金晶，張彬，許國偉，林來鑫

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局，廣東汕頭，515000）

1 巡檢系統(tǒng)的總體設(shè)計

1.1 無人機(jī)的設(shè)計

無人機(jī)的設(shè)計包括圖像獲取模塊和識別模塊。其中，圖像獲取模塊與識別模塊電連接。

圖像獲取模塊包括攝像機(jī)，圖像獲取模塊通過攝像機(jī)獲取電力線路的圖像信息[1]。圖像獲取模塊用于在無人機(jī)對電力線路進(jìn)行巡檢的過程中，獲取電力線路的圖像信息。識別模塊用于根據(jù)圖像獲取模塊獲取的電力線路的圖像信息，識別電力線路中的溫度預(yù)警裝置是否執(zhí)行預(yù)警動作。其中，溫度預(yù)警裝置安裝在電力線路中的預(yù)設(shè)部件上，用于在預(yù)設(shè)部件的溫度超過溫度閾值時執(zhí)行預(yù)警動作。無人機(jī)用于根據(jù)溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行報警。

識別模塊包括存儲單元和識別單元，存儲單元與識別單元電連接，通過識別模塊識別電力線路的圖像信息中的預(yù)設(shè)部件的圖像信息，并基于預(yù)設(shè)部件的圖像信息對溫度預(yù)警裝置進(jìn)行識別[2]。通過存儲單元存儲預(yù)設(shè)部件的圖像模型數(shù)據(jù)和溫度預(yù)警裝置的圖像模型數(shù)據(jù)，通過識別單元根據(jù)預(yù)設(shè)部件的圖像模型數(shù)據(jù)識別電力線路的圖像信息中的預(yù)設(shè)部件的圖像信息，并根據(jù)溫度預(yù)警裝置的圖像模型數(shù)據(jù)對預(yù)設(shè)部件的圖像信息進(jìn)行識別，以確定預(yù)設(shè)部件上是否安裝溫度預(yù)警裝置以及溫度預(yù)警裝置是否執(zhí)行預(yù)警動作[3]。

識別模塊還包括控制單元，控制單元分別與存儲單元和識別單元電連接?？刂茊卧糜诳刂茻o人機(jī)的姿態(tài)和攝像機(jī)的焦距

1.2 巡檢方法的設(shè)計

電力線路巡檢方法的設(shè)計如下。

通過圖像獲取模塊在無人機(jī)對電力線路進(jìn)行巡檢的過程中，獲取電力線路的圖像信息，然后識別電力線路中的溫度預(yù)警裝置是否執(zhí)行預(yù)警動作[4]。溫度預(yù)警裝置安裝在電力線路中的預(yù)設(shè)部件上，用于在預(yù)設(shè)部件的溫度超過溫度閾值時執(zhí)行預(yù)警動作，通過無人機(jī)根據(jù)溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行報警。

通過識別模塊根據(jù)圖像獲取模塊獲取的電力線路的圖像信息，識別電力線路中的溫度預(yù)警裝置是否執(zhí)行預(yù)警動作，是通過識別模塊識別電力線路的圖像信息中的預(yù)設(shè)部件的圖像信息，并基于預(yù)設(shè)部件的圖像信息對溫度預(yù)警裝置進(jìn)行識別。

通過無人機(jī)根據(jù)溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行報警，是通過無人機(jī)在識別模塊識別到預(yù)設(shè)部件上已安裝溫度預(yù)警裝置，且溫度預(yù)警裝置已執(zhí)行預(yù)警動作時進(jìn)行報警；通過無人機(jī)根據(jù)溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行報警，還包括：通過無人機(jī)在識別模塊識別到預(yù)設(shè)部件上未安裝溫度預(yù)警裝置時進(jìn)行報警。

2 巡檢系統(tǒng)的實施

本文提供的電力線路巡檢方法的流程示意圖如表1所示。該方法可以由本發(fā)明提供的無人機(jī)執(zhí)行。參見圖1，本發(fā)明提供的無人機(jī)包括圖像獲取模塊10和識別模塊20，圖像獲取模塊10與識別模塊20電連接；相應(yīng)地，如表1所示。電力線路巡檢方法的實施步驟如下。

表1 巡檢方法的流程

圖1 圖像獲取單元結(jié)構(gòu)示意圖

S110、通過圖像獲取模塊在無人機(jī)對電力線路進(jìn)行巡檢的過程中，獲取電力線路的圖像信息。

S120、通過識別模塊根據(jù)圖像獲取模塊獲取的電力線路的圖像信息，識別電力線路中的溫度預(yù)警裝置是否執(zhí)行預(yù)警動作。其中，溫度預(yù)警裝置安裝在電力線路中的預(yù)設(shè)部件上，用于在預(yù)設(shè)部件的溫度超過溫度閾值時執(zhí)行預(yù)警動作[5]。預(yù)設(shè)部件包括電力接續(xù)金具。溫度預(yù)警裝置包括連接件、彈性件、識別件和蓋帽。溫度預(yù)警裝置通過連接件安裝在電力接續(xù)金具上。彈性件的一端固定在連接件遠(yuǎn)離電力接續(xù)金具的一側(cè)，彈性件的另一端連接識別件。蓋帽的開口通過焊料焊接在連接件遠(yuǎn)離電力接續(xù)金具的一側(cè)，以使焊接后的蓋帽和連接件包覆彈性件和識別件。彈性件存儲彈性勢能，以在電力接續(xù)金具的溫度超過溫度閾值時，將蓋帽脫離連接件以使識別件彈出；S130、通過無人機(jī)根據(jù)溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行報警。

本發(fā)明提供的電力線路巡檢方法，利用無人機(jī)在對電力線路進(jìn)行巡檢的過程中，通過圖像獲取模塊實時獲取電力線路的圖像信息，并通過識別模塊根據(jù)電力線路的圖像信息，自動識別電力線路中的溫度預(yù)警裝置是否執(zhí)行預(yù)警動作，以使無人機(jī)根據(jù)溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行報警。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案實現(xiàn)了通過無人機(jī)在對電力線路進(jìn)行巡檢的過程中，自動對電力線路中預(yù)設(shè)部件上的溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行識別和報警，以確定預(yù)設(shè)部件是否出現(xiàn)過溫或熱缺陷現(xiàn)象，從而及時發(fā)現(xiàn)電力線路的溫度異常情況，本發(fā)明的技術(shù)方案，有助于降低電力線路巡檢工作的勞動強(qiáng)度，以提升巡檢工作效率，有助于為電力線路的安全運(yùn)行提供保障。另外，由于熱缺陷的發(fā)展程度不斷隨著負(fù)荷而變化，不同負(fù)荷情況下的熱缺陷情況時而嚴(yán)重時而又會恢復(fù)正常，現(xiàn)有技術(shù)在熱缺陷恢復(fù)時不易判斷部件曾出現(xiàn)的問題，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的溫度預(yù)警裝置在預(yù)設(shè)部件的溫度超過溫度閾值時執(zhí)行預(yù)警動作，無人機(jī)根據(jù)溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行報警，無論預(yù)設(shè)部件當(dāng)前的熱缺陷程度如何，均能夠識別曾出現(xiàn)過溫度異常狀況的預(yù)設(shè)部件，有利于及時發(fā)現(xiàn)電力線路中的安全隱患。

繼續(xù)參見圖1，在上述方案的基礎(chǔ)上，識別模塊20還用于識別電力線路的圖像信息中的預(yù)設(shè)部件的圖像信息，并基于預(yù)設(shè)部件的圖像信息對溫度預(yù)警裝置進(jìn)行識別；無人機(jī)用于在識別模塊20識別到預(yù)設(shè)部件上已安裝溫度預(yù)警裝置，且溫度預(yù)警裝置已執(zhí)行預(yù)警動作時進(jìn)行報警；無人機(jī)還用于在識別模塊20識別到預(yù)設(shè)部件上未安裝溫度預(yù)警裝置時進(jìn)行報警。

示例性地，識別模塊20首先根據(jù)電力線路的圖像信息識別電力線路中的預(yù)設(shè)部件，以實現(xiàn)對電力線路中的預(yù)設(shè)部件的自動識別。在識別到預(yù)設(shè)部件后，基于預(yù)設(shè)部件的圖像信息繼續(xù)對溫度預(yù)警裝置進(jìn)行圖像識別，以實現(xiàn)對溫度預(yù)警裝置的自動識別。識別模塊20可基于預(yù)設(shè)部件的圖像信息識別預(yù)設(shè)部件上是否已安裝溫度預(yù)警裝置，以及溫度預(yù)警裝置是否已執(zhí)行預(yù)警動作。無人機(jī)可以在識別模塊20識別到預(yù)設(shè)部件上已安裝了溫度預(yù)警裝置，并且溫度預(yù)警裝置已執(zhí)行了預(yù)警動作時進(jìn)行報警，以通知工作人員前往現(xiàn)場確定預(yù)設(shè)部件的狀態(tài)及電力線路的運(yùn)行情況。無人機(jī)還可以在識別模塊20識別到預(yù)設(shè)部件上未安裝溫度預(yù)警裝置時進(jìn)行報警[6]，以提示工作人員在相應(yīng)的預(yù)設(shè)部件上安裝溫度預(yù)警裝置，有助于對該預(yù)設(shè)部件的狀態(tài)進(jìn)行識別和判斷，從而避免電力線路中出現(xiàn)安全隱患。本方案在對溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行識別時，首先對電力線路中的預(yù)設(shè)部件進(jìn)行自動識別，在識別到預(yù)設(shè)部件后，對預(yù)設(shè)部件上的溫度預(yù)警裝置進(jìn)行自動識別，通過兩次識別來判斷預(yù)設(shè)部件上是否已安裝溫度預(yù)警裝置，以及溫度預(yù)警裝置是否已執(zhí)行預(yù)警動作，從而實現(xiàn)對電力線路中關(guān)鍵部件的溫度預(yù)警。

在上述方案的基礎(chǔ)上，識別模塊20還包括控制單元230，控制單元230分別與存儲單元210和識別單元220電連接；圖像獲取模塊10包括攝像機(jī)，圖像獲取模塊10通過攝像機(jī)110獲取電力線路的圖像信息；控制單元230用于在攝像機(jī)110獲取電力線路的圖像信息時，控制無人機(jī)的姿態(tài)和攝像機(jī)110的焦距。

無人機(jī)在飛行過程中，根據(jù)電力線路的圖像信息自動識別例如耐張線夾和并溝線夾等預(yù)設(shè)部件，在識別到預(yù)設(shè)部件后，通過控制單元230對無人機(jī)的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如無人機(jī)中包括支撐攝像機(jī)110的云臺，控制單元230可以控制云臺進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)攝像機(jī)110的拍攝角度，控制單元230還可以控制無人機(jī)靠近預(yù)設(shè)部件，以對預(yù)設(shè)部件進(jìn)行抵近拍攝，控制單元230還可以對攝像機(jī)110的焦距進(jìn)行調(diào)節(jié)，以提升預(yù)設(shè)部件的圖像的清晰度，并提高無人機(jī)拍攝的圖像的利用率，從而有助于在無人機(jī)巡檢的過程中就對溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行判別，以提升巡檢工作效率，及時確認(rèn)預(yù)設(shè)部件是否出現(xiàn)溫度異?；驘崛毕荨?/p>

繼續(xù)參見圖1，在上述方案的基礎(chǔ)上，識別模塊20包括存儲單元210和識別單元220，存儲單元210與識別單元220電連接；存儲單元210用于存儲預(yù)設(shè)部件的圖像模型數(shù)據(jù)和溫度預(yù)警裝置的圖像模型數(shù)據(jù)；識別單元220用于根據(jù)預(yù)設(shè)部件的圖像模型數(shù)據(jù)識別電力線路的圖像信息中的預(yù)設(shè)部件的圖像信息，并根據(jù)溫度預(yù)警裝置的圖像模型數(shù)據(jù)對預(yù)設(shè)部件的圖像信息進(jìn)行識別，以確定預(yù)設(shè)部件上是否安裝溫度預(yù)警裝置以及溫度預(yù)警裝置是否執(zhí)行預(yù)警動作。其中，識別模塊20可以是ARM（AdvancedRISCMachines）開發(fā)板，存儲單元210中存儲的預(yù)設(shè)部件的圖像模型數(shù)據(jù)包括電力線路中的預(yù)設(shè)部件的圖像模型信息，溫度預(yù)警裝置的圖像模型數(shù)據(jù)可包括溫度預(yù)警裝置已執(zhí)行預(yù)警動作時的圖像模型信息和未執(zhí)行預(yù)警動作時的圖像模型信息。示例性地，可預(yù)先利用現(xiàn)有的圖像識別算法，建立電力線路中的預(yù)設(shè)部件和溫度預(yù)警裝置的圖像數(shù)據(jù)集，例如耐張線夾、并溝線夾和溫度預(yù)警裝置等的圖像數(shù)據(jù)集，基于該圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行模型訓(xùn)練，能夠得到預(yù)設(shè)部件的圖像模型數(shù)據(jù)和溫度預(yù)警裝置的圖像模型數(shù)據(jù)。預(yù)設(shè)部件的圖像模型數(shù)據(jù)和溫度預(yù)警裝置的圖像模型數(shù)據(jù)可存儲在識別模塊20中的存儲單元210內(nèi)，以使識別單元220能夠基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)，通過對比電力線路的圖像信息和預(yù)設(shè)部件的圖像模型數(shù)據(jù)，以從電力線路的圖像信息中自動識別出預(yù)設(shè)部件，并通過對比預(yù)設(shè)部件的圖像信息和溫度預(yù)警裝置的圖像模型數(shù)據(jù)，來對溫度預(yù)警裝置進(jìn)行識別。

3 總結(jié)

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本文所述技術(shù)方案實現(xiàn)了通過無人機(jī)在對電力線路進(jìn)行巡檢的過程中，自動對電力線路中預(yù)設(shè)部件上的溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行識別和報警，以確定預(yù)設(shè)部件是否出現(xiàn)過溫或熱缺陷現(xiàn)象，從而及時發(fā)現(xiàn)電力線路的溫度異常情況。因此本技術(shù)方案有助于降低電力線路巡檢工作的勞動強(qiáng)度，以提升巡檢工作效率，為電力線路的安全運(yùn)行提供保障。

另外，由于熱缺陷的發(fā)展程度不斷隨著負(fù)荷而變化，不同負(fù)荷情況下的熱缺陷情況時而嚴(yán)重時而又會恢復(fù)正常，現(xiàn)有技術(shù)在熱缺陷恢復(fù)時不易判斷部件曾出現(xiàn)的問題，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的溫度預(yù)警裝置在預(yù)設(shè)部件的溫度超過溫度閾值時執(zhí)行預(yù)警動作，無人機(jī)根據(jù)溫度預(yù)警裝置的動作情況進(jìn)行報警，無論預(yù)設(shè)部件當(dāng)前的熱缺陷程度如何，均能夠識別曾出現(xiàn)過溫度異常狀況的預(yù)設(shè)部件，有利于及時發(fā)現(xiàn)電力線路中的安全隱患。