基于圖像差異的輸電線路周邊隱患檢測(cè)系統(tǒng).pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)電力的需求不斷擴(kuò)大，各種人為和自然事故導(dǎo)致的斷電造成的損失也越來(lái)越大。如何提早發(fā)現(xiàn)、處理和預(yù)防危害輸電線路的自然災(zāi)害及意外事故，時(shí)刻保障電力正常供應(yīng)，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　威脅輸電線路安全的隱患主要有超高作業(yè)車、線下施工、森林山火等，相關(guān)部門需要不斷地巡檢線路來(lái)搜尋可能存在的隱患，并進(jìn)行處理。目前常用的巡線方式有人工巡線、無(wú)人機(jī)巡線、在線視頻監(jiān)控等。人工巡線需要耗費(fèi)大量的人力資源，而且效率低下;無(wú)

2、人機(jī)的飛行距離有限，使得無(wú)人機(jī)巡線方式難以在偏遠(yuǎn)無(wú)人地區(qū)推廣;在線視頻監(jiān)控是新興的一種巡線方式，且目前已有智能視頻分析系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測(cè)一些隱患，具備靈活、高效的特點(diǎn)，但是不間斷地拍攝視頻傳回服務(wù)器需要耗費(fèi)許多傳輸流量，制約了其發(fā)展。
　　近期某公司對(duì)在線視頻監(jiān)控巡線方式提出了一種改進(jìn)方案，其仍然在輸電線路桿塔上安裝攝像頭進(jìn)行監(jiān)控。與傳統(tǒng)視頻拍攝方式不同，在該方案中，攝像頭每間隔一段時(shí)間拍攝圖片傳回服務(wù)器，然后由工作人員查看圖片確定

3、有無(wú)隱患。這樣既能獲取場(chǎng)景信息，又大大減少了設(shè)備損耗及電量流量消耗。該方案存在的問(wèn)題是尚未有相應(yīng)的基于圖像分析的隱患檢測(cè)系統(tǒng)，所有的觀察評(píng)判工作都由人工完成。在安裝的拍照設(shè)備數(shù)量上萬(wàn)后，工作人員每天需要觀察近十萬(wàn)張圖片，顯現(xiàn)出人工工作量過(guò)大這一弊端。
　　基于上述方案的現(xiàn)狀及需求，課題組與該公司進(jìn)行合作，開(kāi)發(fā)了一款基于圖像差異進(jìn)行分析的輸電線路周邊隱患檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)的相關(guān)方法，對(duì)間隔拍攝到的輸電線路場(chǎng)景圖像

4、進(jìn)行分析，找到其中存在的隱患并進(jìn)行報(bào)警。本文主要講述了該隱患檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)算法設(shè)計(jì)與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，研究的重點(diǎn)是在圖像差異的基礎(chǔ)上進(jìn)一步篩選并識(shí)別隱患的方法。具體內(nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)隱患特點(diǎn)和檢測(cè)方法對(duì)其進(jìn)行分類。通過(guò)對(duì)輸電線路環(huán)境及各種隱患的觀察分析，將隱患分成天空中的塔吊、吊車，地面工程車輛和火災(zāi)三種獨(dú)立即時(shí)隱患，以及線下施工、停車場(chǎng)、堆積物等復(fù)合長(zhǎng)期隱患，并確立了不同的檢測(cè)思路。
　　(2)針對(duì)各種隱患的特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了

5、相應(yīng)的隱患檢測(cè)算法。主要有以背景建模為主的天空中塔吊、吊車的檢測(cè)方法，利用顏色和紋理信息檢測(cè)火災(zāi)的方法，使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別地面工程車輛的方法及利用統(tǒng)計(jì)模型實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)線下施工、停車場(chǎng)、堆積物等復(fù)合長(zhǎng)期隱患的方法。
　　(3)在隱患檢測(cè)算法的基礎(chǔ)上搭建了隱患檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)圖片中各種隱患的功能，驗(yàn)證了隱患檢測(cè)算法的有效性。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，系統(tǒng)還具有監(jiān)聽(tīng)檢測(cè)請(qǐng)求、告警、人工確認(rèn)、上傳結(jié)果和歷史記錄查詢等功能。