[发明专利]输电线路铁塔结构缺陷检测方法及装置

说明书

本发明提供了一种输电线路铁塔结构缺陷检测方法及装置，该方法包括：采集待检测铁塔结构的多帧图像；根据待检测铁塔结构的多帧图像，确定待检测铁塔结构的三维动态模型；根据待检测铁塔结构的三维动态模型，确定待检测铁塔结构的模态参数，模态参数包括：共振峰频率和模态形状；将待检测铁塔结构的模态参数输入预先训练生成的铁塔结构缺陷检测模型，输出待检测铁塔结构的缺陷位置和缺陷类型；铁塔结构缺陷检测模型根据铁塔结构的模态参数样本预先训练生成。本发明提升了输电线路铁塔结构缺陷检测的效率和准确性，可广泛地应用在电力系统中。

技术领域

本发明涉及故障检测技术领域，特别涉及一种输电线路铁塔结构缺陷检测方法及装置。

背景技术

输电铁塔在架空输电线路中起着支撑导线、地线及其他附件的作用，是电力系统中重要的组成部分。输电铁塔结构中的某些轻微的损伤和缺陷会伴随着载荷的长期作用，逐渐发展成为严重的损伤和缺陷，铁塔结构的损伤和缺陷会直接影响到电力系统的运行。对输电铁塔进行结构缺陷检测，可提高电力系统安全性和可靠性，避免重大电力事故的发生。

输电铁塔具有高耸塔体和大跨越结构所共有的塔体高、柔性强等特征，易受地震、风、浮冰等环境载荷的影响，在极端条件及振动疲劳损伤下更易引起输电铁塔结构动态倒塌破坏。在电网中，外力和大自然对架空输电线路的影响最为严重。而输电线路倒塔事件并不少见，除此之外，倒塔事故一旦发生，就会对人们的生命财产造成重大损失。

目前对输电铁塔结构缺陷的检测方式主要包括：人工巡检、可见光设备在线监测方法、搭配无人机等载具的识别装置检测方法。

人工巡检是指巡视员携带望远镜，使用车辆以及步行等方式对铁塔进行目视检查，这种方法已经比较成熟，可以检查出一些已经形成的缺陷甚至较严重缺陷，搭配熟练的巡视人员有时能检查出一些未形成的缺陷，但是这种方法缺点也很明显，人力成本巨大，对于一些山区或者自然灾害等紧急情况下的区域往往无法进行人工巡检，无法提前识别缺陷也不能识别较高塔位的多种盲区的缺陷。

可见光设备在线监测方法不需要巡视人员到现场进行巡检，可以较密集地获取图片数据，但是该方法的每个在线监测装置只能识别一小片区域的缺陷，且安装成本巨大，难以大规模安装。

搭配无人机等载具的识别装置检测方法可以获得更大范围的铁塔巡视数据。现在的无人机铁塔巡视主要使用可见光以及图片识别的方式对铁塔缺陷进行识别，该方法只能识别局部缺陷比如销钉缺失、绝缘子爆裂等非结构性缺陷，对会引起倒塔、局部断裂等铁塔大型结构力学缺陷无法识别。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种输电线路铁塔结构缺陷检测方法，用以提高输电线路铁塔结构缺陷检测的效率和准确性，该方法包括：

采集待检测铁塔结构的多帧图像；

根据待检测铁塔结构的多帧图像，确定待检测铁塔结构的三维动态模型；

根据待检测铁塔结构的三维动态模型，确定待检测铁塔结构的模态参数，模态参数包括：共振峰频率和模态形状；

将待检测铁塔结构的模态参数输入预先训练生成的铁塔结构缺陷检测模型，输出待检测铁塔结构的缺陷位置和缺陷类型；铁塔结构缺陷检测模型根据铁塔结构的模态参数样本预先训练生成。

本发明实施例还提供了一种输电线路铁塔结构缺陷检测装置，用以提高输电线路铁塔结构缺陷检测的效率和准确性，该装置包括：

图像采集模块，用于采集待检测铁塔结构的多帧图像；

三维动态模型生成模块，用于根据待检测铁塔结构的多帧图像，确定待检测铁塔结构的三维动态模型；

模态参数确定模块，用于根据待检测铁塔结构的三维动态模型，确定待检测铁塔结构的模态参数；