[发明专利]输电线路星地协同外破监测预警方法、装置、设备及介质

说明书

输电线路星地协同外破监测预警方法、装置、设备及介质涉及输电线路监测领域，包括基于待巡视输电线路区段多期的光学卫星遥感正射影像结合预先训练好的卷积神经网络模型及变化检测模型，得到设定目标的空间分布范围及变化空间分布范围；以设定目标为中心向外扩大设定倍数得到的新的范围与设定目标的空间分布范围和变化空间分布范围确定待巡视输电线路区段是否为施工作业区，得到判定结果；基于输电线路设定范围内地表沉降情况以及判定结果确定输电线路的风险等级；本发明采用的光学卫星遥感正射影像覆盖范围广，且通过预先训练好的卷积神经网络模型和变化检测模型进行图像识别及目标匹配，准确的确定设定目标的空间分布范围及变化空间分布范围。

技术领域

本发明涉及输电线路监测领域，具体涉及输电线路星地协同外破监测预警方法、装置、设备及介质。

背景技术

近年来，大规模基础设施建设导致的外破隐患日益增多，对输电线路安全稳定运行带来不小的挑战。据统计，外力破坏（施工作业）造成输电线路故障停运累计占所有故障比例超过36.4%。

从故障原因分析，施工作业造成的线路故障往往是因为管理不到位引起的。故障发生后的责任认定困难但绩效考核严厉。因此，如何实现大范围、精细化、多频次的输电通道施工作业预警并在外破发生后追责相关单位成为了公司管理部门关注的重要问题。

目前，解决施工作业监测防治的手段主要是利用可视化监拍（即摄像头）。通过大量的安装摄像头（包括单目摄像头、双目摄像头等），实现输电线路的全覆盖可视化。此外，还探索使用无人机、激光雷达等技术开展输电线路施工作业监测预警。

用卫星作为平台的遥远感知技术称为卫星遥感。卫星遥感的结果是一幅一幅的图像。该图像具有红绿蓝、近红外4个光谱波段，最高分辨率为0.3 m，即地面上0.3 m的物体对应着卫星遥感影像上的一个像素。

毫米波雷达，是工作在毫米波波段（millimeter wave）探测的雷达。通常毫米波是指30～300GHz频域(波长为1～10mm)的。毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。

毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学雷达相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点。另外，毫米波雷达的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波雷达。毫米波雷达能分辨识别很小的目标，而且能同时识别多个目标；具有成像能力，体积小、机动性和隐蔽性好。

民用上，毫米波雷达往往用于汽车自动驾驶和倒车雷达上。

综上所述现有的技术方案单纯使用摄像头、激光雷达等装置视野小，存在监测空白的问题以及现有摄像头海量图片/视频智能识别瓶颈问题。

发明内容

为了解决现有技术方案单纯使用摄像头、激光雷达等装置视野小，存在监测空白的问题以及现有摄像头海量图片/视频智能识别瓶颈问题，本发明提供了输电线路星地协同外破监测预警方法，包括：

基于待巡视输电线路区段多期的光学卫星遥感正射影像结合预先训练好的预卷积神经网络模型和预先训练好的变化检测模型，得到设定目标的空间分布范围以及设定目标变化空间分布范围；

以所述设定目标为中心向外扩大设定倍数得到新的范围，基于所述新的范围与所述设定目标的空间分布范围和所述设定目标变化空间分布范围确定待巡视输电线路区段是否为施工作业区，得到判定结果；

基于输电线路设定范围内地表沉降情况以及所述判定结果计算所述输电线路的风险等级；

其中，所述卷积神经网络模型是基于光学卫星遥感正射影像和对所述光学卫星遥感正射影像中设定目标的空间分布范围对卷积神经网络进行训练得到的；

所述变化检测模型是基于多时相光学卫星遥感正射影像和对所述多时相光学卫星遥感正射影像中设定目标的空间分布范围对多分支卷积神经网络模型进行训练得到的。