[发明专利]智能化供电线路维护系统

说明书

技术领域

本发明涉及电网维护领域，尤其涉及一种智能化供电线路维护系统。

背景技术

当前，各个国家的供电管理部门针对鸟害故障的规律进行不同的鸟害故障处理，然而，这些处理都是等待故障出现后才进行，不如在故障出现之前即对鸟类进行驱逐来的效果更为直接。

但是，现有技术中对供电线路的鸟类驱逐仍停留在人工排除阶段，过于原始，效率不高且成本昂贵。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种智能化供电线路维护系统，一方面，替换人工操作，采用机械进行供电线路的全程维护，另一方面，采用现场电子化设备进行鸟体检测，并将驱鸟设备的操作与检测出的鸟的类型对应起来，从而有力地维护供电线路的安全。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种智能化供电线路维护系统，设计出一套能够使用各种供电线路复杂环境的巡视机器人平台，同时在巡视机器人平台上集成了基于高精度图像识别的鸟体检测设备，确定出供电线路附近飞鸟的类型，随后，集成了激光驱鸟设备用于根据不同的飞鸟类型发出不同波长的驱鸟激光，提高了激光的效率。

根据本发明的一方面，提供了一种智能化供电线路维护系统，所述系统包括激光驱鸟设备、CCD视觉传感器、鸟体检测设备和机器人主体架构，CCD视觉传感器用于采集供电线路图像，鸟体检测设备与CCD视觉传感器连接，用于识别供电线路图像中的目标鸟体类型，机器人主体架构与激光驱鸟设备和鸟体检测设备分别连接，用于基于目标鸟体类型确定激光驱 鸟设备发射的驱鸟激光的波长。

更具体地，在所述智能化供电线路维护系统中，包括：激光驱鸟设备，设置在防倾斜结构上，包括信号接收通道、内置存储器和激光发射器；信号接收通道用于接收目标鸟类类型；激光发射器与内置存储器和信号接收通道分别连接，根据目标鸟类类型在内置存储器中查找对应鸟类类型所厌恶的激光波长，并发射以查找到的激光波长为发射波长的激光；MS存储卡，设置在控制箱内，预先存储了鸟体灰度范围，鸟体灰度范围用于将图像中的鸟体与背景分离，MS存储卡还预先存储了各个灰度化鸟体模版，每一个灰度化鸟体模版对应一种鸟类，每一个灰度化鸟体模版为通过对相应鸟类的基准鸟体进行拍摄所得到的图像执行灰度化处理而获得；CCD视觉传感器，设置在防倾斜结构上，对供电线路附近的景象进行拍摄以获得供电线路图像；鸟体检测设备，设置在控制箱内，包括自适应递归滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；自适应递归滤波子设备与CCD视觉传感器连接，用于对供电线路图像执行自适应递归滤波处理，以滤除供电线路图像中的高斯噪声，获得第一滤波图像；中值滤波子设备与自适应递归滤波子设备连接，用于对第一滤波图像执行基于5×5像素窗口的中值滤波处理，以滤除第一滤波图像中的散射成分，获得第二滤波图像；尺度变换增强子设备与中值滤波子设备连接，用于对第二滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得增强图像；目标分割子设备分别与尺度变换增强子设备和MS存储卡连接，将增强图像中像素灰度值在鸟体灰度范围内的所有像素组成鸟体子图像，鸟体子图像从增强图像的背景处分离获得；目标识别子设备分别与目标分割子设备和MS存储卡连接，将鸟体子图像与各个灰度化鸟体模版匹配，将匹配度最高的灰度化鸟体模版所对应的鸟类类型作为目标鸟体类型输出；机器人主体架构，包括防倾斜结构、控制箱、无刷直流电机、吊装环、行走机构、锁紧机构和压紧机构，防倾斜结构位于前方供电线路上，控制箱和无刷直流电机都位于供电线路的下方，吊装环用于将机器人主体架构吊装到供电线路上，行走机构和锁紧机构都位于供电线路上，压紧机构位于供电线路的下方；防倾斜结构包括防倾斜轮、固定螺栓和连接板，连接板分别与防倾斜轮和固定螺栓连接，防止机 器人主体架构向后倾斜；控制箱内设有主控板和电池，主控板上集成了凌阳SPCE061A芯片、无线通信设备和静态存储器，无线通信设备用于与远端的供电运营服务器建立双向无线通信链路；凌阳SPCE061A芯片与行走机构、鸟体检测设备和激光驱鸟设备分别连接，接收目标鸟声类型，判断目标鸟声类型所对应的飞鸟类型是否对供电线路有害，如果有害，则将目标鸟声类型作为目标鸟类类型发送给激光驱鸟设备的激光发射器，并向行走机构发送停止行走命令，如果无害，则向行走机构发送继续行走命令；无刷直流电机通过减速器与行走机构的驱动轮和压紧机构的压紧轮分别连接；行走机构包括同步带、同步带张紧机构、驱动轮和水平放置的三个V型轮，驱动轮为三个V型轮在供电线路上的行走提供动力，同步带依次经过驱动轮、同步带张紧机构和三个V型轮以保持三个V型轮的同步行走；锁紧机构包括顺序连接的活动扳手、中间支撑件、底部销件和U型螺栓，用于防止机器人主体架构从供电线路处坠落；压紧机构与无刷直流电机连接，包括压紧轮、棘轮、棘爪、复位弹簧和压紧弹簧，压紧轮为V型结构，用于在压紧弹簧的作用下压紧供电线路的架空地线，棘轮与棘爪用于锁住或放开压紧轮，复位弹簧用于在压紧轮被放开时将压紧轮复位；接触式开关传感器，位于防倾斜结构上，与凌阳SPCE061A芯片电性连接，用于在接触到供电线路障碍时，发送接触障碍信号；红外传感器，位于防倾斜结构上，与凌阳SPCE061A芯片电性连接，用于在距离前方供电线路障碍400毫米时，发出障碍预警信号；高清摄像设备，位于防倾斜结构上，与凌阳SPCE061A芯片电性连接，用于采集除冰刀具前方供电线路的高清图像并通过凌阳SPCE061A芯片压缩编码，以将压缩后的图像通过无线通信设备发送给远端的供电运营服务器；超声波探测传感器，与凌阳SPCE061A芯片电性连接，用于检测并输出前方供电线路处的障碍物距离。