[发明专利]基于多相机的杆塔全系统监测方法及系统

说明书

本发明涉及对输电杆塔特别是高压输电杆塔的监控技术，具公开了一种基于多相机的杆塔全系统监测方法及系统，解决传统技术中人工监测存在的监控效率低、不全面的问题及采用单视点视频监测存在的实时性差、准确性低、监控结果不具有针对性的问题。本发明中，对杆塔的各兴趣点的图像信息进行采集和处理后输出状态监测结果；根据状态监测结果判断兴趣点状态是否存在异常，若不存在异常，则仅将状态监测结果上传给监控中心，所存在异常，则将所述状态监测结果和采集的问题画面上传给监控中心；监控中心接收状态监测结果，或者接收状态监测结果和问题画面，并进行数据分析、对杆塔状态进行预测及决策。

技术领域

本发明涉及对输电杆塔特别是高压输电杆塔的监控技术，具体涉及一种基于多相机的杆塔全系统监测方法及系统。

背景技术

随着国家电力建设的迅速发展和用电需求的扩张，电网规模的不断扩大，在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多。作为电力输送纽带的杆塔具有分散性大、地处偏远、难以巡视及维护困难等特点。输电杆塔的状况直接关系到电力部门的供电安全，因此对输电杆塔本体及周边环境进行远程监测成为一项迫切工作。

杆塔监测系统是对架空输电线路杆塔倾斜度、地基沉降、周围环境及绝缘子、防震锤、螺栓等杆塔设备进行监测的一种监控系统。目前杆塔监测除人工监测法外，还出现了许多基于视频的杆塔状态监测方法。人工监测法受天气、杆塔距离等影响，存在监控效率低，监控不全面的缺陷；基于视频的监测方法采用单一视点对杆塔进行成像，通过通信链路将采集图像传输回监控中心，再利用图像处理方法获取杆塔相关状态，监测结果受通信信号稳定程度及传输距离影响，实时性差。且用单一视点进行杆塔多设备监测不具有针对性，监测结果与背景复杂度有关，各设备的状态监测结果相互干扰，状态监测准确性低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：基于多相机的杆塔全系统监测方法及系统，解决传统技术中人工监测存在的监控效率低、不全面的问题及采用单视点视频监测存在的实时性差、准确性低、监控结果不具有针对性的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：

基于多相机的杆塔全系统监测系统，其包括：

供电系统、数据采集单元、数据处理系统、通信网络及监控中心；

所述供电系统为整个监测系统提供电力支持；

所述数据采集单元包括分布于杆塔上的多个图像采集传感器，每个图像采集传感器固定监测杆塔上的一个兴趣点，并将采集的图像传输给数据处理系统；

所述数据处理系统包括与图像采集传感器一一对应连接的视觉处理芯片VPU，每个VPU用于对该兴趣点的采集图像进行处理并输出状态监测结果；

所述通信网络采用北斗卫星通信方式实现杆塔、基站、监控中心之间的数据传输和通信；

所述监控中心负责接收杆塔状态监测结果进行数据分析、杆塔状态预测以及决策。

作为进一步优化，所述图像采集传感器包括至少一个相机，所述相机为单目相机或双目相机。相机的个数和类型根据监测的兴趣点的特点进行选择，针对不同的兴趣点有不同的选择方式，从而实现更加灵活、有针对性的监控。

作为进一步优化，所述通信网络包括设置在杆塔、变电站和监控中心的北斗短报文模块。

本发明采用北斗卫星通信方式实现数据传输和通信，与常规的光纤通信、无线通信及ZigBee组网等通信方式相比，具有不受监测地形、传输距离、网络信号等影响的优势。

作为进一步优化，所述供电系统采用风力发电或太阳能发电方式为数据采集单元、数据处理系统及杆塔上的通信模块提供电力支持。

作为进一步优化，所述兴趣点包括：杆塔本体、塔基、螺栓、绝缘子和杆塔四周。