基于圖像采集與識別的輸電線路覆冰監測系統

一種基于圖像采集與識別的輸電線路覆冰監測系統

1.?系統功能

我國在微地形、微氣象等的影響下，也經常會出現冰災事故，覆冰事故會導致倒塔、斷線事故，電力供給的停止不僅會使鐵路運營和交通運輸受到影響，同時會使國家經濟方面產生虧損。覆冰事故的嚴重程度主要與覆冰厚度的變化有關，覆冰厚度的增加很容易發生負載事故，線路覆冰超過設計冰厚的上限值，會造成桿塔損折、導線斷股、金具損壞等機械事故以及閃絡、燒斷光纜等電器事故。為了防止輸電網發生冰害事故，對線路的冰厚值進行研究顯得十分必要。

高壓輸電線路圖像覆冰在線監測系統是武漢風河智能科技有限公司自主研發的，通過采集現場視頻圖像來監測架空線路覆冰狀況，引入數字圖像處理技術，實現對輸電線路覆冰的自動分析，并通過4G 網絡傳送給遠程監控中心；精度高,可以快速準確的實現線路覆冰的判斷。

圖像覆冰在線監測系統是根據現場在線監測裝置拍攝傳回的實時覆冰照片，通過包括圖像灰度化、二維圖像分割、濾波、區域標記等方法的圖像預處理，獲取輸電線覆冰邊界，進而計算、分析輸電線覆冰的基本形態特征參數。當輸電導線覆冰厚度超出規定的安全范圍時，自動進行報警，提示管理部門及時采取除冰措施，保障電力系統安全運行。

產品特點：

??信息量大，數字圖像處理大多是二維信息，是由圖像矩陣中的像素組成，每個像素由紅、綠、藍三種顏色表示。

??處理精度高，再現性好。

??適用面寬，效果易于控制。圖像可以來自各種信息源，他們可以是可見光圖像，也可以是不見光的光譜圖像。在數字圖像處理過程中，可以任意的改變參數，有效的控制處理過程。

??靈活性高，圖像處理答題上可以分為圖像的畫質改善，圖像分析和圖像的重建，這三方面都包含大量數學運算，可以解決大多數問題。

??通信方式靈活，支持4G網絡；

??采用工業攝像機，支持H.264壓縮方式，碼流數據率低；

??提供一路RS485 接口，可實現遠程變焦、調向、預置位設置等云臺控制功能；

??具有斷線自動連接功能；

??采用太陽能供電系統供電，安裝維護方便；

??為工業級產品，采用防水金屬外殼，抗電磁干擾，適用于各種惡劣的氣候環境；

??系統采用低功耗設計，采用動態電源管理策略以滿足節電要求；

??滿足國家電網公司企業標準《輸電線路狀態監測裝置通用技術規范》（Q / GDW 242 – 2010）。

2、工作原理

圖像法高壓輸電線路覆冰厚度在線監測系統，是采用工業攝像機對輸電線路的導線和絕緣子進行實時攝像，然后通過軟件程序對這些圖像進行處理，提取其邊界輪廓進行合理的二值化處理，最終通過邊界輪廓記錄下這些邊界點在圖像中的坐標，之后，對采集到的導線和絕緣子覆冰后的邊界輪廓，并通過二值化處理和邊界跟蹤記錄下此時的邊界點在圖像中的坐標。最后通過綜合比較導線和絕緣子覆冰前后的邊界點坐標，就可以得出導線上下邊緣、絕緣子上下邊緣（此處的上下邊緣是相對于采集到的二維圖像而言）每一點的覆冰厚度，進而可計算出導線上下邊緣和絕緣子上下邊緣各自的平均覆冰厚度。