[发明专利]基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查系统及方法

权利要求书

1.基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查系统，其特征是，由感知层、网络层、数据层、业务层、应用层五个层级组成，其中数据层、业务层、应用层部署在无人机主站系统，应用层包括影像地图模块、线路拓扑图模块、台账管理模块、台区核查模块、巡检照片管理模块五个功能模块，用户直接访问的是应用层的五个功能模块，业务层根据应用层的功能模块调用接口进行业务逻辑计算，如果涉及数据读写的内容，业务层调用数据层中的数据信息，数据层的数据信息通过网络层的4G/5G网络与感知层进行通信，感知层通过无人机搭载可见光相机和边缘计算模块进行数据采集；所述业务层为业务应用提供处理计算服务，包括台账构建、设备挂接、线路成图展示、台区核查、核查结果反馈服务；台区核查是基于台账信息、设备信息以及挂接关系，再考虑导线弧垂的情况下，自动计算导线长度，并将计算结果与台区供电能力进行比对，核查台区变压器的最大供电半径是否合格；核查结果反馈是将核查结果反馈给应用界面展示。

2.根据权利要求1所述的基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查系统，其特征是，所述感知层利用可见光相机对杆塔进行巡检并拍摄巡检照片，基于拍摄的巡检照片，利用无人机搭载的边缘计算模块对巡检照片进行设备识别，识别巡检照片中是否有变压器；若照片中识别出变压器，通过距离挂接关系，将变压器挂接到杆塔上，形成完整的设备台账。

3.根据权利要求1所述的基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查系统，其特征是，所述数据层用于存储感知层传输回来的线路杆塔坐标、可见光照片、边缘计算模块识别的设备信息、台区数据以及影像数据。

4.根据权利要求1所述的基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查系统，其特征是，台账构建是根据数据层提供的数据，进行台账自动构建，将杆塔信息、设备信息、分支线路从属关系进行自动关联挂接，建立数据关系。

5.根据权利要求1所述的基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查系统，其特征是，所述影像地图模块支持导入影像数据，并在软件界面解析展现，为配电线路走向展示提供底图数据支撑；所述线路拓扑图模块通过导入或者实时传输的线路设备台账，在影像地图上呈现配网线路的走向、分支线路的挂接关系，展示整个台区线路的分布拓扑关系；所述台账管理模块，对感知层采集的线路杆塔数据、设备数据进行统一管理。

6.根据权利要求1所述的基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查系统，其特征是，所述台区核查模块基于线路台账数据和设备数据，自动计算核查线路总长度并进行台区变压器是否合格的判定，将结果数据在系统进行展示。

7.根据权利要求1所述的基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查系统，其特征是，所述边缘计算模块设有基于EfficientNet与PAN的变压器识别模型，基于EfficientNet与PAN的变压器识别模型由EfficientNet模型和PAN结构构成；使用采集并标注的巡检照片，对基于EfficientNet与PAN的变压器识别模型进行训练，将训练后的基于EfficientNet与PAN的变压器识别模型部署在无人机上的边缘计算模块，实现对变压器的自动识别。

8.一种基于无人机前端识别的配网台区供电半径核查方法，其特征是，步骤如下：

S1.杆塔坐标采集与配电线路台账构建：控制无人机沿配电线路飞行，采集配电线路的杆塔坐标，并构建配电线路台账，并对杆塔进行巡检照片拍摄，获得巡检照片；

S2.变压器识别与挂接：无人机搭载边缘计算模块对巡检照片实时识别，识别出变压器，将识别出变压器的杆塔照片坐标与杆塔坐标，根据距离关系进行挂接，将变压器属性挂接到杆塔上；边缘计算模块采用基于EfficientNet与PAN的变压器识别模型识别变压器；

S3. 数据传输与校核：无人机通过4G/5G网络将巡检照片和配电线路台账传输至无人机主站系统，在无人机主站系统进行成图展示，显示线路分布走向以及变压器挂机位置，巡检人员根据成图展示结果对数据进行校核；

S4. 台区核查模块进行核查：

S4.1:根据台区区域类型，以及变压器分支线路电压等级，获取区域类型值及分支电压等级，根据变压器的最大供电半径标准，确定变压器的最大供电半径D；

S4.2:依据配电线路走向、变压器所在位置，确定台区范围，根据变压器位置以及分支线路走向长度，自动计算线路最远供电距离，核查变压器供电类型是否合格；

S4.3:依据变压器的最大供电半径以及线路坐标信息，台区核查模块计算、显示并比较变压器的最大供电半径D以及变压器到分支线路最远杆塔的导线距离D_分支，确定变压器类型是否合格；若变压器的最大供电半径D小于变压器到分支线路最远杆塔的导线距离D_分支，则判断变压器的最大供电半径D不合格；若变压器的最大供电半径D大于等于变压器到分支线路最远杆塔的导线距离D_分支，则判断变压器的最大供电半径D合格。