采用图像摄影的输电线路弧垂测量方法

输电线路的弧垂和对地距离是线路设计和运行的主要指标,其准确测量对线路的运行安全具有极其重要的意义.结合图像处理和摄影测量技术,提出一种新的输电线路弧垂测量方法.根据无人机载数据采集系统针对同一段输电线路,在不同拍摄位置和角度拍摄传回的多张现场照片,利用平滑滤波、边缘检测和边界追踪相结合的图像分割算法识别出照片中弧垂特征...     

基于单目测量方法的架空导线弧垂实验研究

弧垂是架空输电线路的重要参数,弧垂的大小是确定输电线路的安全稳定运行与否的重要参考依据。针对目前弧垂测量方法大多需要安装传感器或测量操作繁琐的问题,本文从单目计算机视觉原理出发,研究测量架空导线弧垂的方法。首先在架空输电线路上安装标靶,然后采用固定的定焦摄像机正视拍摄标靶,并在与标靶平行的平面放置标定尺完成相机的标定,最后根据图像匹配算法识别图像中标靶中心的移动就可自动测量架空导线的弧垂。通过在户外搭建的连续档架空导线进行实验验证,弧垂测量的相对误差绝对值可以控制在3%以内。     

相似性度量与牛顿插值融合的架空输电线弧垂测量方法

架空输电线路导地线弧垂是架线施工质量和线路安全运行的关键指标之一,针对目前弧垂测量方法在准确性、便捷性等方面存在的不足,提出了一种基于激光测距与光栅测角技术的输电线路弧垂测量数学模型,并在该模型的基础上,针对单根导线测量鲁棒性不足的情况,提出一种基于相似性度量与牛顿插值法相融合的多分裂导线弧垂测量数据质量评估优化算法,实现对数据集的补偿与弧垂计算。与点云提取电力线方法相比,该测量方法只需通过少量测量数据即可拟合出导线模型并计算出弧垂值。以220 kV双分裂导线为测量对象,进行试验验证,并与现有测量方法弧垂测量值作比较,试验结果表明数据优化后的弧垂误差率最大为1.47%,证明了该方法的准确性,能够满足工程现场测量精度要求,并提高了架空输电线路弧垂测量工作的安全与效率。     

基于输电线路轴向张力的导线弧垂在线监测系统

输电线路弧垂是线路安全运行的关键指标之一,弧垂大小的在线监测对实现输电线路智能化运行具有重要意义.研究给出了导线弧垂和导线耐张段轴向张力之间的数学关系模型,研制了基于导线轴向张力测量的导线弧垂在线监测系统.对样机系统现场采集的实际数据进行分析和验证,表明该系统具有较高的测量精度,最大误差小于2%,满足输电线路运行和维护...     

基于双目图像测距的输电线路净距计算与安全告警方法

对于无人机、直升机采集图像巡检方式,为了实现对输电线路净距的快速测量、障碍物自动辨识和安全告警,研究基于特征提取和双目图像测距的输电线路巡检图像处理方法。首先,采用极线纠正、半全局匹配(semi global matching,SGM)算法实现图像像素点的畸变纠正及同名点匹配;然后,采用Sobel边缘检测算子、特征点匹配及链码搜索的方式对采集的图像信息进行处理;接着,利用双目成像模型求取边缘点三维坐标,按照被跨越物与输电线路的位置关系实现相应测距;最后,结合架空线路净距标准发布安全告警。算例测试表明,所提方法具有较好的测距精度,满足输电线路弧垂和交叉跨越净距识别需求,有助于提升线路运维自动化水平。     

高压输电线路在线监测技术研究

输电线路的运行状态关系到电网运行的效率和安全,影响输电线路正常运行的因素有很多,而最主要的是自然气候因素,所以解决自然气候因素的影响是目前输电线路监测技术主要的研究问题.对高压输电线路在线监测技术中的输电线路动态增容技术、线路弧垂和张力的监测、线路覆冰情况的监测、线路图像的监控、微气候测量等相关问题进行了分析,并给出了一些建议.     

输电线路竣工验收中弧垂检查探讨

架空输电线路导线弧垂合格与否,对线路的安全运行起着至关重要的作用。为保证输电线路投运后的安全稳定运行,在输电线路竣工验收工作中,必须做好弧垂检查。分析了验收过程中弧垂测量的影响因素,提出几种弧垂测量方法。     

输电线路弧垂的实时监测

输电线路弧垂是线路安全运行的主要指标,为实现弧垂的实时监测这一多年来国内外研究的目标,从导线的基本方程出发推导了根据导线张力、倾角或温度来测量导线弧垂的方法并介绍了计算公式和例题。目前国内外已开发生产的测量装置为通过导线应力、温度、倾角或图像分辨来实时测量弧垂的装置,并且己在线路关键点弧垂、线路覆冰监测及线路动态定额中得到应用。线路弧垂实时监测的应用提高了线路安全运行水平,特别是在线路动态定额的应用,可充分发挥线路隐性容量,使线路输送容量增加10%～30%。     

基于改进机器学习的输电线路弧垂温度估计方法

针对采空区地质塌陷造成的杆塔倾斜、构件断裂等问题,以及现有输电线路弧垂和温度估计方法抗干扰性较低且准确度不高,为此,提出了一种基于LoRa通信与神经网络的输电线路弧垂温度非接触式监测,以保障输电线路的安全运行。首先,利用安装在线路上的智能摄影机和传感器获得线路的弧垂与温度数据。然后,提出了基于LoRa的远程无线通信系统传输监测数据,并发送至数据采集与监视控制系统进行分析以估计线路状态。最后,基于遗传-支持向量机算法估计输电线路的弧垂,以及采用GA-Elman神经网络算法估计输电线路的温度,提高了线路状态估计的准确率。采用搭建的实验平台对所提方法进行论证,结果表明所提方法能够快速获取复杂环境下的监测数据,并且弧垂温度估计准确率优于其他对比方法。     

基于LabVIEW的架空输电线最大弧垂计算方法

弧垂是输电线路运行维护的重要参数之一,它的大小直接影响到线路的安全稳定运行。输电线路弧垂状态监测装置难以通过实验室检测得到直接验证结果,需要开展现场观测、试验比对。针对传统的计算方法存在效率低的缺点,采用了基于LabVIEW平台的输电线路最大弧垂测量方法。通过对弧垂的计算及过程分析,应用LabVIEW的G语言编制了弧垂的计算程序。依据该程序,录入所需的基本参数即可迅速而准确地计算弧垂值,结果表明该方法可以保证弧垂测量数据的准确性和快速性,有效地克服人为误差,简化实验工作。该方法可应用在输电线路弧垂装置现场检测中。     

基于颜色空间变量的输电线图像分类及特征提取

针对输电线图像背景复杂多变和单一图像处理方法难以有效处理各种背景类型输电线图像的问题,提出一种基于颜色空间变量的输电线图像分类及特征提取方法。首先根据输电线图像各颜色空间的变量值与图像特征之间的关系对图像进行分类。然后根据不同类别图像特征选用适合的滤波方法通过两次滤波结合去噪,并采用自适应直方图分段均衡化增强图像对比度。通过对Otsu算法得出的阈值进行线性变换确定canny边缘检测参数,提取输电线路边缘。最后根据输电线形状特征和概率霍夫直线变换与形态学运算提出一种边缘优化方法,较好地去除非输电线边缘。结果表明:该方法可以有效处理各种背景类型图像,为输电线路图像智能化处理提供了一种新的思路和方法。     

基于随机Hough变换的线路覆冰厚度图像识别技术

为了提高输电导线覆冰厚度的计算精度,提出了一种基于随机Hough变换计算输电导线覆冰厚度的方法。首先对导线的图像进行灰度处理,去除色调和色彩饱和度;然后利用Canny算子检测,对图像进行去噪和去除图像背景处理,只保留图像前景;再利用随机Hough变换和最小二乘法确定导线边缘直线;最后根据覆冰前后导线图像的像素来计算覆冰厚度。计算结果表明,该方法的计算精度比基于传统Hough变换的计算精度提升了14%,可以显著地提高输电线路覆冰厚度的监测精度和水平。     

基于红外图像的输电线路故障识别

传统红外图像输电线路故障识别方法易受到噪声的干扰,故障边缘特征信息模糊,不能准确找出输电线路故障的位置,存在识别准确率低,抗干扰性差等难题,为此提出了基于红外图像对输电线路故障识别方法。采用红外成像仪器采集输电线路的温度变化图像,并采用粒子滤波算法去除故障图像中的噪声干扰,通过RGB色彩通道转换对输电线路红外图像的故障区域进行划分,利用共轭梯度法对输电线路故障区域的故障点进行识别和定位。实验结果表明,该方法能够实现输电线路故障的准确定位和高精度识别,且定位精度高达80%。     

基于GPR偏移成像处理的杆塔接地体缺陷检测

输电线路作为电能传输的关键通道,通过杆塔架设于野外开阔地区,极易遭受雷害进而影响电力系统的安全稳定。作为线路杆塔的防雷手段,接地材料常年埋于地下,难以对其存在的缺陷进行检测。为此,在传统探地雷达检测方法的基础上,研究脉冲探地雷达成像特性,提出了一种基于探地雷达(ground penetrating radar, GPR)成像处理的线路杆塔接地体缺陷检测技术,通过Stolt偏移法对雷达探测回波进行成像,并结合图像二值化、膨胀腐蚀算法对雷达偏移图像进行处理,利用Canny算子开展杆塔接地体缺陷的识别、诊断工作。仿真与沙池实验结果表明,所提出的接地体缺陷检测技术能在不开挖不停电情况下准确对接地体是否存在断裂、破损缺陷进行识别诊断,有助于实际线路防雷检测工作的进行。     

基于DeepLab v3+深度卷积网络的输电导线图像识别方法

输电导线图像识别是电力设备自动巡检过程中的重要环节。针对传统导线检测方法需人工设计目标特征、抗干扰能力差等问题，提出一种基于深度卷积网络（DeepLab v3+）的输电导线图像识别方法。首先，采用DeepLab v3+网络模型，实现导线的初步识别。通过多层卷积自动学习导线特征，并通过解码器结构融合导线低层的细节特征与高层的语义特征，较好地实现导线像素分割。然后，针对识别结果中存在的断裂和伪导线问题，采用改进的最小点对法和长度阈值法进一步精细化处理。最后，采用八方向搜索法提取每一条导线并编号。实验结果表明，所提方法能很好地提取出输电线路图像中的导线。     

影像地图在输电工程中的应用

输电工程中线路路径的选择决定着工程的合理性、经济性,关系着电网的可靠运行与维护,其最优路径选择至关重要.阐述了输电工程的传统设计方法,并着重介绍了影像地图在输电工程野外终勘中的应用.对提高输电工程设计工作效率具有参考意义.     

基于无人机图像处理的输电线路提取技术研究

为进一步减轻输电线路进行定期检查、巡视的任务,文章提出了一种利用智能化无人机巡检技术,对航拍图像进行线路的提取和跟踪。采用直方图均衡化及图像滤波对航拍图像进行预处理,解决了航拍图像光照强度以及背景对输电线路元素提取的干扰;采用LSD算法实现了线路边缘的提取,在去除图像背景信号的基础上使用Hough变换数学算法实现了输电线路的准确连接;分别采用粒子滤波和扩展卡尔曼滤波两种图像跟踪方法对航拍视频进行线路跟踪,通过建立输电线运动模型,用仿真软件对其进行识别,两种方法的检测准确度分别为95.34%和94.72%,证实文章处理算法可实现输电线路的提取和跟踪。     

基于光流场的输电导线舞动监测方法

提出基于光流场的输电导线舞动监测方法,以输电导线舞动视频中截取的多帧连续图像为研究对象,利用金字塔光流法计算图像中各点的光流值,通过形态学滤波中的闭运算滤除孤立噪声点,设置面积阈值提取图像中舞动的导线;对图像进行多层亚像素级滤波处理,把图像中向量场以横向、纵向分为实值图,以横向、纵向估算光流像素点的位置并计算出光流速度;描绘出图像中各点的运动方向和位移,实现导线舞动的自动监测。该方法克服了视频监测单纯依靠工作人员观看导线运行状况视频的弊端。实例分析结果表明,该方法能够准确地检测出导线舞动的目标区域并计算出导线上各点的速度和舞动位移。     

基于地理信息的电力线全景图像信息融合方法

提出一种基于地理信息的电力线全景图像拼接方法。首先利用自动巡检机器人同步采集电力线的可见光图像和红外图像,采用尺度不变特征变换(SIFT)特征匹配算法分别拼接成全景图。其中红外全景图用于电力线的故障检测,可见光全景图对故障作进一步的可视化辅助检测,实现了故障信息、GPS信息和全景图像的融合,能够较精确地确定故障处的实际地理位置,提高了对电力线的维修效率。     

采用数字图像处理方法对架空输电导线散股的研究

架空输电导线受到施工破坏和外界环境长期作用容易产生散股,甚至断股现象,及时对其进行诊断和检修对于保证电网安全运行具有很大意义。采用巡检机器人搭载视觉检测装置巡检是现代输电线路状态检修的一种有效方式。在分析导线纹理约束及分布特征的基础上,建立了一种基于纹理斜率分布的散股判定模型,提出了一种基于数字图像处理的架空输电导线散股自动诊断方法。该方法通过对机器人拍摄的视频数据进行处理,提取图像中导线,计算导线的纹理特征分布并利用判定模型给出图像诊断结果。实验研究表明,该方法能快速检测导线的散股故障信息,能满足在线巡检的实时性要求。