CN117630912A - 一种输电线路通道隐患目标发现识别***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种输电线路通道隐患目标发现识别***和方法，所述***包括：毫米波雷达，用于实时监测输电线路通道周边的隐患点，当监测到隐患点后，将隐患点坐标发送至监拍装置，并继续追踪隐患点；监拍装置，用于根据隐患点坐标对隐患点进行拍照，对隐患点图像进行隐患区域标注，并根据毫米波雷达实时上传的隐患点坐标判定隐患点是否为隐患目标；若是隐患目标，发出报警信号，获取隐患目标信息进行本地存储，并将隐患目标信息上传到平台服务器；平台服务器，用于实时显示隐患目标信息。本发明通过将监拍装置与毫米波雷达融合，进行隐患目标的监测和识别，提高了隐患目标监测的准确率和响应速度。

Description

一种输电线路通道隐患目标发现识别***和方法

技术领域

本发明涉及输电线路图像识别技术领域，更具体的说是涉及一种输电线路通道隐患目标发现识别***和方法。

背景技术

输电线路是电网的重要组成部分，承担着输送分配电能以及连接电网的重要角色。受人为及自然条件的影响，输电线路通道隐患问题也多种多样。其中，外力破坏是输电线路通道各种缺陷和隐患的主要因素，因此，对输电线路通道隐患的监测，关键在于实时监测输电线路通道周边存在外力破环隐患的设备和人等隐患目标。

当前，针对隐患目标的监控识别，通常借助前端设备高分辨率摄像头，基于深度学习图像识别算法而研发设计的输电线路监拍装置，能够解决人工巡检作业强度大、运维效率低等的问题，提高了隐患报警准确率和处理效率，可及时识别输电线路通道中的隐患目标，保障输电线路的可靠性和稳定性。

但是，随着可视化装置的大范围应用，逐步显现出摄像头等器件易受光线影响、因距离信息缺失导致外破隐患误判，以及图像“近大远小”等问题，告警区域的划定存在误报的情况，降低了可视化装置智能识别的准确率，同时受待机时长及功耗方面的约束，存在拍照间隔设置较长，隐患识别响应慢等缺点。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种输电线路通道隐患目标发现识别***和方法，通过将监拍装置与毫米波雷达融合，进行隐患目标的监测和识别，提高了隐患目标监测的准确率和响应速度。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种输电线路通道隐患目标发现识别***，包括：监拍装置、毫米波雷达和平台服务器；监拍装置和毫米波雷达均固定安装在输电线路通道上，监拍装置和毫米波雷达连接，监拍装置通过无线网络与平台服务器连接；毫米波雷达，用于实时监测输电线路通道周边的隐患点，当监测到隐患点后，将隐患点坐标发送至监拍装置，并继续追踪隐患点；监拍装置，用于根据隐患点坐标对隐患点进行拍照，对隐患点图像进行隐患区域标注，并根据毫米波雷达实时上传的隐患点坐标判定隐患点是否为隐患目标；若是隐患目标，发出报警信号，获取隐患目标信息进行本地存储，并将隐患目标信息上传到平台服务器；平台服务器，用于实时显示隐患目标信息。

进一步，监拍装置包括：供电模块、核心处理器模块、摄像头模块、无线通信模块、报警模块和隐患目标库；核心处理器模块分别与摄像头模块、无线通信模块、报警模块和隐患目标库数据连接，供电模块与核心处理器模块电连接，无线通信模块通过无线网络与平台服务器数据连接，核心处理器模块与毫米波雷达数据连接，供电模块与毫米波雷达电连接。

核心处理器模块，用于获取毫米波雷达上传的隐患点坐标，并根据隐患点坐标控制摄像头模块进行隐患点图像采集，对隐患点图像进行隐患区域标注，并通过与隐患点坐标进行比对判定隐患点是否为隐患目标；若是隐患目标，控制报警模块发出报警信号，将隐患目标信息存储到隐患目标库中，并通过无线通信模块将隐患目标信息上传到平台服务器。

进一步，隐患目标信息包括：线路信息、输电线路预计外破点位置、隐患点数量、隐患点与输电线路间距、隐患点移动速度、隐患点位置信息及告警区域信息。

相应的，本发明公开了一种输电线路通道隐患目标发现识别方法，包括：

获取毫米波雷达安装信息、监拍装置安装信息及监拍装置内置的摄像头模块的内部参数；

根据获取的信息统一毫米波雷达与监拍装置的测量值坐标；

通过毫米波雷达主动监测隐患点，当监测到隐患点后，将隐患点坐标上传至监拍装置；

根据隐患点坐标控制摄像头模块进行隐患点图像采集，生成隐患点图像；

通过智能识别功能对隐患点图像进行隐患区域标注；

将隐患区域与隐患点坐标进行比对，以判定隐患点是否为隐患目标；

当隐患点判定为隐患目标时，进行现场预警，整理存储隐患目标信息，并上传至平台服务器；

利用平台服务器实时显示隐患目标信息。

进一步，毫米波雷达安装信息包括：雷达姿态角、电力塔绝缘子与毫米波雷达的水平偏差、电力塔绝缘子与毫米波雷达的高度偏差。

进一步，监拍装置安装信息，包括：监拍装置姿态角、监拍装置相对于雷达三维坐标的偏移量。

进一步，摄像头模块的内部参数，包括：X轴和Y轴焦距、X轴和Y轴图像中心、径向畸变系数和切向畸变系数。

进一步，所述根据获取的信息统一毫米波雷达与监拍装置的测量值坐标，包括：

将毫米波雷达坐标系下的坐标转换到以监拍装置为中心的大地坐标系中；

将大地坐标系的坐标转换到监拍装置坐标系；

将监拍装置坐标系的坐标转换到摄像头模块的图像坐标系。

进一步，所述将隐患区域与隐患点坐标进行比对，以判定隐患点是否为隐患目标，包括：

将隐患区域的中心点坐标与毫米波雷达返回的隐患点坐标进行比较；

判定两个坐标的差值是否小于设定阈值；

若是，则隐患区域中的隐患点即为隐患目标；若否，则重新开启毫米波雷达监测隐患点。

进一步，所述进行现场预警，整理存储隐患目标信息，并上传至平台服务器，包括：

通过报警模块发出声光报警信息，以驱离隐患目标；

获取毫米波雷达测量的隐患点距离、移动速度和角度，生成隐患目标信息；

将隐患目标信息存储到隐患目标库中，并通过无线通信模块将隐患目标信息上传到平台服务器。

对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明公开了一种输电线路通道隐患目标发现识别***和方法，通过将毫米波雷达与监拍装置进行融合使用，并利用隐患目标库存储隐患目标信息，实现了隐患目标的高精度空间定位，同时提高了隐患目标识别的响应速度。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式的***结构图。

图2是本发明具体实施方式的方法流程图。

图中，1、监拍装置；2、毫米波雷达；3、平台服务器；4、供电模块；5、核心处理器模块；6、摄像头模块；7、无线通信模块；8、报警模块；9、隐患目标库。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种输电线路通道隐患目标发现识别***，包括：监拍装置1、毫米波雷达2和平台服务器3。

监拍装置1和毫米波雷达2均固定安装在输电线路通道上，监拍装置1和毫米波雷达2连接，监拍装置1通过无线网络与平台服务器3连接。其中，为保证较高的检测精度，毫米波雷达2与监拍装置1用同一支架固定安装在输电线路通道，且保证雷达法线与输电线路走向一致。

毫米波雷达2，用于实时监测输电线路通道周边的隐患点，当监测到隐患点后，将隐患点坐标发送至监拍装置，并继续追踪隐患点。

监拍装置1，用于根据隐患点坐标对隐患点进行拍照，对隐患点图像进行隐患区域标注，并根据毫米波雷达实时上传的隐患点坐标判定隐患点是否为隐患目标；若是隐患目标，发出报警信号，获取隐患目标信息进行本地存储，并将隐患目标信息上传到平台服务器。

在具体实施方式中，监拍装置1包括：供电模块4、核心处理器模块5、摄像头模块6、无线通信模块7、报警模块8和隐患目标库9。核心处理器模块5分别与摄像头模块6、无线通信模块7、报警模块8和隐患目标库数据9连接，通过本领域常用的信号传输电路实现监拍装置1内部的数据处理和传输。供电模块4分别与核心处理器模块5和毫米波雷达电2连接，核心处理器模块与毫米波雷达数据连接，即毫米波雷达2由监拍装置1提供电源，其通过有线方式与监拍装置1通信。另外，无线通信模块通过无线网络与平台服务器3数据连接，实现了通过无线网络与平台服务器3的远程数据交互。

平台服务器3，用于实时显示隐患目标信息。其中，平台服务器3上配置有显示模块或液晶显示模组，用于实时显示获取的隐患目标信息。

在本***中，通过设计了隐患目标库9，作为存储隐患目标信息的数据库。其中，隐患目标信息包括：线路信息、输电线路预计外破点位置、隐患点数量、隐患点与输电线路间距、隐患点移动速度、隐患点位置信息及告警区域信息等。

本实施例提供了一种输电线路通道隐患目标发现识别***，通过将监拍装置与毫米波雷达融合，进行隐患目标的监测和识别，提高了隐患目标监测的准确率和响应速度。

基于上述实施例，如图2所示，本发明还公开了一种输电线路通道隐患目标发现识别方法，本方法应用于上述的输电线路通道隐患目标发现识别***中，尤其应用于监拍装置中。

本方法具体包括如下步骤：

S1：获取毫米波雷达安装信息、监拍装置安装信息及监拍装置内置的摄像头模块的内部参数。

具体来说，毫米波雷达安装信息，包括雷达姿态角、电力塔绝缘子与毫米波雷达的水平偏差、高度偏差等。监拍装置安装信息，包括监拍装置姿态角、监拍装置相对于雷达三维坐标的偏移量。监拍装置内置的摄像头模块的内部参数，包括X轴和Y轴焦距、X轴和Y轴图像中心、径向畸变系数和切向畸变系数。

S2：根据获取的信息统一毫米波雷达与监拍装置的测量值坐标。

在具体实施方式中，毫米波雷达与监拍装置的融合是将不同坐标系的测量值转换到同一个坐标系中，二者之间的标定分三个步骤来进行：首先将毫米波雷达坐标系下的坐标转换到以监拍装置为中心的大地坐标系中，然后将大地坐标系的坐标转换到监拍装置坐标系，最后将监拍装置坐标系的坐标转换到图像坐标系。

S3：通过毫米波雷达主动监测隐患点，当监测到隐患点后，将隐患点坐标上传至监拍装置。

在具体实施方式中，为降低整体功耗，先开启毫米波雷达，通过毫米波雷达主动监测隐患点，当监测到隐患点后，将隐患点坐标主动上送到监拍装置。

S4：根据隐患点坐标控制摄像头模块进行隐患点图像采集，生成隐患点图像。

在具体实施方式中，获取到隐患点坐标后，监拍装置打开摄像头模块进行拍照，开启隐患点图像采集及智能识别。

S5：通过智能识别功能对隐患点图像进行隐患区域标注。

在具体实施方式中，利用内置的图像识别工具在隐患点图像中标注出隐患区域。

S6：将隐患区域与隐患点坐标进行比对，以判定隐患点是否为隐患目标。

在具体实施方式中，首先将隐患区域的中心点坐标与毫米波雷达返回的隐患点坐标进行比较。此时，判定两个坐标的差值是否小于设定阈值；若是，则隐患区域中的隐患点即为隐患目标。若否，则重新开启毫米波雷达监测隐患点，并重复上述步骤，直至两个坐标的差值小于设定阈值。

S7：当隐患点判定为隐患目标时，进行现场预警，整理存储隐患目标信息，并上传至平台服务器。

在具体实施方式中，首先通过报警模块发出声光报警信息，以驱离隐患目标。同时，获取毫米波雷达持续测量的隐患点距离、移动速度和角度，生成隐患目标信息。然后，将隐患目标信息存储到隐患目标库中。最后，通过无线通信模块将隐患目标信息上传到平台服务器。

S8：利用平台服务器实时显示隐患目标信息。

在具体实施方式中，利用液晶显示模组实时显示获取的隐患目标信息。

综上所述，本发明通过将毫米波雷达与监拍装置进行融合使用，并利用隐患目标库存储隐患目标信息，实现了隐患目标的高精度空间定位，同时提高了隐患目标识别的响应速度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的***相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、***和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的***实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，***或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的输电线路通道隐患目标发现识别***和方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种输电线路通道隐患目标发现识别***，其特征在于，包括：监拍装置、毫米波雷达和平台服务器；

监拍装置和毫米波雷达均固定安装在输电线路通道上，监拍装置和毫米波雷达连接，监拍装置通过无线网络与平台服务器连接；

毫米波雷达，用于实时监测输电线路通道周边的隐患点，当监测到隐患点后，将隐患点坐标发送至监拍装置，并继续追踪隐患点；

监拍装置，用于根据隐患点坐标对隐患点进行拍照，对隐患点图像进行隐患区域标注，并根据毫米波雷达实时上传的隐患点坐标判定隐患点是否为隐患目标；若是隐患目标，发出报警信号，获取隐患目标信息进行本地存储，并将隐患目标信息上传到平台服务器；

平台服务器，用于实时显示隐患目标信息。

2.根据权利要求1所述的输电线路通道隐患目标发现识别***，其特征在于，所述监拍装置包括：供电模块、核心处理器模块、摄像头模块、无线通信模块、报警模块和隐患目标库；

核心处理器模块分别与摄像头模块、无线通信模块、报警模块和隐患目标库数据连接，供电模块与核心处理器模块电连接，无线通信模块通过无线网络与平台服务器数据连接，核心处理器模块与毫米波雷达数据连接，供电模块与毫米波雷达电连接；

核心处理器模块，用于获取毫米波雷达上传的隐患点坐标，并根据隐患点坐标控制摄像头模块进行隐患点图像采集，对隐患点图像进行隐患区域标注，并通过与隐患点坐标进行比对判定隐患点是否为隐患目标；若是隐患目标，控制报警模块发出报警信号，将隐患目标信息存储到隐患目标库中，并通过无线通信模块将隐患目标信息上传到平台服务器。

3.根据权利要求2所述的输电线路通道隐患目标发现识别***，其特征在于，所述隐患目标信息包括：线路信息、输电线路预计外破点位置、隐患点数量、隐患点与输电线路间距、隐患点移动速度、隐患点位置信息及告警区域信息。

4.一种输电线路通道隐患目标发现识别方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-3任一项所述的输电线路通道隐患目标发现识别***，所述方法包括：获取毫米波雷达安装信息、监拍装置安装信息及监拍装置内置的摄像头模块的内部参数；

根据获取的信息统一毫米波雷达与监拍装置的测量值坐标；

通过毫米波雷达主动监测隐患点，当监测到隐患点后，将隐患点坐标上传至监拍装置；

根据隐患点坐标控制摄像头模块进行隐患点图像采集，生成隐患点图像；

通过智能识别功能对隐患点图像进行隐患区域标注；

将隐患区域与隐患点坐标进行比对，以判定隐患点是否为隐患目标；

当隐患点判定为隐患目标时，进行现场预警，整理存储隐患目标信息，并上传至平台服务器；

利用平台服务器实时显示隐患目标信息。

5.根据权利要求4所述的输电线路通道隐患目标发现识别方法，其特征在于，所述毫米波雷达安装信息包括：雷达姿态角、电力塔绝缘子与毫米波雷达的水平偏差、电力塔绝缘子与毫米波雷达的高度偏差。

6.根据权利要求5所述的输电线路通道隐患目标发现识别方法，其特征在于，所述监拍装置安装信息，包括：监拍装置姿态角、监拍装置相对于雷达三维坐标的偏移量。

7.根据权利要求6所述的输电线路通道隐患目标发现识别方法，其特征在于，所述摄像头模块的内部参数，包括：X轴和Y轴焦距、X轴和Y轴图像中心、径向畸变系数和切向畸变系数。

8.根据权利要求7所述的输电线路通道隐患目标发现识别方法，其特征在于，所述根据获取的信息统一毫米波雷达与监拍装置的测量值坐标，包括：

将毫米波雷达坐标系下的坐标转换到以监拍装置为中心的大地坐标系中；

将大地坐标系的坐标转换到监拍装置坐标系；

将监拍装置坐标系的坐标转换到摄像头模块的图像坐标系。

9.根据权利要求8所述的输电线路通道隐患目标发现识别方法，其特征在于，所述将隐患区域与隐患点坐标进行比对，以判定隐患点是否为隐患目标，包括：将隐患区域的中心点坐标与毫米波雷达返回的隐患点坐标进行比较；

判定两个坐标的差值是否小于设定阈值；

若是，则隐患区域中的隐患点即为隐患目标；若否，则重新开启毫米波雷达监测隐患点。

10.根据权利要求9所述的输电线路通道隐患目标发现识别方法，其特征在于，所述进行现场预警，整理存储隐患目标信息，并上传至平台服务器，包括：

通过报警模块发出声光报警信息，以驱离隐患目标；

获取毫米波雷达测量的隐患点距离、移动速度和角度，生成隐患目标信息；

将隐患目标信息存储到隐患目标库中，并通过无线通信模块将隐患目标信息上传到平台服务器。