基于圖像差異的輸電線路周邊隱患檢測系統(tǒng).pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求不斷擴(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，時刻保障電力正常供應(yīng)，成為人們關(guān)注的焦點。
　　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、無人機(jī)巡線、在線視頻監(jiān)控等。人工巡線需要耗費大量的人力資源，而且效率低下;無

2、人機(jī)的飛行距離有限，使得無人機(jī)巡線方式難以在偏遠(yuǎn)無人地區(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)可以自動檢測一些隱患，具備靈活、高效的特點，但是不間斷地拍攝視頻傳回服務(wù)器需要耗費許多傳輸流量，制約了其發(fā)展。
　　近期某公司對在線視頻監(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、有無隱患。這樣既能獲取場景信息，又大大減少了設(shè)備損耗及電量流量消耗。該方案存在的問題是尚未有相應(yīng)的基于圖像分析的隱患檢測系統(tǒng)，所有的觀察評判工作都由人工完成。在安裝的拍照設(shè)備數(shù)量上萬后，工作人員每天需要觀察近十萬張圖片，顯現(xiàn)出人工工作量過大這一弊端。
　　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，對間隔拍攝到的輸電線路場景圖像

4、進(jìn)行分析，找到其中存在的隱患并進(jìn)行報警。本文主要講述了該隱患檢測系統(tǒng)的檢測算法設(shè)計與系統(tǒng)實現(xiàn)，研究的重點是在圖像差異的基礎(chǔ)上進(jìn)一步篩選并識別隱患的方法。具體內(nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)隱患特點和檢測方法對其進(jìn)行分類。通過對輸電線路環(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)三種獨立即時隱患，以及線下施工、停車場、堆積物等復(fù)合長期隱患，并確立了不同的檢測思路。
　　(2)針對各種隱患的特點設(shè)計實現(xiàn)了

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