[发明专利]适于抖动环境的高压输电线路防外破告警系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力设施安全监控技术领域，具体涉及一种适于抖动环境的高压输电线路防外破告警系统。

背景技术

随着经济的快速发展，城乡基础建设范围越来越大。高压输电线路保护区内的违章施工作业、违章植树建房等人为因素，以及刮风导致树枝、风筝挂载到电力线上等自然因素造成的外力破坏行为给高压输电线路的安全运行带来了严重的威胁。如果不及时发现和处理，容易引起大面积停电、火灾甚至人员伤亡等灾难事故，造成巨大的直接和间接经济损失。因此，对高压输电线路的外破行为进行有效的监控及预警日益受到供电部门的认可和重视。

目前，对高压输电线路的外破行为进行监控和预警的装置、系统或方法已见研究，如申请公布号为CN103501055A的中国专利文献，公开了一种“高压输电线路防外破监控装置”，其由前端设备和室内监控设备组成，前端设备包括太阳能板、蓄电池、监控摄像机和3G终端设备组成；室内监控设备由图像工作站、PC工作站及短信呼叫装置等组成；又如申请公布号为CN104464149A的中国专利文献，公开了一种“电力设施防外破监控管理系统”，其主要包括摄像机、图像处理器、无线通信组件、闪光报警装置等组成，通过前端现场摄像、图像信号处理后视情况报警。目前，如前述的监控预警系统或装置，其在天气环境较好、前端装置所在处无较大震动也即摄像装置在平稳的状态下，能够实现一定的监控效果。然而，由于前端装置中的摄像装置通常安装在高压输电线路的杆塔上，当实际工作中遇到大风天气、杆塔下方有重型机械施工等最需要监控预警的时候，由于大风或重型机械施工引起杆塔震动等外力因素的影响，使得杆塔上的摄像装置有较大幅度的抖动，势必使得其所拍摄的图像出现断续、不清晰等状态，而目前常见的监控预警系统或装置未见考虑摄像装置抖动这一工况，使得高压电缆在最需要监控预警的时候不能有效工作，严重影响监控预警系统或装置的使用效果和工作可靠性。

发明内容

本发明的目的是：针对背景技术所提出的问题，提供一种结构简单、环境适应能力强、可靠性高、使用时监控实时性好且能够有效克服大风、重型机械施工引起摄像装置震动等恶劣工况的适于抖动环境的高压输电线路防外破告警系统。

本发明的技术方案是：本发明的适于抖动环境的高压输电线路防外破告警系统，包括前端装置和后台装置；上述的前端装置包括箱体、太阳能电池板、蓄电池、声光报警器；后台装置包括后台监控服务器、PC机工作站、监控用手机；其结构特点是：上述的前端装置还包括避雷器、红外摄像机、电源管理板以及嵌入式图像处理板；嵌入式图像处理板上拓展设置有WIFI通信模块、3G通信模块和GPS模块；后台装置还包括iPAD移动终端；

上述的避雷器、太阳能电池板、红外摄像机以及声光报警器设置在箱体上；蓄电池、电源管理板以及嵌入式图像处理板设置在箱体内；

红外摄像机与嵌入式图像处理板双向信号电连接；声光报警器与嵌入式图像处理板信号电连接；太阳能电池板、蓄电池和电源管理板依次串接，电源管理板还与嵌入式图像处理板控制信号电连接；电源管理板为前端装置提供工作电源并受嵌入式图像处理板控制对红外监控摄像头和声光报警器进行供电和断电管理；

PC机工作站与后台监控服务器双向信号电连接；监控用手机与后台服务器无线通信连接；后台监控服务器通过3G网络经3G通信模块与嵌入式图像处理板通信连接；iPAD移动终端经WIFI通信模块与嵌入式图像处理板通信连接；GPS模块用于对前端装置定位和提供时间信息；

上述的嵌入式图像处理板为能够对红外摄像机在抖动状态下拍摄的图像进行图像防抖动处理的嵌入式图像处理板。

进一步的方案是：所述的嵌入式图像处理板进行图像防抖动处理的方法，包括以下步骤：

①取视频中的第一帧图片作为基准图像；

②从视频第一帧开始采用SURF算法提取尺度不变的特征点；

③视频中每一帧与基准图像进行相关的特征点匹配；

④得到基准图像的一个特征点与第i帧图像的相匹配的一个特征点之间的距离为，设视频的帧率为，则特征点运动的速率为，再设定一个速率阈值T，若时，则去掉该特征点，否则保留该特征点；

⑤对抖动的图像进行运动补偿：通过得到的视频中第一帧的特征点坐标和第j帧相匹配的特征点坐标，可得到第j帧图片偏移量，则、和满足：

将第j帧图片通过平移实现对抖动帧的运动补偿得到稳定后的图像；

⑥保存运动补偿过的第j帧图片，对其他帧图像做相同处理，直至视频结束。