于人工操作來進(jìn)行，即安排專業(yè)人員定點定時進(jìn)行鳥類排查和清除，機(jī)械化程度不高，無法進(jìn)行自適應(yīng)操作，即使存在一些機(jī)械化清除設(shè)備，也需要有人員現(xiàn)場進(jìn)行操控，自動化水平低下，運(yùn)營成本高。
[0019]為了克服上述不足，本發(fā)明提出了一種智能化供電線路維護(hù)系統(tǒng)，能夠在鳥害故障出現(xiàn)之前，對供電線路附近的鳥類進(jìn)行驅(qū)逐，同時采用能夠通行整條供電線路的機(jī)械設(shè)備作為平臺以及采用高精度的自適應(yīng)驅(qū)鳥設(shè)備，以完全替代人工操作，提高驅(qū)鳥的智能化水平。
[0020]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的智能化供電線路維護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述系統(tǒng)包括激光驅(qū)鳥設(shè)備、CCD視覺傳感器、鳥體檢測設(shè)備和機(jī)器人主體架構(gòu)，CCD視覺傳感器用于采集供電線路圖像，鳥體檢測設(shè)備與CCD視覺傳感器連接，用于識別供電線路圖像中的目標(biāo)鳥體類型，機(jī)器人主體架構(gòu)與激光驅(qū)鳥設(shè)備和鳥體檢測設(shè)備分別連接，用于基于目標(biāo)鳥體類型確定激光驅(qū)鳥設(shè)備發(fā)射的驅(qū)鳥激光的波長。
[0021]接著，繼續(xù)對本發(fā)明的智能化供電線路維護(hù)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0022]所述系統(tǒng)包括:激光驅(qū)鳥設(shè)備，設(shè)置在防傾斜結(jié)構(gòu)上，包括信號接收通道、內(nèi)置存儲器和激光發(fā)射器;信號接收通道用于接收目標(biāo)鳥類類型;激光發(fā)射器與內(nèi)置存儲器和信號接收通道分別連接，根據(jù)目標(biāo)鳥類類型在內(nèi)置存儲器中查找對應(yīng)鳥類類型所厭惡的激光波長，并發(fā)射以查找到的激光波長為發(fā)射波長的激光。
[0023]所述系統(tǒng)包括:MS存儲卡，設(shè)置在控制箱內(nèi)，預(yù)先存儲了鳥體灰度范圍，鳥體灰度范圍用于將圖像中的鳥體與背景分離，MS存儲卡還預(yù)先存儲了各個灰度化鳥體模版，每一個灰度化鳥體模版對應(yīng)一種鳥類，每一個灰度化鳥體模版為通過對相應(yīng)鳥類的基準(zhǔn)鳥體進(jìn)行拍攝所得到的圖像執(zhí)行灰度化處理而獲得;CCD視覺傳感器，設(shè)置在防傾斜結(jié)構(gòu)上，對供電線路附近的景象進(jìn)行拍攝以獲得供電線路圖像。
[0024]所述系統(tǒng)包括:鳥體檢測設(shè)備，設(shè)置在控制箱內(nèi)，包括自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識別子設(shè)備。
[0025]自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備與CCD視覺傳感器連接，用于對供電線路圖像執(zhí)行自適應(yīng)遞歸濾波處理，以濾除供電線路圖像中的高斯噪聲，獲得第一濾波圖像；中值濾波子設(shè)備與自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備連接，用于對第一濾波圖像執(zhí)行基于5 X 5像素窗口的中值濾波處理，以濾除第一濾波圖像中的散射成分，獲得第二濾波圖像;尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備與中值濾波子設(shè)備連接，用于對第二濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強(qiáng)處理，以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)與背景的對比度，獲得增強(qiáng)圖像。
[0026]目標(biāo)分割子設(shè)備與尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備和MS存儲卡分別連接，將增強(qiáng)圖像中像素灰度值在鳥體灰度范圍內(nèi)的所有像素組成鳥體子圖像，鳥體子圖像從增強(qiáng)圖像的背景處分離獲得；目標(biāo)識別子設(shè)備與目標(biāo)分割子設(shè)備和MS存儲卡分別連接，將鳥體子圖像與各個灰度化鳥體模版匹配，將匹配度最高的灰度化鳥體模版所對應(yīng)的鳥類類型作為目標(biāo)鳥體類型輸出。
[0027]所述系統(tǒng)包括:機(jī)器人主體架構(gòu)，包括防傾斜結(jié)構(gòu)、控制箱、無刷直流電機(jī)、吊裝環(huán)、行走機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)和壓緊機(jī)構(gòu)。
[0028]防傾斜結(jié)構(gòu)位于前方供電線路上，控制箱和無刷直流電機(jī)都位于供電線路的下方，吊裝環(huán)用于將機(jī)器人主體架構(gòu)吊裝到供電線路上，行走機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)都位于供電線路上，壓緊機(jī)構(gòu)位于供電線路的下方;防傾斜結(jié)構(gòu)包括防傾斜輪、固定螺栓和連接板，連接板分別與防傾斜輪和固定螺栓連接，防止機(jī)器人主體架構(gòu)向后傾斜。
[0029]控制箱內(nèi)設(shè)有主控板和電池，主控板上集成了凌陽SPCE061A芯片、無線通信設(shè)備和靜態(tài)存儲器，無線通信設(shè)備用于與遠(yuǎn)端的供電運(yùn)營服務(wù)器建立雙向無線通信鏈路;凌陽SPCE061A芯片與行走機(jī)構(gòu)、鳥體檢測設(shè)備和激光驅(qū)鳥設(shè)備分別連接，接收目標(biāo)鳥聲類型，判斷目標(biāo)鳥聲類型所對應(yīng)的飛鳥類型是否對供電線路有害，如果有害，則將目標(biāo)鳥聲類型作為目標(biāo)鳥類類型發(fā)送給激光驅(qū)鳥設(shè)備的激光發(fā)射器，并向行走機(jī)構(gòu)發(fā)送停止行走命令，如果無害，則向行走機(jī)構(gòu)發(fā)送繼續(xù)行走命令。
[0030]無刷直流電機(jī)通過減速器與行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動輪和壓緊機(jī)構(gòu)的壓緊輪分別連接;行走機(jī)構(gòu)包括同步帶、同步帶張緊機(jī)構(gòu)、驅(qū)動輪和水平放置的三個V型輪，驅(qū)動輪為三個V型輪在供電線路上的行走提供動力，同步帶依次經(jīng)過驅(qū)動輪、同步帶張緊機(jī)構(gòu)和三個V型輪以保持三個V型輪的同步行走;鎖緊機(jī)構(gòu)包括順序連接的活動扳手、中間支撐件、底部銷件和U型螺栓，用于防止機(jī)器人主體架構(gòu)從供電線路處墜落。
[0031]壓緊機(jī)構(gòu)與無刷直流電機(jī)連接，包括壓緊輪、棘輪、棘爪、復(fù)位彈簧和壓緊彈簧，壓緊輪為V型結(jié)構(gòu)，用于在壓緊彈簧的作用下壓緊供電線路的架空地線，棘輪與棘爪用于鎖住或放開壓緊輪，復(fù)位彈簧用于在壓緊輪被放開時將壓緊輪復(fù)位。
[0032]所述系統(tǒng)包括:接觸式開關(guān)傳感器，位于防傾斜結(jié)構(gòu)上，與凌陽SPCE061A芯片電性連接，用于在接觸到供電線路障礙時，發(fā)送接觸障礙信號。
[0033]所述系統(tǒng)包括:紅外傳感器，位于防傾斜結(jié)構(gòu)上，與凌陽SPCE061A芯片電性連接，用于在距離前方供電線路障礙400毫米時，發(fā)出障礙預(yù)警信號。
[0034]所述系統(tǒng)包括:高清攝像設(shè)備，位于防傾斜結(jié)構(gòu)上，與凌陽SPCE061A芯片電性連接，用于采集除冰刀具前方供電線路的高清圖像并通過凌陽SPCE061A芯片壓縮編碼，以將壓縮后的圖像通過無線通信設(shè)備發(fā)送給遠(yuǎn)端的供電運(yùn)營服務(wù)器。
[0035]所述系統(tǒng)包括:超聲波探測傳感器，與凌陽SPCE061A芯片電性連接，用于檢測并輸出前方供電線路處的障礙物距離。
[0036]可選地，在所述智能化供電線路維護(hù)系統(tǒng)中:自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識別子設(shè)備分別采用不同的FPGA芯片來實現(xiàn)；自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識別子設(shè)備被集成在一塊電路板上；自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識別子設(shè)備被集成在一塊FPGA芯片中；以及可選地，超聲波探測傳感器位于防傾斜結(jié)構(gòu)上。
[0037]另外，F(xiàn)PGA(Field —Programmable Gate Array)，即現(xiàn)場可編程門陣列，他是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。他是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。
[0038]以硬件描述語言(Verilog或VHDL)所完成的電路設(shè)計，可以經(jīng)過簡單的綜合與布局，快速的燒錄至FPGA上進(jìn)行測試，是現(xiàn)代IC設(shè)計驗證的技術(shù)主流。這些可編輯元件可以被用來實現(xiàn)一些基本的邏輯門電路(比如AND、0R、X0R、N0T)或者更復(fù)雜一些的組合功能比如解碼器或數(shù)學(xué)方程式。在大多數(shù)的FPGA里面，這些可編輯的元件里也包含記憶元件例如觸發(fā)器(Flip — flop)或者其他更加完整的記憶塊。系統(tǒng)設(shè)計師可以根據(jù)需要通過可編輯的連接把FPGA內(nèi)部的邏輯塊連接起來，就好像一個電路試驗板被放在了一個芯片里。一個出廠后的成品FPGA的邏輯塊和連接可以按照設(shè)計者而改變，所以FPGA可以完成所需要的邏輯功會K。
[0039]FPGA—般來說比ASIC(專用集成電路)的速度要慢，實現(xiàn)同樣的功能比ASIC電路面積要大。但是他們也有很多的優(yōu)點比如可以快速成品，可以被修改來改正程序中的錯誤和更便宜的造價。廠商也可能會提供便宜的但是編輯能力差的FPGA。因為這些芯