本發(fā)明創(chuàng)造屬于電力檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于無人機(jī)巡檢的輸電桿塔缺陷分析裝置及方法。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)有別于其他行業(yè)，維護(hù)不能隨意中斷生產(chǎn)，這就要在事故發(fā)生之前做好充分的預(yù)測—在事故發(fā)生之前解決故障，重點(diǎn)是輸電線路的預(yù)防性巡檢工作。輸電線路負(fù)擔(dān)高電壓大電流的長期工作，近年來隨著全球變暖惡劣氣象天候頻發(fā)，對電網(wǎng)安全運(yùn)行構(gòu)成越來越大的危險(xiǎn)。

目前國內(nèi)應(yīng)對電網(wǎng)檢測主要采用人工巡線，雇傭當(dāng)?shù)鼐用褡鲅矙z員，并少量實(shí)驗(yàn)采用直升機(jī)等現(xiàn)代化手段進(jìn)行巡線，巡檢員定期巡視高壓線路，這項(xiàng)工作是異常艱難的，巡檢員的勞動強(qiáng)度，護(hù)線員的責(zé)任心和護(hù)線能力的參差不齊，野外作業(yè)的艱苦和某些線路桿塔高度過高等問題都使桿塔缺陷檢測效果難以保證，巡檢周期長(1～10周)，導(dǎo)致線路狀態(tài)監(jiān)管缺位，這些都給輸電線路安全留下隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種利用圖像識別技術(shù)針對輸電桿塔的缺陷進(jìn)行分析的基于無人機(jī)巡檢的輸電桿塔缺陷分析裝置及方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于無人機(jī)巡檢的輸電桿塔缺陷分析裝置，所述的輸電桿塔缺陷分析裝置設(shè)置在地面工作站內(nèi)，與無人機(jī)采集裝置連接，其特征在于：所述的輸電桿塔缺陷分析裝置主要由視頻采集單元、視頻處理單元、規(guī)則設(shè)置單元、篩選單元、分析單元和處理單元依次連接。

進(jìn)一步，所述的無人機(jī)采集裝置應(yīng)在無霧或者無雨或者無雪的正常天氣環(huán)境下工作。

進(jìn)一步，所述的無人機(jī)的視頻采集裝置為sj6000系列航拍攝像機(jī)。

進(jìn)一步，所述的無人機(jī)的視頻采集裝置還包括紅外熱成像儀，采集紅外熱能圖像，突出高溫目標(biāo)區(qū)域。

進(jìn)一步，一種應(yīng)用如基于無人機(jī)巡檢的輸電桿塔缺陷分析裝置的方法，包括如下步驟：

(1)視頻采集，安裝在無人機(jī)上的視頻采集裝置根據(jù)地面工作站遠(yuǎn)程

控制進(jìn)行視頻采集，然后通過無人機(jī)上的zigbee傳輸裝置將視頻

數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛婀ぷ髡镜姆?wù)器中；

(2)視頻處理，將視頻文件進(jìn)行統(tǒng)一轉(zhuǎn)碼并剪輯為同一格式的圖象文

件目錄，后經(jīng)過加工處理保存為最新圖像文件目錄。

(3)圖象識別規(guī)則設(shè)置，即對圖像文件的桿塔背景、局部色調(diào)、局部

灰度、采集距地高度、目標(biāo)區(qū)域、靜態(tài)屬性進(jìn)行識別設(shè)置，保存

并形成識別規(guī)則，當(dāng)監(jiān)控位置變化后，報(bào)警規(guī)則需要重新設(shè)置；

(4)圖像比對篩選，對上述步驟(3)設(shè)定的圖像識別規(guī)則對圖像文件

目錄進(jìn)行篩選分析，如符合判別規(guī)則將圖片文件保存到缺陷分析

目錄中，作為缺陷分析對比圖；

(5)缺陷比對分析，將步驟(4)所述的缺陷分析對比圖按照采集距地

高度排列進(jìn)行提取，與底圖進(jìn)行對比分析，標(biāo)注目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的缺

陷，同時(shí)點(diǎn)擊圖片可并列查看底圖與對比圖像及分析信息；若有

誤報(bào)，進(jìn)行忽略指令，同時(shí)對對比圖標(biāo)注，并保存覆蓋底圖；

(6)桿塔缺陷處理，監(jiān)控人員針對缺陷對比圖開展進(jìn)一步分析，若人

工判斷為故障處，遠(yuǎn)程感應(yīng)遙控?zé)o人機(jī)到達(dá)所述的桿塔高度，并

通過無人機(jī)上的熒光標(biāo)記裝置對桿塔進(jìn)行缺陷標(biāo)記。

進(jìn)一步，所述的步驟(2)中的加工處理為，對圖像文件使用光滑濾波，并對色階、灰度、亮度和紋理特征進(jìn)行圖像配準(zhǔn)。

進(jìn)一步，所述的底圖為正常工作條件下，符合識別規(guī)則設(shè)置的無缺陷桿塔結(jié)構(gòu)圖象文件。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種基于無人機(jī)巡檢的輸電桿塔缺陷分析裝置及方法具有以下優(yōu)勢：

本發(fā)明創(chuàng)造利用航拍器對輸電桿塔進(jìn)行高度、維度的全方面的檢測以及故障分析，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動巡檢；通過無人機(jī)-地面工作站的點(diǎn)對點(diǎn)通信方式，將信息輸入到本發(fā)明創(chuàng)造，如發(fā)現(xiàn)缺陷，立即進(jìn)行預(yù)警，并可以通過遙控?zé)o人機(jī)對卻顯出進(jìn)行標(biāo)注，以便維修人員及時(shí)維護(hù)，同時(shí)整個(gè)分析過程具有準(zhǔn)確化和高速化的優(yōu)點(diǎn)，在無人值守條件下，亦可進(jìn)行完整運(yùn)作；本發(fā)明創(chuàng)造可持續(xù)運(yùn)行，可維護(hù)，可與新技術(shù)結(jié)合進(jìn)行更新，能夠?qū)崿F(xiàn)長期持續(xù)工作。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造。

一種基于無人機(jī)巡檢的輸電桿塔缺陷分析裝置，包括無人機(jī)采集裝置和地面工作站，所述的無人機(jī)采集裝置與地面工作站連接，其特征在于：所述的輸電桿塔缺陷分析裝置主要由視頻采集單元、視頻處理單元、規(guī)則設(shè)置單元、篩選單元、分析單元和處理單元依次連接。

所述的無人機(jī)采集裝置應(yīng)在無霧或者無雨或者無雪的正常天氣環(huán)境下工作。

所述的無人機(jī)的視頻采集裝置為sj6000系列航拍攝像機(jī)。

所述的無人機(jī)的視頻采集裝置還包括紅外熱成像儀，采集紅外熱能圖像，突出高溫目標(biāo)區(qū)域。

一種基于無人機(jī)巡檢的輸電桿塔缺陷分析方法，包括如下步驟：

(1)視頻采集，安裝在無人機(jī)上的視頻采集裝置根據(jù)地面工作站遠(yuǎn)程控制進(jìn)行視頻采集，然后通過無人機(jī)上的zigbee傳輸裝置將視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛婀ぷ髡镜姆?wù)器中；

(2)視頻處理，將視頻文件進(jìn)行統(tǒng)一轉(zhuǎn)碼并剪輯為同一格式的圖象文件目錄，后經(jīng)過加工處理保存為最新圖像文件目錄；

(3)圖象識別規(guī)則設(shè)置，即對圖像文件的桿塔背景、局部色調(diào)、局部灰度、采集距地高度、目標(biāo)區(qū)域、靜態(tài)屬性進(jìn)行識別設(shè)置，保存并形成識別規(guī)則，當(dāng)監(jiān)控位置變化后，報(bào)警規(guī)則需要重新設(shè)置；

(4)圖像比對篩選，對上述步驟(3)設(shè)定的圖像識別規(guī)則對圖像文件目錄進(jìn)行篩選分析，如符合判別規(guī)則將圖片文件保存到缺陷分析目錄中，作為缺陷分析對比圖；

(5)缺陷比對分析，將步驟(4)所述的缺陷分析對比圖按照采集距地高度排列進(jìn)行提取，與底圖進(jìn)行對比分析，標(biāo)注目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的缺陷，同時(shí)點(diǎn)擊圖片可并列查看底圖與對比圖像及分析信息；若有誤報(bào)，進(jìn)行忽略指令，同時(shí)對對比圖標(biāo)注，并保存覆蓋底圖；

(6)桿塔缺陷處理，監(jiān)控人員針對缺陷對比圖開展進(jìn)一步分析，若人工判斷為故障處，遠(yuǎn)程感應(yīng)遙控?zé)o人機(jī)到達(dá)所述的桿塔高度，并通過無人機(jī)上的熒光標(biāo)記裝置對桿塔進(jìn)行缺陷標(biāo)記。

所述的步驟(2)中的加工處理為，對圖像文件使用光滑濾波，

并對色階、灰度、亮度和紋理特征進(jìn)行圖像配準(zhǔn)。

所述的底圖為正常工作條件下，符合識別規(guī)則設(shè)置的無缺陷桿塔結(jié)構(gòu)圖象文件。

本發(fā)明在原有無人機(jī)巡檢監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，無需改造采集裝置，增加缺陷分析裝置及方法，利用圖像識別技術(shù)對監(jiān)控裝置采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，經(jīng)分析結(jié)果及時(shí)預(yù)警給監(jiān)控人員，提高監(jiān)控智能水平和監(jiān)控質(zhì)量、及時(shí)性、準(zhǔn)確性、增強(qiáng)輸電線路的使用壽命。

安裝在無人機(jī)上的視頻采集裝置通過zigbee傳輸不少于30分鐘的視頻數(shù)據(jù)文件至地面工作站，工作站通過本發(fā)明創(chuàng)造將最新圖片與歷史圖片比對分析，并發(fā)出預(yù)警，及時(shí)標(biāo)注，然后將缺陷分析信息通過短信轉(zhuǎn)發(fā)給維修人員，通過直接覆蓋底圖的方式可以不斷提高本發(fā)明創(chuàng)造的準(zhǔn)確率。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。