高压输电线路的视觉巡检方法分析

高压输电线路的视觉巡检方法分析

(国网江苏省电力有限公司检修分公司214000)

摘要:高压输电线路作为电力系统的重要组成部分,其运行的安全性与可靠性,与社会各个行业的用电质量密切相关。线路的检修与维护,能够对其中存在的安全隐患进行排查,帮助技术人员制定针对性解决措施,避免产生重大安全事故。视觉巡检是高压输电线路检修中最常用的一种方法,具有高效快捷的特点。尤其是随着科学技术的不断进步,视觉巡检系统的性能逐步提高,巡检的效率和质量得到有效提升。本文将对高压输电线路的视觉巡检方法进行深入分析,以提升线路运行的可靠性,保障电力企业经济效益与社会效益。

关键词:高压输电线路;视觉巡检;障碍识别

在对高压输电线路进行视觉巡检时,障碍物的检测与识别是其中的关键环节,这对于巡检的全面性与精确性会产生极大影响。在高压输电线路中常见的障碍物,包括了耐张线夹、悬垂线夹和防震锤等。由于障碍物的结构组成和空间布局呈现出差异性,这也给视觉巡检工作带来了一定的困难。在视觉巡检系统中加强计算机图片处理技术的应用,对于图像中圆和直线等几何基元的提取,能够以直线、椭圆和圆检测方法实现。对于图像边缘信息的采集与分析,对几何基元与相线、几何基元之间的结构关系进行评估,以此实现高压输电线路的故障巡检。视觉巡检系统的智能化和自动化程度正在逐步提升,不仅有助于减轻工作人员的工作负担,而且能够保障数据获取的精确性与全面性,为工作人员展开线路维护与检修提供依据。

四、悬垂线夹识别算法设计

悬垂线夹在单绝缘子串下部进行悬挂,其功能主要是夹紧相线,使其在空中处于稳定状态。由于悬垂线夹的体积较小,因此在特征提取方面也存在一定难度【4】。在图像中,单绝缘子串的底部以椭圆的形状呈现,其主轴与x轴基本处于平行状态,也就是说椭圆的旋转角约等于0.于是通过检测椭圆可以有效完成悬垂线夹的识别。以高压输电线路的结构信息为基础,实现最小搜索窗口的构建,其中包含待检测椭圆。通过最小搜索窗口的上下移动,检测相线中的椭圆,综合考量线路的结构信息,最终实现悬垂线夹的确定。在图像边缘提取中同样采用Canny算子,识别与定位相线,设相线所在直线方程为y=ax+b。最小矩形搜索窗口的设置,应该以单绝缘子串底部大小为依据,在移动过程中按照y=ax+b上下移动。待检测椭圆主轴的顶点,以搜索窗口最右边缘点和最左边缘点表示,分别记为(x1,y1)和(x2,y2),对于椭圆相应参数进行计算,其中包括半长轴a、半短轴b、动点坐标(x0,y0)和夹角α。对矩形搜索窗口中的所有边缘点进行遍历,设定存在概率为P,对上述参数进行保存。对于存在概率P的最大值进行计算,记为Pm,确定试验阈值为Te,当Pm>Te时,那么在概率Pm下存在上述参数所描述的椭圆。之后,根据椭圆的结构信息确定参数的合理性,实现椭圆的确定和悬垂线夹的识别。

结语

在高压输电线路的视觉巡检中,计算机图片处理技术是核心技术,通过障碍物的检测与识别,满足巡检机器人的越障需求。在此过程中,几何基元之间的结构关系、几何基元和相线之间的结构关系,是对障碍物进行识别与检测的主要依据,通过MATLAB的编程实现整个检测过程。

参考文献:

[1]张峰,郭锐,卢士彬,李振宇,杨波,孙晓斌.高压输电线路巡检机器人障碍物识别与定位[J/OL].中国电力:1-9.

[2]陈文师.高压输电线路的视觉巡检方法研究[J].机电信息,2017(18):152-153.

[3]朱衍欢.巡线机器人视觉检测方法研究[D].哈尔滨工业大学,2017.

[4]许博.高压线巡检机器人的设计与研究[D].哈尔滨工业大学,2017.

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