[发明专利]一种双目视觉测距功能的线路监控装置及系统

说明书

本发明涉及输电线路导线的舞动检测领域，提供了一种双目视觉测距功能的线路监控装置。本发明将双目视觉技术和姿态传感的舞动技术相结合，实现对舞动轨迹的实时监测和面对障碍物的距离检测。本发明可结合双目三维视觉测距功能测量危险物体到导线的距离，结合导线舞动的幅度，可以进一步对舞动的危险程度进行判断。本发明采用先进的数字滤波技术，能有效降低测量噪声，提高测量精度，模块内部集成了姿态解算器，能够在动态环境下准确输出模块的当前姿态。通过算法进行导线舞动的轨迹曲线拟合计算，舞动严重时，可通过装置上的摄像头对现场情况进行抓拍图片和拍摄视频记录，线路维护人员根据APP软件可及时查看舞动预警信息、现场图片和实时视频等。

技术领域

本发明输电线路导线技术领域，特别涉及一种双目视觉测距功能的线路监控装置及系统。

背景技术

目前，在架空输电线路导线的相关危险现象中，舞动是较为严重的一种灾害形式。其形成主要取决于3个因素，即覆冰、风激励和线路的结构与参数。在冰雪天气，非均匀覆冰导线由风激励引发的线路舞动现象危害主要有机械损伤和电气故障两类；机械损伤包括螺栓松动、脱落，金具、绝缘子、跳线损坏，导线断股、断线，塔材、基础受损等；电气故障主要包括相间跳闸、闪络，导线烧蚀、断线，相地短路以及混线跳闸等，导线舞动影响输电安全，会导致重要输电通道长时间停运，影响严重电力系统的安全稳定运行。

目前，输电线舞动检测主要基于如下3种技术原理：1)通过在输电线路导线上装载多个传感器以得到导线上多个点的舞动情况，建立导线舞动模型并计算得到导线舞动的特征数据；2)通过视频采集技术来实现舞动检测，即安装摄像头，通过采集输电线舞动图像信息，完成特征值的提取；3)通过差分全球定位系统(DGPS)获取待检测输电线的经度、纬度和空间三维坐标，再转化为对应坐标系中的空间曲线。

高压输电线大多覆盖在野外和山区等偏僻地方，传统的有线监测网络在实际的地形应用中极其不方便，布设工程量大，设备容易受损，且可监测范围小。在舞动轨迹监测方面，视频分析技术方案的优点在于非接触式测量和动态实时监测，缺点是受限于设备的电源和通讯网络，环境恶劣区域更难实施，可靠性差，成本高，而且极易受天气雨雪和可见度等情况影响。多点加速度传感器方案的优点在于能够相对准确的获得导线的状态，不受气象条件影响，缺点是没有现场图像信息，结构还需要现场验证。差分全球定位系统方案存在功耗大，误差大和难以实施等问题。

发明内容

本发明提供一种双目视觉测距功能的线路监控装置及系统，在舞动轨迹监测方面，视频分析技术方案的优点在于非接触式测量和动态实时监测，缺点是受限于设备的电源和通讯网络，环境恶劣区域更难实施，可靠性差，成本高，而且极易受天气雨雪和可见度等情况影响。多点加速度传感器方案的优点在于能够相对准确的获得导线的状态，不受气象条件影响，缺点是没有现场图像信息，结构还需要现场验证。差分全球定位系统方案存在功耗大，误差大和难以实施等问题。

一种双目视觉测距功能的线路监控装置，包括：

双目视觉测距模块：用于对输电线路导线附近的危险物进行识别，并在识别之后确定危险物和输电线路导线的实时距离；

姿态检测模块：用于通过姿态传感器对输电线路导线的姿态变化数据，并确定输电线路导线的舞动轨迹；

检测报警模块：用于根据所述实时距离和舞动轨迹，判断输电线路导线是否会出现异常，并进行报警。

优选的，所述双目视觉测距模块包括：

左视觉检测单元：用于通过预设的第一双目摄像头，在输电线路导线左侧获取输电线路导线的左视图；

右视觉检测单元：用于通过预设的第二双目摄像头，在输电线路导线右侧获取输电线路导线的右视图；

元素识别单元:用于对所述左视图和右视图上的场景元素进行识别，并判断那些场景元素为危险物；