基于图像匹配的输电导线舞动监测方法

输电导线舞动对电网的安全运行造成了严重威胁。为此,提出了基于图像匹配的输电导线舞动监测方法。通过输电导线视频监控装置获取导线舞动的视频信息,以输电导线舞动视频中截取的多帧连续图像为研究对象,选取导线间隔棒作为跟踪目标来创建轮廓特征模板,通过匹配导线间隔棒来定位导线位置和计算舞动偏移量。该方法首先提取出未发生舞动时导线上的间隔棒进行模板创建;再对输入的待分析图像进行预处理,从而确定模板待匹配区域;最后通过后续视频帧图像中的全图搜索进行轮廓特征匹配,通过匹配成功的导线间隔棒来确定导线位置。实例分析结果表明,该方法能够匹配跟踪到导线舞动位置,并计算出导线舞动的相对偏移量和偏移角度。     

基于视频监测的输电线路舞动信息提取与频谱分析

输电线路舞动在线监测和特征提取是舞动灾害预警的关键。针对采用分裂导线的(超/特)高压输电线路,提出了一种舞动信息提取与舞动分析的新方法。从视频中捕获每帧图像,选择分裂导线间隔棒为特征物进行边缘检测;通过自动搜索定位各帧图像中间隔棒轮廓位置,计算得到间隔棒中心坐标,以及间隔棒X、Y方向瞬时位移与偏移(距离)的时间序列;最后利用频谱分析得到导线舞动的主频和幅值,探测到主频为0.403 Hz的明显周期信号,舞动幅值相对误差5%。结果表明,该方法能够有效分析导线舞动的特征和规律,可为输电线舞动灾害预警提供参考依据。     

220kV紧凑型线路间隔棒位置及防摆性能的研究

用非线性屈曲理论和输电导线动力学方程建立了悬挂在输电线路中间隔棒的安装位置，间隔棒本身受力以及导线运动位移计算的数学模型。该模型确定了安—廊２２０ｋＶ紧凑型线路间隔棒玻璃钢芯棒（ＦＲＰ）直径和其在线路中安装位置，并进一步研究了间隔棒在输电线路中对输电导线防摆动性能的关系，其结果已在该线路工程中应用。     

基于K-S检验的直方图匹配目标跟踪算法

为了快速准确跟踪运动目标,提出了基于K-S（kolmogorov-smirnov）检验的直方图匹配目标跟踪算法。将直方图信息作为模板,通过Kalman滤波原理预测出目标下一时刻的可能出现位置,以该位置为中心确定一个搜索范围,在搜索范围内判别直方图的相似性并进行模板匹配,在当前图像中跟踪目标。结果表明,基于K-S检验的直方图匹配方法可减小搜索范围,利用Kalman滤波预测目标的位置,在预测位置附近进行模板匹配,可有效减少模板匹配的遍历时间,提高目标实时跟踪效率。     

基于优化Gabor滤波器的输电导线断股图像检测

输电导线在运行中可能发生损伤、断股现象,对其进行及时检测和诊断对于保证电网的安全运行具有重要意义。现代输电线路状态检修一般采用直升机或者巡线机器人搭载视频检测装置的方式。文中提出应用Gabor滤波器对输电导线视频图像数据进行处理,实现输电导线断股的图像检测,即通过计算完好导线图像与滤波器卷积能量的输出响应、应用小生境遗传算法寻找最优的Gabor滤波器参数和分割阈值,最后通过检测图像的滤波和能量的二值化处理得到检测结果。实验结果表明,该算法能够较好地提取输电导线断股处的故障信息,具有适用性广、识别能力强、检测速度快等优点。     

快速区域质心图像匹配算法

针对传统的归一化互相关方法（NCC）在图像匹配时计算量大的缺陷,提出了一种新的基于NCC的快速模板匹配算法。该算法基于粗、精匹配的思想,将区域质心特征、颜色直方图信息与归一化互相关匹配方法结合起来实现图像的定位匹配。在图像匹配时以搜索图像的质心点作为参考点,而非通常情况下以左上角点作为参考点,减少模板的搜寻空间。通过大量的实验表明,该算法可以大大提高全搜索NCC匹配算法的运算速度,同时保持了匹配的精度,可以满足实时性的要求。     

基于ANSYS的500kV分裂导线间隔棒电场特性分析

针对500k V输电线路电磁环境显著问题,选择四分裂导线间隔棒为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立分裂导线间隔棒实体模型,结合ANSYS处理器分析了500k V输电线路分裂导线间隔棒的电位及电场分布。分析的结果能够为输电线路金具的设计选型提供参考。     

基于增强滤波和特征聚类分析的导线隐患识别技术研究与应用

及时发现输电线路导线隐患是保障线路安全运行的关键,鉴于现有巡检图像处理过程中存在的不足,本研究在国内外已有研究成果的基础上进行了算法优化,提出了一种基于增强滤波和特征聚类分析的导线隐患识别算法。实验测试表明该算法对于线路巡检图像中的处理速度和识别准确率均优于传统算法,能够快速准确地实现导线提取和隐患的识别。由于该算法对硬件配置要求较低,能够在巡检现场完成对图像的分析和处理,具有较大的实用价值。     

500kV超高压输电线路导线翻转问题浅析

介绍了国内首次出现的500kV超高压输电线路间隔棒内的导线翻转现象,分析认为是导线覆冰雪引起线路舞动且导线张力松弛所致,提出增加导线间隔棒,相间间隔棒等防舞动措施。     

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。     

高寒地区500 kV输电线路导线间隔棒损坏原因分析及治理

呼伦贝尔地区多条500 kV输电线路发生了导线间隔棒金具磨损缺陷,分析认为是该地区冬季气温低、导线年平均运行应力大、没有进行差异化防风设计导致的,并提出了通过加装防振锤、减小次档距、采用新型导线间隔棒等方式进行差异化改造,提高线路抗风害水平。     

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。     

吉林省高压输电线路舞动的防治方案

介绍了高压输电线路导线舞动造成的危害以及发生因素。通过对吉林省内近年线路舞动情况的调查,并借鉴辽宁省在高压输电线路舞动治理方面较为成功的经验,提出了相应的防舞器防治方案：采用线夹回转式间隔棒或相间间隔棒,同时给出了线夹回转式间隔棒以及相间间隔棒的布置方式。     

视频图像处理在输电线路安防系统的应用

介绍了一种基于视频图像差异化分析的输电线路安防系统。图像采集模块通过摄像机捕获和监视场景的光学图像,经模数转换输出数字视频图像,为视频图像处理提供数据。后台专家软件通过调用视频差异化算法对采集的图像进行分析处理,利用边缘检测、特征提取、背景建模、目标跟踪和背景差分等图像处理和模式识别的方法,自动识别出输电线路的多种安全隐患,如大型机械靠近作业、飘撞物、导线覆冰、大风天气产生的导线舞动以及在高负荷状态时出现的弧垂等,并产生预警信号。实验结果表明算法可在多种室外环境下工作,满足实际应用的要求。最后指出复杂环境下的输电线路图像识别算法是进一步研究的方向。     

500 kV重冰线路间隔棒运行中的损坏情况及治理

通过对四川凉山地区运行的高海拔、重冰区500 kV输电线路因覆冰、脱冰发生四分裂导线翻转、间隔棒损坏等问题的分析研究,提出了试用新十字防震型间隔棒、调整上下层子导线张力差、调整线路次档距等措施以改善线路的抗冰害能力,减少导线扭转、间隔棒损坏等情况发生的可行整改措施,对保障二滩500 kV输电线路的安全运行具有重要意义,也对其它高海拔、重冰区超高压输电线路的建设和运行具有指导意义。介绍了在四川凉山地区试用新十字防震型间隔棒两年后的良好运行经验,目前已在四川、华中电网新建500kV重冰区段线路中大量运用。     

一种利用边缘方向直方图检测绝缘子的方法

在图像/视频中自动检测和定位绝缘子是绝缘子故障诊断重要前提,但是目前还没有高效的、成本较低的检测绝缘子方法。本文提出了一种利用边缘方向直方图定位绝缘子的方法。首先,分别计算图像子块和模板的边缘方向矢量,并通过矢量变换得到变形模板的边缘方向矢量;之后,针对分块的图像,通过模板与之边缘方向矢量匹配,得到绝缘子的候选区域;而后,对候选区域进行连续性判断,从而实现绝缘子的准确定位。实验表明该算法能够较好地在图像/视频中检测和定位绝缘子。     

次档距振荡监测系统在750kV输电线路上的应用

针对超高压、特高压输电线路多分裂导线上发生的次档距振荡现象,在750kV输电线路上应用次档距振荡在线监测系统,实时监测次档距振荡并分析其振动规律,提出了导线间隔棒优化布置方案并加以实施。应用结果表明:次档距振荡监测系统及间隔棒优化布置方案解决了导线次档距振荡问题,有效提高了750kV输电线路的安全运行水平。     

特高压直流输电线路短路工况下间隔棒向心力动态仿真研究

该文以某±800 kV输电线路为例,考虑子导线间距变化对电磁力的影响及碰撞过程,建立了6分裂导线间隔棒向心力动态有限元计算模型,并提出了4阶Runge-Kutta算法对模型进行求解,分析了短路工况下子导线各节点位移及间隔棒向心力变化情况。依据不同短路工况下的计算结果,分析了短路电流大小对子导线运动过程及间隔棒向心力动态变化的影响,并将计算结果与传统马努佐公式计算结果进行了对比。     

集成化输电线路多物理量传感器研究与示范

针对输电线路监测的需求和现有众多单一传感器集成化低的问题,本文基于500 kV四分裂间隔棒开展输电线路多物理量集成传感器研究,提出基于双磁阻芯片的分裂导线电流同步测量方法,采用测量取电环和监测主机分离的设计,研发了传感器的取能、硬件、软件和防护结构,实现导线侧电流、温度,输电通道侧的图像与红外图像,环境温湿度、气压等参...     

输电线路导线覆冰图像处理与识别技术

导线覆冰厚度识别是输电线路覆冰在线监测的关键技术之一,准确可靠的输电线路导线覆冰状态监测系统能够有效地指导输电线路导线除冰工作.根据远程图像直观和图像数据可靠的特点,基于数字视频图像处理技术的输电线路覆冰厚度识别和计算方法,将图像通过灰度化、二值化、形态学预处理及Radon变换直线检测等步骤识别导线轮廓,通过导线覆冰前后图像像素点比较计算导线覆冰厚度,并将结果与其他计算模型得到的覆冰厚度进行了比较和验证.最后提出了优化、完善导线覆冰识别的改进方向.