[发明专利]一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及高压电线路的安全监测领域。

背景技术

随着经济的高速发展，高压输电线路越来越多，其分布广、环境复杂的特点，使输电线路的监控和维护很困难。目前影响电力设备安全的主要因素可以归结为：

1、人为因素主要表现为偷盗、攀爬塔架、违章施工等。

2、自然因素主要表现为雷击、暴风雨雪、山体滑坡等。

上述因素都会对塔架和输电线产生短期和长期的影响，如果不能对故障快速判别和处理，会对电力系统和人们的生产及生活造成严重的损失。

目前国内外高压线的检查多采用直升机巡线的方式，此方法最大的缺陷是安全问题，飞机出行受天气的影响大，且成本非常高。20世纪80年代末开始，国外开始研究巡线机器人。近期，国内也有机构设计了该类机器人，但其系统复杂，运行稳定性及检测范围都存在一定得问题，且能耗成了该系统的瓶颈。近年来，随着无线传感网技术的发展，应用该技术解决电力线安全问题成为可能。高压塔架监控系统采用无线方式安全问题成为可能。高压塔架监控系统采用无线方式主要有以下两方面优点：一方面，有线网的布线及改线工程庞大、易受损不可移动，而无线方式很好地克服了高压线路监控范围广的限制；另一方面，高压线路不允许监控设备直接在线路上取电源.而无线方式拥有低能耗的特性。当前，国家电力建设研究所采用了克尔斯博科技公司研发的无线传感器网络产品，用于监测大跨距输电线路的应力、温度和震动等参数。但是，目前无线传感网在电力系统的应用仅仅是初步研究，其在电源供应、路由协议、检测算法等方面还需要进行深入地研究。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种可用性高，有效性好的基于无线视频传感器网络的高压输电线路导线舞动的视频监测系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统，包括视频检测模块、无线发送模块、数据处理服务器，其特征在于，视频检测模块拍摄电力线图像后通过无线发送模块将图像数据传输给数据处理服务器；数据处理服务器进行图像处理；检测电线上下左右摆动离原点的像素距离；计算导线上下和左右舞动的摆幅并设定阈值；计算导线摆动频率并设定阈值；超出阈值发出警报。

高压输电线路导线舞动的视频监测方法，其特征在于：

(1)利用帧间差法对所得到的相邻两帧的图像进行做差处理，得到的图像再进行灰度化、边缘化和二值化处理，得到二值化的差分图，为了计算的精确，再对图像进行腐蚀和膨胀处理；

(2)在处理完的图像上面，选择合适位置，顺着电线水平和垂直摆动的方向画一个十字坐标，以十字坐标的交点为原点，检测电线上下左右摆动离原点的最大像素距离；

(3)把得到的最大像素距离换算到三维坐标的实际距离，计算求出导线上下摆动和左右摆动的摆幅；

(4)再根据导线摆动过程中单位时间内经过的原点次数求出导线摆动的频率；

(5)分别对摆动的幅度和频率设定阈值，一旦导线摆幅或者频率超过设定阈值就发出警报。

所述步骤(3)可以在导线的多处选取合适位置，多次检测导线摆动的摆幅，选取摆幅最大的数据作为导线此刻的摆幅大小。

进一步技术方案为，导线的最低点，其摆幅值最大。

本发明相对于现有技术，具有以下优点和效果：

本发明提供的一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统，能够实时监控和检测电力线及铁塔的安全情况，如果一旦有电力线或者铁塔产生危害的情况发生，系统会自动报警，并发送相应的图片或视频供人们参考然后做出相应的举措避免更严重的情况发生。本系统显著地提高了电力线铁塔的安全性和稳定性，克服了人力线路巡检的困难和检测有盲区的问题，成本低，可靠性能高。

附图说明

图1为本发明的硬件结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本方案做进一步描述：

结合附图，本方案所述的一种关于高压输电线路导线舞动的视频监测系统，包括视频检测模块1，无线发送模块2，数据处理服务器3，本系统由基站、节点构成，节点分布在各个塔架上，每个节点包括视频检测模块1和无线发送模块2，当检测到有危害电力线或者铁塔的情况时，通过无线发送模块2发送数据给数据处理服务器3，数据处理服务器3处理信息并及时报警，且提供相应的照片和视频。