本发明涉及电网巡视,具体为一种数字化电网智能巡视系统。
背景技术:
1、数字电网的建设过程是传统电网的数字化、智能化、互联网化过程。对传统电网进行数字化转型,遵循网络安全标准和统一电网数据模型构建相对应的数字孪生电网,用先进的数字技术平台,以“计算能力+数据+模型+算法”形成强大的“算力”,依托物联网、互联网打通电网相关各方的感知、分析、决策、业务等各环节,使电网公司具备超强感知能力、明智决策能力和快速执行能力,让数字电网的边界从传统电网扩展至社会的方方面面,变革传统电网的管理、运营和服务模式,驱动相关产业的能量流、资金流、物流、业务流、人才流的广泛配置,用“电力+算力”推动能源革命和新能源体系建设,助力国家经济体系现代化,构建本体安全的数字电网新体系。
2、电网线路的巡视中,需要对输配电设备、电力线路及杆塔信息等非常了解才能更好的进行维护。但设备、线路、杆塔数量众多,且分布较广,新装设的也很多,导致巡视效率低,因此,有必要设计一种数字化电网智能巡视系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种数字化电网智能巡视系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种数字化电网智能巡视系统,包括后台监测终端,所述后台监测终端包括监测主机,所述监测主机前侧面安装监测显示屏,所述监测主机上端部安装报警器,所述监测主机与前端电网巡视机构连接,所述监测主机内安装控制电路板,所述电网巡视机构包括三维图像采集摄像头和北斗定位模块,所述三维图像采集摄像头安装于巡视无人机底端部。
3、优选的,本申请提供的一种数字化电网智能巡视系统,其中,所述控制电路板上安装三维图像采集模块、三维图像增强模块、异常图像识别模块、信号传输模块和处理器模块,所述三维图像采集模块输入端连接三维图像采集摄像头,所述三维图像采集模块输出端通过三维图像增强模块连接处理器模块,所述北斗定位模块、异常图像识别模块分别连接处理器模块,所述处理器模块通过信号传输模块连接监测主机。
4、优选的,本申请提供的一种数字化电网智能巡视系统,其中,所述三维图像采集模块包括图像采集单元、图像信号处理单元和图像传输单元,所述图像采集单元通过图像信号处理单元连接图像传输单元,所述三维图像采集模块用于采集电网线路的高清三维图像。
5、优选的,本申请提供的一种数字化电网智能巡视系统,其中,所述信号传输模块采用物联网通信模块,所述物联网通信模块包括但不限于lora通信单元、zigbee通信单元、uwb通信单元、nb通信单元或蓝牙通信单元。
6、优选的,本申请提供的一种数字化电网智能巡视系统,其中,其使用方法包括以下步骤:
7、a、无人机在飞行巡视过程中,三维图像采集摄像头实时全方位采集电网线路图像;
8、b、采集的图像首先通过图像信号处理单元进行特征提取,再通过三维图像增强模块增强后传输至处理器模块;
9、c、处理器模块对图像信号进行分析;
10、d、一旦采集到异常图像,异常图像识别模块立即对异常信号进行识别,同时北斗定位模块对异常位置进行定位;
11、e、处理器模块将异常图像和异常位置实时发送至后台监控终端供技术人员参考。
12、优选的,本申请提供的一种数字化电网智能巡视系统,其中,所述图像信号处理单元处理方法如下:
13、a、首先对图像边缘进行灰度化处理,再进行阈值化处理,得到阈值化图像;
14、b、利用密度聚类方法,将阈值化图中的像素聚类为像素簇;
15、c、对像素簇进行结构知识约束下的簇优选,得到包含边缘的边缘簇;
16、d、最后对边缘簇,利用正交双向投影去除所述边缘簇中包含的内部点,得到图像边缘提取结果。
17、优选的,本申请提供的一种数字化电网智能巡视系统,其中,所述三维图像增强模块增强方法如下:
18、a、首先对图像进行直方图均衡化处理,再去除背景噪声;
19、b、之后对图像进行噪点去除;其中,噪点去除采用图像插值函数运算进行处理,其中,函数公式为:
20、c’=a*t+d*(1-t),其中,c’表示输出去燥后图像像素,a表示当前图像待处理像素,t表示逻辑平衡变量,d表示当前待处理像素的噪声平滑值。
21、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
22、(1)本发明工作原理简单,智能化程度高,能够实现对数字化电网的全方位巡视,能够监测和识别电网异常图像,并对异常位置精准定位,提高了电网安全性。
23、(2)本发明采用的图像采集模块能够对三维图像进行采集,同时对采集后的图像进行边缘特征提取,提高了图像后续识别精准度。(3)本发明采用的图像增强处理方法降低了图像的全局亮度差异,
24、增强了图像对比度,有效的抑制了噪声,提高了电网三维图像的清晰度。
1.一种数字化电网智能巡视系统,包括后台监测终端,其特征在于:所述后台监测终端包括监测主机(1),所述监测主机(1)前侧面安装监测显示屏(2),所述监测主机(1)上端部安装报警器(3),所述监测主机(1)与前端电网巡视机构(4)连接,所述监测主机(1)内安装控制电路板,所述电网巡视机构(4)包括三维图像采集摄像头(5)和北斗定位模块(6),所述三维图像采集摄像头(5)安装于巡视无人机底端部。
2.根据权利要求1所述的一种数字化电网智能巡视系统,其特征在于:所述控制电路板上安装三维图像采集模块(7)、三维图像增强模块(8)、异常图像识别模块(9)、信号传输模块(10)和处理器模块(11),所述三维图像采集模块(7)输入端连接三维图像采集摄像头(5),所述三维图像采集模块(7)输出端通过三维图像增强模块(8)连接处理器模块(11),所述北斗定位模块(6)、异常图像识别模块(9)分别连接处理器模块(11),所述处理器模块(11)通过信号传输模块(10)连接监测主机(1)。
3.根据权利要求2所述的一种数字化电网智能巡视系统,其特征在于:所述三维图像采集模块(7)包括图像采集单元(12)、图像信号处理单元(13)和图像传输单元(14),所述图像采集单元(12)通过图像信号处理单元(13)连接图像传输单元(14),所述三维图像采集模块(7)用于采集电网线路的高清三维图像。
4.根据权利要求1所述的一种数字化电网智能巡视系统,其特征在于:所述信号传输模块(10)采用物联网通信模块,所述物联网通信模块包括但不限于lora通信单元、zigbee通信单元、uwb通信单元、nb通信单元或蓝牙通信单元。
5.实现权利要求1所述的一种数字化电网智能巡视系统的使用方法,其特征在于:其使用方法包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种数字化电网智能巡视系统的使用方法,其特征在于:所述图像信号处理单元处理方法如下:
7.根据权利要求5所述的一种数字化电网智能巡视系统的使用方法,其特征在于:所述三维图像增强模块增强方法如下: