智能化供電線路維護系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】智能化供電線路維護系統(tǒng)
[0001 ]本發(fā)明是申請?zhí)枮?015109564875、申請日為2015年12月17日、發(fā)明名稱為“智能化供電線路維護系統(tǒng)”的專利的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及電網維護領域，尤其涉及一種智能化供電線路維護系統(tǒng)。
【背景技術】
[0003]當前，各個國家的供電管理部門針對鳥害故障的規(guī)律進行不同的鳥害故障處理，然而，這些處理都是等待故障出現(xiàn)后才進行，不如在故障出現(xiàn)之前即對鳥類進行驅逐來的效果更為直接。
[0004]但是，現(xiàn)有技術中對供電線路的鳥類驅逐仍停留在人工排除階段，過于原始，效率不尚且成本昂貴。
[0005]為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種智能化供電線路維護系統(tǒng)，一方面，替換人工操作，采用機械進行供電線路的全程維護，另一方面，采用現(xiàn)場電子化設備進行鳥體檢測，并將驅鳥設備的操作與檢測出的鳥的類型對應起來，從而有力地維護供電線路的安全。

【發(fā)明內容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種智能化供電線路維護系統(tǒng)，設計出一套能夠使用各種供電線路復雜環(huán)境的巡視機器人平臺，同時在巡視機器人平臺上集成了基于高精度圖像識別的鳥體檢測設備，確定出供電線路附近飛鳥的類型，隨后，集成了激光驅鳥設備用于根據不同的飛鳥類型發(fā)出不同波長的驅鳥激光，提高了激光的效率。
[0007]根據本發(fā)明的一方面，提供了一種智能化供電線路維護系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括激光驅鳥設備、CXD視覺傳感器、鳥體檢測設備和機器人主體架構，CXD視覺傳感器用于采集供電線路圖像，鳥體檢測設備與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，機器人主體架構與激光驅鳥設備和鳥體檢測設備分別連接，用于基于目標鳥體類型確定激光驅鳥設備發(fā)射的驅鳥激光的波長。
[0008]更具體地，在所述智能化供電線路維護系統(tǒng)中，包括:激光驅鳥設備，設置在防傾斜結構上，包括信號接收通道、內置存儲器和激光發(fā)射器;信號接收通道用于接收目標鳥類類型;激光發(fā)射器與內置存儲器和信號接收通道分別連接，根據目標鳥類類型在內置存儲器中查找對應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，設置在控制箱內，預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一種鳥類，每一個灰度化鳥體模版為通過對相應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，設置在防傾斜結構上，對供電線路附近的景象進行拍攝以獲得供電線路圖像；鳥體檢測設備，設置在控制箱內，包括自適應遞歸濾波子設備、中值濾波子設備、尺度變換增強子設備、目標分割子設備和目標識別子設備；自適應遞歸濾波子設備與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；中值濾波子設備與自適應遞歸濾波子設備連接，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;尺度變換增強子設備與中值濾波子設備連接，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；目標分割子設備與尺度變換增強子設備和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；目標識別子設備與目標分割子設備和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的鳥類類型作為目標鳥體類型輸出;機器人主體架構，包括防傾斜結構、控制箱、無刷直流電機、吊裝環(huán)、行走機構、鎖緊機構和壓緊機構，防傾斜結構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吊裝到供電線路上，行走機構和鎖緊機構都位于供電線路上，壓緊機構位于供電線路的下方;防傾斜結構包括防傾斜輪、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向后傾斜;控制箱內設有主控板和電池，主控板上集成了凌陽SPCE061A芯片、無線通信設備和靜態(tài)存儲器，無線通信設備用于與遠端的供電運營服務器建立雙向無線通信鏈路;凌陽SPCE061A芯片與行走機構、鳥體檢測設備和激光驅鳥設備分別連接，接收目標鳥聲類型，判斷目標鳥聲類型所對應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)送給激光驅鳥設備的激光發(fā)射器，并向行走機構發(fā)送停止行走命令，如果無害，則向行走機構發(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的驅動輪和壓緊機構的壓緊輪分別連接;行走機構包括同步帶、同步帶張緊機構、驅動輪和水平放置的三個V型輪，驅動輪為三個V型輪在供電線路上的行走提供動力，同步帶依次經過驅動輪、同步帶張緊機構和三個V型輪以保持三個V型輪的同步行走;鎖緊機構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從供電線路處墜落;壓緊機構與無刷直流電機連接，包括壓緊輪、棘輪、棘爪、復位彈簧和壓緊彈簧，壓緊輪為V型結構，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，復位彈簧用于在壓緊輪被放開時將壓緊輪復位;接觸式開關傳感器，位于防傾斜結構上，與凌陽SPCE06IA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，位于防傾斜結構上，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)出障礙預警信號；高清攝像設備，位于防傾斜結構上，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備發(fā)送給遠端的供電運營服務器;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。
[0009]更具體地，在所述智能化供電線路維護系統(tǒng)中:自適應遞歸濾波子設備、中值濾波子設備、尺度變換增強子設備、目標分割子設備和目標識別子設備分別采用不同的FPGA芯片來實現(xiàn)。
[0010]更具體地，在所述智能化供電線路維護系統(tǒng)中:自適應遞歸濾波子設備、中值濾波子設備、尺度變換增強子設備、目標分割子設備和目標識別子設備被集成在一塊電路板上。
[0011]更具體地，在所述智能化供電線路維護系統(tǒng)中:自適應遞歸濾波子設備、中值濾波子設備、尺度變換增強子設備、目標分割子設備和目標識別子設備被集成在一塊FPGA芯片中。
[0012]更具體地，在所述智能化供電線路維護系統(tǒng)中:超聲波探測傳感器位于防傾斜結構上。
【附圖說明】
[0013]以下將結合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中:
[0014]圖1為根據本發(fā)明實施方案示出的智能化供電線路維護系統(tǒng)的結構方框圖。
[0015]附圖標記:I激光驅鳥設備;2C⑶視覺傳感器;3鳥體檢測設備;4機器人主體架構
【具體實施方式】
[0016]下面將參照附圖對本發(fā)明的智能化供電線路維護系統(tǒng)的實施方案進行詳細說明。
[0017]為了有效地防范和減少線路因鳥類活動引起的故障次數，確保電網安全穩(wěn)定運行，各國在對電網架空供電線路鳥害故障進行專題調查的基礎上，在研究鳥害故障機理的同時，紛紛提出了鳥害故障的防治對策。
[0018]然而，現(xiàn)有技術中的各種鳥害故障的防治對策都是基于人工操作來進行，即安排專業(yè)