[发明专利]输电线路通道隐患自动识别与告警的图像监拍方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种输电线路通道隐患自动识别与告警的图像监拍方法。

背景技术：

输电线路通道存在吊车作业、违章建筑、固定施工、线下堆物、违章树木、山火等重要隐患，容易造成线路跳闸，影响输电线路的运行安全。现有技术包括人工巡检、远程在线监控、载人直升机巡检、无人机巡检、智能巡线及巡线机器人等。上述几种技术都有各自的特点和优势。人工巡检对线路的现场状况判断准确；巡检人员通过在线监控远程监测线路状况，与现场人工巡检相比，节省了人力、物力；载人直升机、无人机巡检的工作效率、安全性及巡检质量较高；智能巡线是巡检人员利用巡线设备对线路的状况进行监测，能够快速定位故障线路，并将相关数据上传；巡线机器人可解决高山、林区和江河等无法进行人工巡线的问题，在减少人员劳动强度、提高供电安全可靠性等方面具有较高价值。

视频监控装置采用分体组合式，存在如下问题：体积大、重量大、功耗大、电池工作时间短(电池只能每天只能工作1、2个小时)、电池寿命短、安装不方便、成本高。某些具备智能视频处理的装置，没有对输电线路通道的特点进行优化，导致误报率极高，无法实用。即使使用视频监控装置的智能视频处理功能，要保证实时性，就要一直保持开机，就更要加大视频监控装置的电池和成本，事实上是不允许的。现有技术缺点：1、人工巡检、在线监控需要工作人员全天候的观察，工作人员劳动量大；由于输电线路通道隐患和防外力破坏的的频发性、不可预知性，无法通过这两种方式对突发状况进行及时处理。2、载人直升机和无人机有空管的限制，而且载人直升机对飞行员的技术和心理要求较高、成本高，无人机有一定的设备风险。3、智能巡检不适用于地势险峻和电压等级较高的输电线路，对人的依赖性很大；巡线机器人的成本高，存在设备风险等缺点。

发明内容：

为解决上述技术问题中的不足，本发明的目的在于，提供一种可以克服上述缺陷，满足使用需求的输电线路通道隐患自动识别与告警的图像监拍方法。

本发明所提供的输电线路通道隐患自动识别与告警的图像监拍方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)拍照，每30分钟至1小时拍摄一次照片；

(2)图像分析，将设备所拍照片进行图像分析，首先将图像预处理，得到灰度图像；接着利用膨胀、腐蚀等形态学方法以及边缘检测等图像分割方法对灰度图像进行处理，然后利用高斯混合模型建模，检测图像中的变化区域，并利用神经网络对隐患的类型进行识别分类，从而判断是否存在安全隐患及隐患类型；针对输电线路通道护区隐患所具有的长期频繁活动的特点，统计、发现图像中活动频繁的区域和频繁程度，判断隐患存在与否和隐患所在区域；

(3)调节拍照频率，根据图像分析结果，如果发现疑似隐患，调高拍照频率，在短时间内积累足够多的图像，继续对这些图像处理分析，提高判断隐患类型的准确率和速度，完成后将拍照频率调到正常水平；

(4)报警,根据图像分析结果决定是否报警，若存在隐患，告警触发，利用3G/4G无线传输将报警信息发送到计算机或手机终端。

步骤2中图像分析的具体步骤是首先将获得的图像，利用加权平均值法得到其灰度图像；设定阈值，与图像的平均灰度比较，若平均灰度值大于阈值，则该图片为夜晚拍摄图片，该图片不做分析；然后对要分析的灰度图像利用均值滤波方法做平滑处理；完成上一步后，利用Sobel算子进行边缘检测，得到边缘检测后的图像；然后将得到的图像利用大津法进行二值化，得到二值化图像后，再利用膨胀、腐蚀等形态学方法对图像进行处理，完成图像分割；利用高斯混合模型的方法，检测出图像中的变化区域，并得到变化区域中的边缘信息，利用边缘附近的亮度，完成对安全隐患的检测。

本发明的有益效果是：

结构合理，使用方便，通过间歇性拍照工作方式，在拍照间隔保持休眠，达到了降低功耗，缩小体积和重量，实现了一体化、小型化的效果。2、发现疑似隐患后，通过调节拍照频率，连续多次拍照，进行图像分析，可提高隐患识别率，降低误报。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明流程示意图；

具体实施方式

该图像监拍装置具有太阳能供电系统、拍照、图像分析、3G/4G无线传输功能，能够自动识别输电线路中的隐患，并将报警信息发送给计算机或手机终端(工作人员)。

数据采集：拍照，采用间歇性拍照工作方式，每30分钟至1小时拍摄一次照片。