基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及輸電線路覆冰預警系統(tǒng)，具體為基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)，解決目前缺乏輸電線路覆冰預警系統(tǒng)的問題，技術(shù)方案為：包括視頻采集模塊，圖像處理分析模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊和狀態(tài)顯示預警模塊；視頻采集模塊包括多個攝像頭及無線數(shù)據(jù)傳輸芯片，攝像頭與無線數(shù)據(jù)傳輸芯片連接；圖像處理分析模塊包括無線數(shù)據(jù)接收裝置和PC機，無線數(shù)據(jù)接收裝置與PC機連接；數(shù)據(jù)存儲模塊包括CPU和存儲裝置；狀態(tài)顯示預警模塊包括聲音預警裝置，發(fā)光預警裝置；圖像處理分析模塊的PC機與數(shù)據(jù)存儲模塊連接，數(shù)據(jù)存儲模塊與狀態(tài)顯示預警模塊連接。優(yōu)點：1、無需人工巡檢，減少生產(chǎn)安全事故的產(chǎn)生；2、實時性強；3、可升級更新；4、容錯性強。
【專利說明】基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸電線路覆冰預警系統(tǒng)，具體為基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路覆冰是輸電【技術(shù)領(lǐng)域】一個危害較大、防護比較困難的問題之一，是威脅輸電線路安全運行的重要因素。輸電線路覆冰是在一定的自然環(huán)境下發(fā)生的，當云中或霧中的水滴在0°c或更低時與輸電線路表面碰撞并凍結(jié)時，覆冰現(xiàn)象就產(chǎn)生了。08年我國南方就出現(xiàn)過大范圍冰雪災害導致大量輸電線路的倒塔、斷線、覆冰等事故，對電網(wǎng)和群眾的正常生活甚至生命安全造成巨大危害。因此實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的上傳、獲取、分析與預警對于保障輸電線路的安全具有至關(guān)重要的意義，及時發(fā)現(xiàn)輸電線路的覆冰狀況是保證快速處理災害和減少重大財產(chǎn)損失的先決條件。目前，對于輸電線路覆冰情況的監(jiān)測主要是通過巡視人員現(xiàn)場觀測來實現(xiàn)的，但由于輸電線路覆冰受各地區(qū)地形氣候條件影響大，而且有些線路架設(shè)在人煙稀少、交通不便的地區(qū)，這樣就加重了巡查人員的工作量和工作安全，并且獲得信息的準確性差、效率低，實時性差。因此就亟需研發(fā)一套對于線路覆冰狀況能夠做出準確判斷，工作效率高，實時性強的系統(tǒng)對輸電線路覆冰情況進行監(jiān)測和預警，從而保證輸電線路的正常運行，保障電力運行安全。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決目前缺乏輸電線路覆冰預警系統(tǒng)的問題，提供一種基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)，包括視頻采集模塊，圖像處理分析模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊和狀態(tài)顯示預警模塊；所述視頻采集模塊包括多個攝像頭以及無線數(shù)據(jù)傳輸芯片，攝像頭與無線數(shù)據(jù)傳輸芯片連接；所述圖像處理分析模塊包括無線數(shù)據(jù)接收裝置和PC機，無線數(shù)據(jù)接收裝置與PC機連接；所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括CPU和存儲裝置；所述狀態(tài)顯示預警模塊包括聲音預警裝置，發(fā)光預警裝置；所述圖像處理分析模塊的PC機與數(shù)據(jù)存儲模塊連接，所述數(shù)據(jù)存儲模塊與狀態(tài)顯示預警模塊連接。
[0005]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:1、無需巡線人員在惡略天氣下對地形復雜危險的輸電線路段進行日常巡檢，大大減輕了巡線人員的工作量，避免因惡略天氣巡線導致的生產(chǎn)安全事故；2、實時性強，通過無線數(shù)據(jù)傳輸，可實時觀測預警輸電線路的覆冰情況，及時作出預警并通知維護人員進行維護；3、可升級更新，通過知識庫寫入模塊可對數(shù)據(jù)存儲模塊進行不斷更新升級，提高預警判斷的準確性，還可添加新的輸電線路段參數(shù)，擴大可預警線路段的范圍；4、容錯性強，當預警功能故障或預警錯誤時，通過視頻顯示模塊可人工進行預警的判斷和修正，避免系統(tǒng)誤報誤判而造成的人力物力財力的浪費。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
圖2為圖像處理模塊的工作流程圖；
圖中1-視頻采集模塊，2-圖像處理模塊，3-數(shù)據(jù)存儲模塊，4-視頻顯示模塊，5-狀態(tài)顯示預警模塊，6-知識庫寫入模塊。

【具體實施方式】
[0007]基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)，包括視頻采集模塊1，圖像處理模塊2，數(shù)據(jù)存儲模塊3和狀態(tài)顯示預警模塊5 ;所述視頻采集模塊I包括多個攝像頭以及無線數(shù)據(jù)傳輸芯片，攝像頭與無線數(shù)據(jù)傳輸芯片連接；所述圖像處理模塊2包括無線數(shù)據(jù)接收裝置和PC機，無線數(shù)據(jù)接收裝置與PC機連接；所述數(shù)據(jù)存儲模塊3包括CPU和存儲裝置；所述狀態(tài)顯示預警模塊5包括聲音預警裝置、發(fā)光預警裝置；所述圖像處理模塊2的PC機與數(shù)據(jù)存儲模塊連接，所述數(shù)據(jù)存儲模塊3與狀態(tài)顯示預警模塊5連接。
[0008]使用時，視頻采集模塊I將輸電線路實時圖像數(shù)據(jù)采集到之后，通過無線數(shù)據(jù)傳輸芯片發(fā)送給圖像處理模塊2的無線數(shù)據(jù)接收裝置，無線數(shù)據(jù)接收裝置將數(shù)據(jù)傳輸給PC機，PC機通過視頻局部放大技術(shù)、邊緣檢測算法先對視頻信號進行抑噪去噪處理，并在圖像梯度幅值計算中增加30°、60° >120° >150°四個方向的偏導數(shù)計算,從而提高Robert算子的邊緣細化處理能力。PC機通過使用鄰域平均值來自動計算待測點的閾值，從而實現(xiàn)閾值的自動產(chǎn)生。然后PC機對圖像進行二值化處理，并與數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù)進行區(qū)域匹配，獲得當前圖像信號中輸電線的尺寸參數(shù)，然后計算當前輸電線路覆冰厚度的臨界值。數(shù)據(jù)存儲模塊中的(PU將該臨界值與數(shù)據(jù)存儲模塊3中存儲裝置存儲的的覆冰厚度預警值進行對比，從而判斷當前圖像信號中輸電線路覆冰厚度是否達到預警臨界點，如果達到臨界點，則CPU通過狀態(tài)顯示預警模塊5發(fā)出聲、光預警信號。
[0009]具體實施時，所述基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)還包括與數(shù)據(jù)存儲模塊3連接的知識庫寫入模塊6，所述知識庫寫入模塊6包括鍵盤及數(shù)據(jù)傳輸接口。鍵盤及數(shù)據(jù)傳輸接口方便技術(shù)人員不斷向數(shù)據(jù)存儲模塊中添加新的輸電線路尺寸參數(shù)及覆冰厚度預警臨界值經(jīng)驗參數(shù)，從而提高本發(fā)明對輸電線路覆冰預警的準確性。所述基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)還包括與數(shù)據(jù)存儲模塊3連接的視頻顯示模塊4，所述視頻顯示模塊4為電子顯示屏。電子顯示屏可實時顯示輸電線路的覆冰情況，在本發(fā)明的預警功能故障或失效時，通過人工查看電子顯示屏的圖像也可判斷輸電線路的覆冰是否達到臨界值，及時對線路進行維護，避免造成更大的經(jīng)濟損失以及威脅生命安全的事故，從而提高本發(fā)明的容錯性。所述狀態(tài)顯示預警模塊5還包括數(shù)據(jù)無線傳輸裝置及數(shù)據(jù)接收裝置。當發(fā)生覆冰厚度達到臨界值，狀態(tài)顯示預警模塊發(fā)出預警信息時，數(shù)據(jù)無線傳輸裝置將預警信息發(fā)送至數(shù)據(jù)接收裝置，野外巡線人員可以及時得知達到臨界值的輸電線路所處位置，及時趕到預警線路段進行維護，提高了消除警報的響應時間，最大程度避免發(fā)生危險的可能。
【權(quán)利要求】
1.一種基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)，其特征為:包括視頻采集模塊(I)，圖像處理模塊(2)，數(shù)據(jù)存儲模塊(3)和狀態(tài)顯示預警模塊(5);所述視頻采集模塊(I)包括多個攝像頭以及無線數(shù)據(jù)傳輸芯片，攝像頭與無線數(shù)據(jù)傳輸芯片連接；所述圖像處理模塊(2)包括無線數(shù)據(jù)接收裝置和PC機，無線數(shù)據(jù)接收裝置與PC機連接；所述數(shù)據(jù)存儲模塊(3)包括CPU和存儲裝置；所述狀態(tài)顯示預警模塊(5)包括聲音預警裝置、發(fā)光預警裝置；所述圖像處理模塊(2)的PC機與數(shù)據(jù)存儲模塊連接，所述數(shù)據(jù)存儲模塊(3)與狀態(tài)顯示預警豐旲塊(5 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)，其特征為:還包括與數(shù)據(jù)存儲模塊(3)連接的知識庫寫入模塊(6)，所述知識庫寫入模塊(6)包括鍵盤及數(shù)據(jù)傳輸接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)，其特征為:還包括與數(shù)據(jù)存儲模塊(3)連接的視頻顯示模塊(4)，所述視頻顯示模塊(4)為電子顯示屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于視頻監(jiān)測的輸電線路覆冰預警系統(tǒng)，其特征為:狀態(tài)顯示預警模塊(5)還包括數(shù)據(jù)無線傳輸裝置及數(shù)據(jù)接收裝置。
【文檔編號】H04N7/18GK104363422SQ201410638377
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】陳曉, 馬維青, 張福宏 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司陽泉供電公司