*.xml文件包括仿真標(biāo)簽圖像的數(shù)據(jù)名稱、目標(biāo)區(qū)域的類別、目標(biāo)區(qū)域的位置坐標(biāo)及目標(biāo)區(qū)域的長寬尺寸。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輸電線路故障檢測方法，其特征在于，利用真實圖像數(shù)據(jù)集中的真實故障圖像，對故障仿真數(shù)據(jù)集中的仿真標(biāo)簽圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)增廣，得到模型訓(xùn)練樣本集的過程，具體如下：

將真實圖像數(shù)據(jù)集中的真實故障圖像與故障仿真數(shù)據(jù)集中的仿真標(biāo)簽圖像，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、裁剪、拼接及亮度變換操作，得到模型訓(xùn)練樣本集。