[发明专利]电缆断裂远程无线监控预警系统

说明书

本发明涉及电力设施领域，尤其为电缆断裂远程无线监控预警系统，包括：采集模块：用于通过采集装置监测并采集电缆相关数据；处理模块：用于对采集的电缆相关数据进行预处理；分析模块：用于对预处理后的电缆相关数据基于改进光流法进行电缆状态分析处理；预警模块：用于根据分析模块分析结果对电缆状态进行判断预警。本发明通过对电缆运行环境及电缆数据进行检测，对电缆运行状态进行分析，对电缆发生断裂后可能造成的进一步险情进行远程预警，通过调节阈值为抢险人员预留足够的抢险时间，能够有效减少由于电缆断裂带来的巨大损失。

技术领域

本发明涉及电力设施领域，尤其是电缆断裂远程无线监控预警系统。

背景技术

电缆是一种常见的电力缆线，电缆其实是一种用以传输电(磁)能，信息和实现电磁能转换的线材产品，电缆大致由一根或多根绝缘线芯，以及它们各自可能具有的包覆层、总保护层及外护层组成，电缆由于其不同的用途也分为不同的种类，其中用于网络的电缆成为网络电缆，一般来说网络电缆一般安装在高处的电缆箱内，现有的智能监控用电缆一般安装在室外和室内墙体处，经长时间的风吹日晒和墙体的摩擦，长期处于环境恶劣的野外，容易受风雨、降雪、冰雹、覆冰等的影响，电缆容易出现断裂的现象，在局部的电缆发生断裂后，造成局部停电后，才能由停电的用户通过电话投诉的方式来排查，最终确定电缆的断裂，这样一来，电缆的断裂后的抢修就产生了滞后性，如果电缆断裂导致电能短路或漏电，可能会引发火灾、爆炸或其他安全事故，从而威胁人员的生命和财产安全。故当电缆发生故障后，如何快速、准确的查找故障点，并快速恢复供电，成为长期困扰电力人的难题。

发明内容

本发明的目的是通过提出电缆断裂远程无线监控预警系统，以解决上述背景技术中提出的缺陷。

本发明采用的技术方案如下：

提供电缆断裂远程无线监控预警系统，包括：

采集模块：用于通过采集装置监测并采集电缆相关数据；

处理模块：用于对采集的电缆相关数据进行预处理；

分析模块：用于对预处理后的电缆相关数据基于改进光流法进行电缆状态分析处理；

预警模块：用于根据分析模块分析结果对电缆状态进行判断预警。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括无线传输模块，用于无线传输电缆相关数据及电缆状态。

作为本发明的一种优选技术方案：所述电缆相关数据包括电缆运行数据、电缆运行图像数据及电缆运行环境数据。

作为本发明的一种优选技术方案：所述处理模块对采集的电缆相关数据进行数据填充及数据清洗。

作为本发明的一种优选技术方案：所述分析模块中，在电缆上进行标记，基于改进光流法对电缆上的标记进行特征提取并进行特征追踪。

作为本发明的一种优选技术方案：所述分析模块中，在电缆上取固定长度进行标记，测量电缆的标记长度发生不可恢复形变时的最大长度，同时测量电缆断裂时的加速度变化值，根据所述最大长度设置电缆最大长度阈值，并根据加速度变化值设定加速度变化阈值。

作为本发明的一种优选技术方案：所述改进光流法中，设I和J是电缆同一标记点的前后两帧二维灰度图像，对于图像上每个像素点的灰度值定义如下：

；

其中，是电缆图像上像素点的坐标；和均表示电缆图像上像素点的灰度值；和均表示电缆图像上像素点的灰度值；

选取特征像素点和像素点，特征像素点为图像上的像素点，其位置坐标为，为图像上的匹配特征像素点，其位置坐标为，，分别为点到达新像素时在x轴，y轴上的变化值，根据亮度恒定守则，点和点间的灰度值差距最小，即：

；

其中，和分别表示特征像素点和特征像素点的灰度值；

设点的光流速度向量为，取任意整数，求解光流速度向量，则向量满足残差函数最小：

；