片有比較差的可編輯能力，所以這些設(shè)計的開發(fā)是在普通的FPGA上完成的，然后將設(shè)計轉(zhuǎn)移到一個類似于ASIC的芯片上。另外一種方法是用CPLD(Complex Programmable Logic Device，復(fù)雜可編程邏輯器件)JPGA的開發(fā)相對于傳統(tǒng)PC、單片機的開發(fā)有很大不同。FPGA以并行運算為主，以硬件描述語言來實現(xiàn);相比于PC或單片機(無論是馮諾依曼結(jié)構(gòu)還是哈佛結(jié)構(gòu))的順序操作有很大區(qū)別。
[0040]早在1980年代中期，F(xiàn)PGA已經(jīng)在PLD設(shè)備中扎根。CPLD和FPGA包括了一些相對大數(shù)量的可編輯邏輯單元。CPLD邏輯門的密度在幾千到幾萬個邏輯單元之間，而FPGA通常是在幾萬到幾百萬。CPLD和FPGA的主要區(qū)別是他們的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。CPLD是一個有點限制性的結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)由一個或者多個可編輯的結(jié)果之和的邏輯組列和一些相對少量的鎖定的寄存器組成。這樣的結(jié)果是缺乏編輯靈活性，但是卻有可以預(yù)計的延遲時間和邏輯單元對連接單元高比率的優(yōu)點。而FPGA卻是有很多的連接單元，這樣雖然讓他可以更加靈活的編輯，但是結(jié)構(gòu)卻復(fù)雜的多。
[0041]采用本發(fā)明的智能化供電線路維護系統(tǒng)，針對現(xiàn)有技術(shù)無法自適應(yīng)地對供電線路線路飛鳥進行自適應(yīng)驅(qū)逐的技術(shù)問題，先采用CCD視覺傳感器、鳥體檢測設(shè)備識別出拍攝的供電線路圖像中的目標鳥體類型，再使用激光驅(qū)鳥設(shè)備進行基于目標鳥體類型的自適應(yīng)驅(qū)鳥操作，最后把這些電子化現(xiàn)場設(shè)備集成在優(yōu)化結(jié)構(gòu)后的機器人主體架構(gòu)上，從而解決了上述技術(shù)問題。
[0042]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種智能化供電線路維護系統(tǒng)，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鳥體類型，機器人主體架構(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。2.如權(quán)利要求1所述的智能化供電線路維護系統(tǒng)，其特征在于，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；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)鳥類的基準鳥體進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行拍攝以獲得供電線路圖像； 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、尺度變換增強子設(shè)備、目標分割子設(shè)備和目標識別子設(shè)備；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5X5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)行尺度變換增強處理，以增強圖像中目標與背景的對比度，獲得增強圖像；目標分割子設(shè)備與尺度變換增強子設(shè)備和MS存儲卡分別連接，將增強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，鳥體子圖像從增強圖像的背景處分離獲得；目標識別子設(shè)備與目標分割子設(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鳥體類型輸出； 機器人主體架構(gòu)，包括防傾斜結(jié)構(gòu)、控制箱、無刷直流電機、吊裝環(huán)、行走機構(gòu)、鎖緊機構(gòu)和壓緊機構(gòu)，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都位于供電線路的下方，吊裝環(huán)用于將機器人主體架構(gòu)吊裝到供電線路上，行走機構(gòu)和鎖緊機構(gòu)都位于供電線路上，壓緊機構(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，防止機器人主體架構(gòu)向后傾斜； 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)備用于與遠端的供電運營服務(wù)器建立雙向無線通信鏈路；凌陽SPCE061A芯片與行走機構(gòu)、鳥體檢測設(shè)備和激光驅(qū)鳥設(shè)備分別連接，接收目標鳥聲類型，判斷目標鳥聲類型所對應(yīng)的飛鳥類型是否對供電線路有害，如果有害，則將目標鳥聲類型作為目標鳥類類型發(fā)送給激光驅(qū)鳥設(shè)備的激光發(fā)射器，并向行走機構(gòu)發(fā)送停止行走命令，如果無害，則向行走機構(gòu)發(fā)送繼續(xù)行走命令； 無刷直流電機通過減速器與行走機構(gòu)的驅(qū)動輪和壓緊機構(gòu)的壓緊輪分別連接； 行走機構(gòu)包括同步帶、同步帶張緊機構(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、同步帶張緊機構(gòu)和三個V型輪以保持三個V型輪的同步行走； 鎖緊機構(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，用于防止機器人主體架構(gòu)從供電線路處墜落； 壓緊機構(gòu)與無刷直流電機連接，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； 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； 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； 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)送給遠端的供電運營服務(wù)器； 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； 自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強子設(shè)備、目標分割子設(shè)備和目標識別子設(shè)備被集成在一塊FPGA芯片中； 超聲波探測傳感器位于防傾斜結(jié)構(gòu)上。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種智能化供電線路維護系統(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鳥體類型，機器人主體架構(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。通過本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)對供電線路上的飛鳥的智能化自適應(yīng)驅(qū)逐。
【IPC分類】A01M29/10
【公開號】CN105707053
【申請?zhí)枴緾N201610121436
【發(fā)明人】高萍
【申請人】高萍
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年12月17日