杆塔倾斜智能图像在线监测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106092049A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610661220.8(22)申请日2016.08.13(71)申请人哈尔滨理工大学地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号申请人周封(72)发明人周封范贝贝郝婷刘小可崔博闻李隆王晨光孙卿(51)Int.Cl.G01C9/00(2006.01)H04N7/18(2006.01)G06T7/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称杆塔倾斜智能图像在线监测系统(57)摘要本发明提出了杆塔倾斜智能图像在线监测系统，属于智能电网技术领域。系统包括视频图像采集模块、水平垂直方向测量传感器、数据分析处理模块、通讯模块。利用视频图像采集模块采集杆塔视频或图像信息，利用水平垂直方向测量传感器采集的水平或垂直方向信息对杆塔图像进行角度矫正，数据分析处理模块计算杆塔轮廓几何中心线的倾斜角度即杆塔的倾斜角度，并通过三角法确定杆塔最终的合成倾斜角度，考虑风力影响，当倾斜角度或趋势超出安全范围时，自动进行预警或报警。本系统降低了杆塔倾斜监测的成本和劳动强度，具有结构简单、安装维护方便、精度高等优点，具有实时监测和自动预警报警功能，大大提高了杆塔倾斜监测的智能化程度。CN106092049ACN106092049A权利要求书1/1页1.杆塔倾斜智能图像在线监测系统，其特征在于：系统包括视频图像采集模块（1）、水平垂直方向测量传感器（2）、数据分析处理模块（3）、通讯模块（4）；视频图像采集模块（1）采集杆塔视频或图像信息，水平垂直方向测量传感器（2）采集水平或垂直方向信息，数据分析处理模块（3）根据水平垂直方向测量传感器（2）测得的水平或垂直信息计算出水平和垂直方向，对视频图像采集模块（1）采集的杆塔视频或图像信息进行拍摄角度矫正；数据分析处理模块（3）对矫正后的视频图像进行分析处理，消除环境因素影响，提取出杆塔的外轮廓信息，并据此确定杆塔的几何中心线，计算得到杆塔几何中心线在视频图像中的倾斜角度，即获得杆塔的倾斜角度；数据分析处理模块（3）经通讯模块（4）将杆塔倾斜数据和预警报警信息发送给运行人员或中心服务器（5）。2.根据权利要求1所述的杆塔倾斜智能图像在线监测系统，其特征在于：水平垂直方向测量传感器（2）采用重力加速度传感器、陀螺仪或水平仪。3.根据权利要求1所述的杆塔倾斜智能图像在线监测系统，其特征在于：系统设计为便携式结构（6），由运行人员随身携带，现场工作时采用三角形测量法，在与杆塔构成三角形的两个顶点位置分别进行测量，将测得的两个杆塔倾斜角度，根据测量位置与距离，进行矢量计算得到杆塔的实际倾斜角度。4.根据权利要求1所述的杆塔倾斜智能图像在线监测系统，其特征在于：系统设计为固定式结构（7），每个杆塔采用双机固定安装，且与杆塔构成三角形布局，每个杆塔的对应双机之间利用通讯模块（4）交换数据，将测得的两个杆塔倾斜角度，根据安装位置与距离，进行矢量计算得到杆塔的实际倾斜角度。5.根据权利要求1所述的杆塔倾斜智能图像在线监测系统，其特征在于：数据分析处理模块（3）计算得到杆塔的实际倾斜角度，若大于设定的安全阈值则进行报警；同时进行杆塔的倾斜角度历史数据分析，得到杆塔倾斜角度变化趋势，若一段时间内倾斜角度呈现逐渐增大或突然增大趋势时，进行预警。6.根据权利要求1所述的杆塔倾斜智能图像在线监测系统，其特征在于：系统包括风速传感器（8），数据分析处理模块（3）实时计算杆塔倾斜角变化数据，结合风速传感器（8）测得的风速数据，分析风力对杆塔倾斜角的影响，并在所述的影响超过设定限值时进行预警；同时在由于瞬时风力过大导致的杆塔倾斜角瞬时超过设定的安全阈值时，关闭预警或报警。2CN106092049A说明书1/4页杆塔倾斜智能图像在线监测系统技术领域[0001]本发明涉及一种杆塔倾斜智能图像在线监测系统，属于智能电网技术领域。背景技术[0002]随着国民经济的快速发展，电力已经成为日常生活和工业生产中不可或缺的产品，电力传输的稳定性对社会发展的影响也越来越大。杆塔作为电力传输系统重要的组成部分，对电力传输的稳定性起着至关重要的作用。由于受到外力破坏、冰雪灾害破坏、塔基土石松动破坏，杆塔容易发生塔体倾斜。若运行维护人员不能及时发现，将会造成杆塔的倾倒，破坏电力传输的稳定性，严重影响社会经济的发展。[0003]目前，杆塔倾斜测量主要采用在杆塔上安装倾斜传感器采集数据，并通过电力载波线对数据进行传输的方法，成本较高、容易损坏、安装维护不便。采用图像方法进行杆塔倾斜测量的研究极少，如中国专利“一种关于高压输电线路杆塔倾斜的视频监测系统”（申请号：201110385685.2），该