一種輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置。所述裝置包括雷達裝置1，所述輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置還包括入侵異物跟蹤裝置10，雷達裝置1將檢測到的信息發(fā)送給入侵異物跟蹤裝置10；所述入侵異物跟蹤裝置10包括：一個檢測信息存儲器11、預(yù)測器12、跟蹤器13、判定器14、輸出單元15，檢測信息存儲器11分別與預(yù)測器12、跟蹤器13、判斷器14和輸出單元15相連接，預(yù)測器12、跟蹤器13、判斷器14和輸出單元15逐級相連。該裝置復(fù)雜度低，實現(xiàn)簡單，運算速度快，可以廣泛應(yīng)用于各種有安全需要的監(jiān)控場合。
【專利說明】一種輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電力電子領(lǐng)域，尤其涉及一種輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 輸電線入侵異物的跟蹤監(jiān)測技術(shù)所涉及的跟蹤監(jiān)測裝置是基于對雷達裝置采集 的信息進行處理的，使用雷達進行監(jiān)控比目前使用的攝像頭監(jiān)控具有較大的優(yōu)勢，輸電線 路所處的地理環(huán)境和氣象環(huán)境有時比較惡劣，因此使用攝像頭進行監(jiān)控可能存在監(jiān)控盲 區(qū)，而且如果遇到惡劣的氣候條件，監(jiān)控可能完全失效。使用雷達裝置實現(xiàn)輸電線路入侵異 物的跟蹤監(jiān)測可以工作在惡劣的環(huán)境中，并且具有較高的精度。作為這樣一種技術(shù)，可以有 效的對輸電線附近大型機械入侵進行跟蹤、垃圾土堆檢測、樹木警戒區(qū)域檢測、違章建筑物 檢測及輸電線線附近的異物檢測等。
[0003] 在現(xiàn)有的入侵異物追蹤和檢測技術(shù)中，通常，背景減法處理被用于處理從微米波 傳感器接收到的測量數(shù)據(jù)，這種處理是獲得測量數(shù)據(jù)和背景數(shù)據(jù)之間的差，從而刪除背景 中固定的固定物體，例如電線桿、護欄等等，從而保留入侵異物的測量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)過背景 查分處理后，將會節(jié)約更多的時間用于運動的入侵異物的追蹤和檢測處理。
[0004] 關(guān)于背景數(shù)據(jù)的生成，通過取先前測量數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值來更新背景數(shù)據(jù)的技術(shù) 是廣為所知的，通過判斷背景中暫時被遮蔽的目標是否重新出現(xiàn)控制背景數(shù)據(jù)的更新的技 術(shù)也很常用。
[0005] 上述的基于背景差分處理的運動入侵異物的追蹤和檢測技術(shù)對具有相同重心位 置、速度和屬性的入侵異物群的數(shù)據(jù)進行分割處理，然后在所得到的屬性的基礎(chǔ)上，對下一 組的測定數(shù)據(jù)進行預(yù)測，并通過收集預(yù)測的結(jié)果和實際獲得的測量數(shù)據(jù)進行比較，從而實 現(xiàn)追蹤。
[0006] 在雷達裝置檢測運動入侵異物的過程中，該物體距雷達的距離和相對于雷達的相 對速度都是測量數(shù)據(jù)的組成部分，這里，當雷達是旋轉(zhuǎn)掃描型時，從雷達上看到的物體的方 向也包含在測量數(shù)據(jù)中。
[0007] 圖1是一個包含一個旋轉(zhuǎn)掃描型雷達1和一個控制器2的檢測系統(tǒng)的示意圖，檢 測系統(tǒng)對在輸電線3上附近的物體4進行檢測。雷達裝置通過對一個水平面上的左邊和右 邊的掃描檢測獲得運動的物體和靜止的樹木等的信息。當使用旋轉(zhuǎn)掃描型雷達時，入侵異 物的運動方向也包含在測量數(shù)據(jù)中，因此，該入侵異物的位置在兩個維度上被限定了。另一 方面，當使用非掃描型的雷達時，入侵異物僅在一個維度上進行了限定。因此，當有多個與 雷達裝置距離相同的物體時，雷達就不必去獲得每個物體的信息。
[0008] 圖2是一個包含一個非掃描型雷達1和一個控制器2的檢測系統(tǒng)的示意圖，檢測 系統(tǒng)對在輸電線3上入侵異物4進行檢測。該檢測系統(tǒng)不對區(qū)域5和物體的運動方向進行 檢測。
[0009] 這里，當使用非掃描型的雷達裝置時，如果入侵異物在與雷達裝置距離相同的靜 止物體旁邊停靠一段時間后，由于入侵異物的測量信息已經(jīng)被背景差分技術(shù)處理過濾了， 就難以進行入侵異物的追蹤和檢測了。 實用新型內(nèi)容
[0010] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，本實用新型提出一種輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置 及其方法。
[0011] 本實用新型的解決方案如下：
[0012] 一種輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置，包括雷達裝置1，所述輸電線入侵異物跟蹤檢 測裝置還包括入侵異物跟蹤裝置10,雷達裝置1將檢測到的信息發(fā)送給入侵異物跟蹤裝置 10。
[0013] 進一步的，所述入侵異物跟蹤裝置10包括：一個檢測信息存儲器11、預(yù)測器12、跟 蹤器13、判定器14、輸出單元15,檢測信息存儲器11分別與預(yù)測器12、跟蹤器13、判斷器 14和輸出單元15相連接，預(yù)測器12、跟蹤器13、判斷器14和輸出單元15逐級相連。
[0014] 再進一步的，所述入侵異物跟蹤裝置10還包括靜止物體信息存儲器20,靜止物體 信息存儲器20與跟蹤器13和輸出單元15相連。
[0015] 本實用新型具有以下優(yōu)點：本實用新型所涉及的跟蹤監(jiān)測裝置是基于對雷達裝置 采集的信息進行處理的，使用雷達進行監(jiān)控比目前使用的攝像頭監(jiān)控具有較大的優(yōu)勢，輸 電線路所處的地理環(huán)境和氣象環(huán)境有時比較惡劣，因此使用攝像頭進行監(jiān)控可能存在監(jiān)控 盲區(qū)，而且如果遇到惡劣的氣候條件，監(jiān)控可能完全失效。使用雷達裝置進行監(jiān)控可以工作 在惡劣的環(huán)境中，并且具有較高的精度。該裝置及其方法復(fù)雜度低，實現(xiàn)簡單，運算速度快， 可以廣泛應(yīng)用于各種有安全需要的監(jiān)控場合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是旋轉(zhuǎn)掃描型雷達裝置的示意圖。
[0017] 圖2是一個非掃描型雷達裝置的示意圖。
[0018] 圖3是一個輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置功能框圖。
[0019] 圖4是入侵異物跟蹤裝置硬件結(jié)構(gòu)圖。
[0020] 圖5是入侵異物跟蹤程序檢測方法的流程圖。
[0021] 圖6是雷達裝置輸出的監(jiān)測信息示例。
[0022] 圖7是測量數(shù)據(jù)數(shù)表的結(jié)構(gòu)圖。
[0023] 圖8是結(jié)構(gòu)表的結(jié)構(gòu)圖。
[0024] 圖9是入侵異物被遮蔽的說明圖。

【具體實施方式】
[0025] 下面將結(jié)合附圖對本實用新型的實施例做一個詳細的說明。
[0026] 結(jié)合圖3對輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置進行說明，如圖3所示，輸電線入侵異物 跟蹤檢測裝置包括雷達裝置1和入侵異物跟蹤裝置10 ;雷達裝置1與入侵異物跟蹤裝置10 電性相連，雷達裝置1將檢測到的信息發(fā)送給與侵異物跟蹤裝置10 ;入侵異物跟蹤裝置10 包括一個檢測信息存儲器11、預(yù)測器12、跟蹤器13、判定器14、輸出單元15,在實施例中，還 可以進一步地包括一個靜止物體信息存儲器20。檢測信息存儲器11分別與預(yù)測器12、跟 蹤器13、判斷器14和輸出單元15相連接，預(yù)測器12、跟蹤器13、判斷器14和輸出單元15 逐級相連，靜止物體信息存儲器20與跟蹤器13和輸出單元15相連。
[0027] 雷達裝置1通過發(fā)射雷達波并接受物體反射回來的雷達波獲得物體距雷達裝置 的距離和運動速度。
[0028] 檢測信息存儲器11存儲雷達裝置1在預(yù)定時間檢測到的每個目標的信息。
[0029] 預(yù)測器12使用檢測信息存儲器11中的歷史數(shù)據(jù)對雷達裝置1下一次的檢測數(shù)據(jù) 進行預(yù)測。
[0030] 跟蹤器13對雷達最近一次監(jiān)測信息中的目標進行跟蹤。
[0031] 判定器14使用檢測信息存儲器11中的歷史信息來判定跟蹤器跟蹤的目標是否為 一個靜止的物體。
[0032] 輸出單元15輸出被判定器14判定為入侵異物的目標的信息。
[0033] 在入侵異物跟蹤裝置10中，跟蹤一個靜止物體和跟蹤一個入侵異物類似，但是不 需要執(zhí)行后臺處理。在此，判定跟蹤對象是靜止的物體還是運動的物體主要依靠目標的歷 史檢測信息。因此，即使入侵異物暫時?？吭谂c靜止物體信息相同的地方，也可以對其進行 連續(xù)的跟蹤。
[0034] 預(yù)測器12能夠預(yù)測雷達裝置1下一次的監(jiān)測信息中的距離信息。例如，此時跟蹤 器13在最近一次檢測到的距離與預(yù)測的距離不同且比預(yù)定的距離閾值小時執(zhí)行檢測，當 出現(xiàn)這種情況時，跟蹤器13就會將最近一次檢測信息中的目標確定為歷史檢測信息中的 目標。
[0035] 判定器14在歷史監(jiān)測信息中的運行速度小于預(yù)定的速度閾值時將其判定為靜止 的物體，而這個速度閾值最好設(shè)定在零值附近，這樣歷史檢測信息中的目標就被估計為從 被雷達裝置檢測到時就一直處于靜止狀態(tài)，判定器14就會將其判定為靜止物體。
[0036] 進一步地，判定器14可能被設(shè)置為在一個預(yù)定的或者更高的檢測頻率下將歷史 信息中的目標確定為靜止的物體。這樣的設(shè)置不僅能夠抑制雷達裝置產(chǎn)生的暫時性的噪聲 的影響，還能提高判定的準確性。
[0037] 更進一步的，當跟蹤器13也被設(shè)置為在預(yù)定或者更高的跟蹤頻率下跟蹤歷史信 息中的目標時，判定器14將歷史信息中的目標判定為靜止物體，在這樣的情況下，噪聲抑 制效果更加明顯，判定的準確性也越高。
[0038] 在某些情況下，在入侵異物跟蹤裝置10中，跟蹤器13跟蹤的目標的檢測信息并不 包含在雷達裝置1最近一次檢測到的信息中，當目標被判定為入侵異物時，輸出單元15可 以被配置為預(yù)測器12的預(yù)測結(jié)果作為目標最近一次的監(jiān)測信息。
[0039] 當其他物體暫時出現(xiàn)在檢測目標和雷達裝置1之間時，目標的監(jiān)測信息就不能從 雷達裝置1獲得，這種情況下，跟蹤裝置并不會立即停止對目標的跟蹤，輸出單元15輸出對 目標的預(yù)測的結(jié)果作為雷達裝置1最近一次檢測的結(jié)果，而實際上雷達并沒有檢測到目標 的信息。
[0040] 進一步地，入侵異物跟蹤裝置10可以設(shè)置成當跟蹤器13跟蹤的目標的檢測信息 不連續(xù)的包括在雷達裝置1在預(yù)定時間的監(jiān)測信息中時，停止對目標的跟蹤。這種情況可 以被認為是目標已經(jīng)處于雷達裝置1檢測范圍之外，因此，這種情況下停止對目標的跟蹤 可以減少跟蹤處理的處理負荷。
[0041] 接下來結(jié)合圖4對圖3中入侵異物跟蹤裝置硬件結(jié)構(gòu)進行說明，如圖4所示。
[0042] 在這個優(yōu)選的實施例中，入侵異物跟蹤裝置由一個計算機30組成，雷達裝置1和 通道監(jiān)視裝置50與電腦相連，通道監(jiān)視裝置50是一個能夠利用檢測信息監(jiān)測輸電線上的 入侵異物的裝置，而監(jiān)測信息將會輸出到計算機30上，從而能夠監(jiān)視輸電線附近的情況和 入侵異物的信息。
[0043] 計算機包含一個 MPU (Microprocessor Unit) 31、一個 ROM (Read-Only Memory) 32、一個RAM( (random access memory) 33、一個硬盤裝置34、一個輸入設(shè)備35、一個顯不 設(shè)備36、一個接口 37以及存儲介質(zhì)驅(qū)動單元38,這些組件通過總線39相連接，各種數(shù)據(jù)通 過MPU的管理進行接受和發(fā)送。
[0044] MPU是一個控制著整個計算機的微處理器。
[0045] ROM是一個半導(dǎo)體存儲器，他預(yù)先存儲著基本的控制程序，MPU通過讀取和執(zhí)行 ROM中的程序來控制整個計算機的每一個部分，而閃存等數(shù)據(jù)易丟失的存儲器也可以被用 做匪。
[0046] RAM是一個在任何時間既能讀也能寫的半導(dǎo)體存儲器，并且可以作為MPU執(zhí)行控 制程序時的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域。當入侵異物跟蹤裝置由計算機組成時，RAM可以作為監(jiān)測信息 存儲器和固定物體信息存儲器。
[0047] 硬盤裝置是存儲各種控制程序或者由MPU執(zhí)行的各種數(shù)據(jù)的存儲裝置，當MPU讀 取并執(zhí)行存儲在硬盤上的預(yù)定控制程序時，各種控制過程就由MPU控制。
[0048] 輸入設(shè)備可以是一個鼠標或者一個鍵盤，當它被入侵異物跟蹤裝置的管理員操作 時，輸入設(shè)備就會獲得相應(yīng)的輸入，并把這些信息傳送給MPU。
[0049] 顯示設(shè)備可以是一個液晶顯示器，用來顯示MPU發(fā)送的各種文檔和數(shù)據(jù)。
[0050] 接口管理連接到計算機的各種設(shè)備之間的各種信息的發(fā)送和接收。雷達裝置1和 通道監(jiān)視裝置50就通過接口與計算機相連接。換句話說，從雷達裝置1輸出的監(jiān)測信息通 過接口 37輸入到計算機30中，而計算機30通過接口將入侵異物的信息輸出到通道監(jiān)視裝 置50中。存儲介質(zhì)驅(qū)動單元是讀取便攜式存儲設(shè)備上的程序和數(shù)據(jù)的裝置。MPU就是通過 存儲介質(zhì)驅(qū)動單元來讀取存儲在其上面的預(yù)定的控制程序從而來控制一些控制過程。
[0051] 如圖5所示入侵異物跟蹤程序檢測方法的流程圖。
[0052] 入侵異物跟蹤檢測的方法，包括下述步驟：
[0053] 步驟S101，MPU控制定時器的啟動。這個進程是MPU對定時器進行初始化并使其 重新計時。
[0054] 步驟S102,判斷定時器是否計時到預(yù)定的時間，當判斷結(jié)果為是，MPU就會進入步 驟S103,否則，MPU就會回到步驟S102繼續(xù)計時。
[0055] 步驟S103,執(zhí)行獲得測量數(shù)據(jù)數(shù)組。該進程是一個獲得雷達裝置輸出的入侵異物 檢測信息的進程。結(jié)合圖6對雷達裝置輸出的測量數(shù)據(jù)的數(shù)組進行了介紹，每一組檢測信 息分別包括入侵異物距離雷達的距離和當前的速度，并且每一組數(shù)據(jù)都不相同，這些不同 的數(shù)據(jù)組構(gòu)成了 "測量數(shù)據(jù)數(shù)組"。
[0056] 步驟S104, MPU執(zhí)行在步驟S103中獲得的測量數(shù)據(jù)數(shù)組與預(yù)測數(shù)據(jù)數(shù)組進行匹 配。當實際測量數(shù)據(jù)組和預(yù)測數(shù)據(jù)吻合的情況下，執(zhí)行步驟S105到S107 ;當實際測量數(shù)據(jù) 組沒有預(yù)測數(shù)據(jù)組與之吻合的情況下，執(zhí)行步驟S112到S115 ;當預(yù)測數(shù)據(jù)不與任何實際測 量數(shù)據(jù)組吻合的情況下，執(zhí)行步驟S108到Sill。
[0057] 進一步地，步驟S104包括以下步驟：
[0058] 步驟S1041，在每一檢測信息到來后，對"當前距離"和"當前速度"不斷刷新，判斷 雷達是否檢測到目標的信息。是，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S1041 ;否，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S1042。
[0059] 步驟S1042，"當前距離"和"當前速度"用預(yù)測的數(shù)據(jù)代替。
[0060] 下面，詳細介紹步驟S104中MPU執(zhí)行在步驟S103中獲得的測量數(shù)據(jù)數(shù)組與預(yù)測 數(shù)據(jù)數(shù)組進行匹配的過程。
[0061] 圖7是測量數(shù)據(jù)數(shù)表的結(jié)構(gòu)圖，這個跟蹤數(shù)據(jù)表被存儲在RAM中預(yù)定的存儲區(qū)域 中，目標的每項數(shù)據(jù)存儲在表中的每一列中。下面將對表中每一列的數(shù)據(jù)進行介紹。
[0062] 在前兩列中是"當前距離"和"當前速度"，這兩個數(shù)據(jù)會在每一檢測信息到來后不 斷刷新，如果最后一次雷達沒有檢測到目標的信息，那么這兩列將會用預(yù)測的數(shù)據(jù)代替。 [0063] 在"首次掃描距離"和"首次掃描速度"這兩列中存儲的數(shù)據(jù)是目標首次出現(xiàn)時距 離雷達裝置的距離和當時的速度。
[0064] 在"測量次數(shù)"這一列中存儲的是雷達裝置對目標檢測的次數(shù)。
[0065] 在"速度總量值"這一列中存儲的是雷達裝置每次檢測到目標速度值的總和。
[0066] 在"平均速度"這一列中存儲的是雷達裝置檢測到的目標速度的平均值。
[0067] 在"測量中連續(xù)失敗的次數(shù)"存儲的是雷達裝置連續(xù)沒有檢測到目標信息的次數(shù)。
[0068] 在"預(yù)測距離"和"預(yù)測速度"這兩列存儲的是對下一次檢測信息中目標的距離和 速度的預(yù)測值，這兩個值也會在每一次檢測中不斷刷新。
[0069] 在"跟蹤次數(shù)"這一列中存儲的是跟蹤器對目標連續(xù)跟蹤的次數(shù)，該次數(shù)也包括在 目標暫時不能檢測到時跟蹤器連續(xù)跟蹤的次數(shù)。
[0070] "結(jié)構(gòu)標志"這一列中存儲的是檢測的目標是固定物體或者是入侵異物的標志， "OFF"表示檢測目標是入侵異物，"0N"表示檢測目標是固定物體。
[0071] 其中一系列的"預(yù)測距離"和"預(yù)測速度"被定義為"預(yù)測數(shù)據(jù)"，每一組數(shù)據(jù)都不 相同，這些"預(yù)測數(shù)據(jù)"被稱為"預(yù)測數(shù)據(jù)組"。
[0072] 在圖5步驟S104的匹配進程中，通過比較預(yù)測數(shù)據(jù)數(shù)組和實際的測量數(shù)據(jù)數(shù)組， 就能得出它們是否吻合。其中，預(yù)測距離和預(yù)測速度是一個允許范圍內(nèi)的中心值，當實測數(shù) 據(jù)在這個范圍內(nèi)時就可以認為是這兩組數(shù)據(jù)是吻合的。
[0073] 進一步地，還可以將預(yù)測數(shù)據(jù)組分為吻合的預(yù)測數(shù)據(jù)組和不吻合的數(shù)據(jù)組。
[0074] 更進一步的，可以將不吻合的預(yù)測數(shù)據(jù)組提取出來。
[0075] 接下來，將對步驟S105到S107進行介紹。
[0076] 步驟S105,使用測量數(shù)據(jù)組對跟蹤表內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)進行更新。當實測數(shù)據(jù)組被判 斷為與預(yù)測數(shù)據(jù)組吻合時，將會被存儲起來，然后MPU使用實測數(shù)據(jù)組對跟蹤表內(nèi)的相關(guān) 數(shù)據(jù)進行更新；
[0077] 進一步地，步驟S105包括以下步驟：
[0078] 步驟S1051，對"當前距離"和"當前速度"當前的數(shù)據(jù)進行更新；
[0079] 步驟S1052,對"測量次數(shù)"加1 ;
[0080] 步驟S1053,將當前速度加到"速度總和"；
[0081] 步驟S1054,更新"平均速度"；
[0082] 步驟S1055,在"連續(xù)測量失敗的次數(shù)"這一列為"0" ；
[0083] 步驟S1056,在"跟蹤次數(shù)"這一列中加1。
[0084] 步驟S106, MPU判斷目標的檢測信息是否符合長時間停留的條件。這個條件與該 目標是否是一個靜止的物體的有關(guān)。MPU在步驟S106的結(jié)果為"YES"時進入到步驟S107。 也即檢測的目標符合長期停留的條件時，進入步驟S107;當檢測的目標不符合長期停留的 條件時，MPU進入步驟S116。
[0085] 進一步地，步驟S106需要滿足以下條件：
[0086] "第一次出現(xiàn)的速度"小于預(yù)定的閾值；
[0087] 測量的次數(shù)不小于預(yù)定額閾值；
[0088] 跟蹤的次數(shù)不小于預(yù)定的閾值。
[0089] 對于上述條件的解釋如下：
[0090] 這里的長期停留的首要條件是"第一次出現(xiàn)的速度"小于預(yù)定的閾值，而這個閾值 是零或是零附近的某個值。如果一個物體一開始就被雷達裝置測定認為處于停留狀態(tài)，那 么該物體可能就會被判斷為是一個靜止的物體。
[0091] 其次要條件是測量的次數(shù)不小于預(yù)定額閾值，通過附加的次要條件，可以抑制雷 達裝置檢測信息中暫時性噪聲的影響，從而提高判斷的準確性。
[0092] 進一步地，其第三條件跟蹤的次數(shù)不小于預(yù)定的閾值，通過實踐第三個條件，噪聲 的影響可以進一步的抑制，從而進一步地提高判斷的準確性。
[0093] 步驟S107,對結(jié)構(gòu)表執(zhí)行注冊或者更新操作，將跟蹤表中相關(guān)列的結(jié)構(gòu)標志設(shè)置 為"0N"。然后進入步驟S116。結(jié)合圖8對結(jié)構(gòu)表進行了介紹。結(jié)構(gòu)表中的每一列存儲著 靜止物體的各種信息。這個表存儲在RAM中特定的位置中。接下來，對結(jié)構(gòu)表的每一列進 行詳細的介紹。"ID"這一列存儲的是每一個結(jié)構(gòu)的識別碼。"距離"這一列存儲的是雷達 裝到靜止物體的距離。"測量次數(shù)"這一列存儲的是雷達裝置實際能夠測量的次數(shù)。"跟蹤 次數(shù)"存儲的是入侵異物跟蹤裝置實際能夠跟蹤的次數(shù)。"跟蹤標志"存儲的是當前的跟蹤 狀態(tài)，當該列的值為"〇"時，表示正在使用雷達裝置對目標進行跟蹤；當該列的值為" 1"時， 表示對該目標的跟蹤終止；當該列的值為"2"時，表示沒有使用雷達裝置的檢測信息而是 使用了預(yù)測信息隨該目標進行跟蹤。
[0094] 步驟S107的進程中，MPU首先通過步驟S105獲得跟蹤表中"當前距離"的值，并 且執(zhí)行在結(jié)構(gòu)表中搜索與"當前距離"值相同的"距離"值。值得注意的是，"當前距離"被 設(shè)置為允許范圍的中心值，當"當前距離"處于預(yù)定的范圍時，我們可以認為其與"距離"值 吻合。當這個"距離"值被搜索出來后，MPU就會對包含這個"距離"值的結(jié)構(gòu)表進行刷新， 也就是MPU執(zhí)行在跟蹤表中存儲"測量次數(shù)"和"跟蹤次數(shù)"的值，而這兩個值在步驟S105 中被包含"距離"值的結(jié)構(gòu)表所引用。更進一步的，MPU將"跟蹤標志"的值設(shè)置為"0"。同 時，結(jié)構(gòu)表中的"距離"值可能被"當前距離"所取代，或者是被兩個值的平均值，在計算這 兩個值的平均值的同時，加權(quán)平均值也可以被計算出來。另一方面，當上述搜索程序沒有找 到相匹配的"距離"值時，MPU就會執(zhí)行重新生成一個結(jié)構(gòu)表的進程，其中的" ID"與其他結(jié) 構(gòu)表不同，并且引用跟蹤表中的"測量次數(shù)"和"跟蹤次數(shù)"，并把"跟蹤標志"設(shè)置成"0"。
[0095] 接下來，對步驟S108到S111進行說明。
[0096] 步驟S108到步驟S111是對不與任何實際測量數(shù)據(jù)組吻合的預(yù)測數(shù)據(jù)進行操作， 這表明在這個時候雷達裝置并沒有檢測到預(yù)測信息中的目標，并且也沒有對其進行跟蹤。 這種情況包括目標暫時性的被遮蔽。具體的將會通過圖9詳細給出。
[0097] 在圖9中，運動在輸電線上的小鳥和在路旁固定的樹木同時出現(xiàn)在與入侵異物跟 蹤裝置相連接的雷達裝置的監(jiān)測區(qū)域中，在圖9的示例中，盡管小鳥處于雷達和樹木中間， 但是從雷達裝置的視角看過去，樹木仍然會被遮蔽，從而使雷達裝置檢測不到樹木，這樣的 現(xiàn)象，就會使雷達裝置對物體的檢測是不連續(xù)的。但是跟蹤裝置會使用預(yù)測的數(shù)據(jù)對其進 行連續(xù)的跟蹤，并且輸出預(yù)測的數(shù)據(jù)，代替因為不連續(xù)跟蹤而丟失的實際測量數(shù)據(jù)。步驟 S108到S111就是為了實現(xiàn)入侵異物跟蹤裝置的功能。
[0098] 步驟S108,將預(yù)測值存入跟蹤表內(nèi)相應(yīng)的當前值列中。MPU使用預(yù)測數(shù)據(jù)對跟蹤 表中與"當前距離"和"當前速度"相關(guān)列的數(shù)值進行更新。通過執(zhí)行該處理，在后面的輸出 步驟S116中，對一個沒有實際測量數(shù)據(jù)的入侵異物，將會用預(yù)測數(shù)據(jù)代替實測數(shù)據(jù)輸出。
[0099] 步驟S109,更新其他列中的數(shù)據(jù)。S卩：MPU對跟蹤表中剩下的列進行刷新。
[0100] 進一步地，步驟S109包括以下步驟：
[0101] 步驟S1091，"連續(xù)測量失敗次數(shù)"和"跟蹤次數(shù)"分別加"1"，
[0102] 步驟S1092,如果跟蹤表中"結(jié)構(gòu)標志"的狀態(tài)是"0N"時，將結(jié)構(gòu)表中"跟蹤標志" 設(shè)置成"2"。
[0103] 步驟S110,是否繼續(xù)跟蹤。即：MPU判斷是否繼續(xù)對跟蹤表中的目標進行跟蹤， 也即讀取"連續(xù)測量失敗的次數(shù)"并判斷這個值是否比預(yù)定停止跟蹤判定閾值小，當結(jié)果 是"YES"時，也即比預(yù)定的閾值小時，那么MPU將會繼續(xù)對目標進行跟蹤并且進入到步驟 S116。否則，MPU將停止對目標的跟蹤，進入到步驟S111。
[0104] 步驟S111，刪除跟蹤表中的相關(guān)列。即：MPU執(zhí)行將跟蹤表中與步驟S108相關(guān)的 列刪除并停止對目標的跟蹤。然后，MPU進入到步驟S116。
[0105] 進一步地，步驟S111包括以下步驟：
[0106] 步驟Sllll，MPU在跟蹤表中"結(jié)構(gòu)標志"為"0N"的情況下，執(zhí)行將結(jié)構(gòu)表中"跟蹤 標志"設(shè)置成"1"的操作。
[0107] 接下來，將對步驟S112到S115進行介紹。
[0108] 如上所述，步驟S112到S115是對于任何預(yù)測數(shù)據(jù)組都不吻合的實際測量數(shù)據(jù)進 行處理的進程。該處理包括跟蹤表中新注冊的測量數(shù)據(jù)和跟蹤開始時的測量數(shù)據(jù)指向的目 標。然而在某些情況下，盡管仍然對目標進行跟蹤，但是其實由于雷達裝置測量數(shù)據(jù)長時間 的停止，跟蹤也是不連續(xù)的。特別是當目標是一個靜止的物體，可能會出現(xiàn)由于過去的跟蹤 已經(jīng)在結(jié)構(gòu)表中注冊過了相關(guān)的信息。因此，在步驟S112到S115,將會防止同一對象在結(jié) 構(gòu)表中重復(fù)注冊。
[0109] 步驟S112,該數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)表中是否注冊。即：MPU判斷目標的信息是否在結(jié)構(gòu)表中 已經(jīng)注冊。特別是執(zhí)行搜索結(jié)構(gòu)表中與測量數(shù)據(jù)相吻合但不與任何預(yù)測數(shù)據(jù)相吻合的"距 離"值，在搜索進程中，對于結(jié)構(gòu)表中的距離設(shè)置了一個變化范圍，并去范圍的中間值作為 結(jié)構(gòu)表中的"距離"值，這樣，當測量數(shù)據(jù)中的距離值落入這個范圍，就會被認為是吻合的。 在步驟S112的判斷進程中，如果判斷結(jié)果是"YES"時，也即目標的信息已經(jīng)在結(jié)果表中注 冊過了，那么就進入到步驟S113,否則，進入到步驟S115。
[0110] 步驟S113,重新注冊結(jié)構(gòu)表中的信息和跟蹤表中的測量數(shù)據(jù)。MPU執(zhí)行對不與任 何預(yù)測數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)相關(guān)的結(jié)構(gòu)表中的信息相吻合的實際測量數(shù)據(jù)的重新注冊。
[0111] 進一步地，結(jié)構(gòu)表中目標的"距離"值被存儲在跟蹤表中的"當前距離"和"第一次 出現(xiàn)的距離"。并且"〇"被存儲在"結(jié)構(gòu)標志"中，表示目標是一個靜止的物體。
[0112] 步驟S114,更新結(jié)構(gòu)表。MPU對步驟S112中發(fā)現(xiàn)的目標的結(jié)構(gòu)表中的信息進行刷 新。然后，進入步驟S116。
[0113] 進一步地，步驟S114包括以下步驟：
[0114] 步驟S1141，對"測量次數(shù)"和"跟蹤次數(shù)"進行加" 1"的操作；
[0115] 步驟S1142, "跟蹤標志"被設(shè)置成"0"。
[0116] 步驟S115,對注冊跟蹤表中的測量數(shù)據(jù)進行處理。即：MPU對新注冊的數(shù)據(jù)進行處 理，也即根據(jù)測量數(shù)據(jù)的信息對"當前距離"和"第一次出現(xiàn)時的距離"進行刷新。
[0117] 進一步地，步驟S115包括以下步驟：
[0118] 步驟S1151，對跟蹤表中其他列的數(shù)據(jù)進行刷新，并把"結(jié)構(gòu)標志"置"0FF"，表示 目標是一個入侵異物。
[0119] 接下來，對步驟S116到S118進行介紹。
[0120] 步驟S116,提取結(jié)構(gòu)標志為"OFF"的跟蹤表。即：MPU執(zhí)行將"結(jié)構(gòu)標志"為"OFF" 的跟蹤表提取出來。
[0121] 步驟S117,輸出提取列中的當前值。即：MPU執(zhí)行讀取提取出來的結(jié)構(gòu)表中的"當 前距離"和"當前速度"，并通過在輸出界面顯示。
[0122] 步驟S118,對跟蹤表中的每一列執(zhí)行預(yù)測程序并存儲預(yù)測值。即：MPU執(zhí)行存儲對 跟蹤表中目標的預(yù)測結(jié)果。然后，用平均速度乘上步驟S102中預(yù)定的時間間隔就能夠得出 物體在這一段時間內(nèi)的通過的距離，然后，行進距離加上測量獲得的當前距離就能的出距 離的預(yù)測值。接下來，MPU將"預(yù)測距離"和"預(yù)測速度"存儲在相應(yīng)的位置。
[0123] 完成步驟S118之后，程序跳轉(zhuǎn)回到S102,重復(fù)執(zhí)行以上的步驟。以上就是入侵異 物跟蹤的全部流程。
[0124] 雖然只描述本實用新型的一個實施例，但應(yīng)該理解的是，局部的改變、替換和更改 都是在本實用新型的基礎(chǔ)上進行的。
[0125] 本實用新型所涉及的跟蹤監(jiān)測裝置是基于對雷達裝置采集的信息進行處理的，使 用雷達進行監(jiān)控比目前使用的攝像頭監(jiān)控具有較大的優(yōu)勢，輸電線路所處的地理環(huán)境和氣 象環(huán)境有時比較惡劣，因此使用攝像頭進行監(jiān)控可能存在監(jiān)控盲區(qū)，而且如果遇到惡劣的 氣候條件，監(jiān)控可能完全失效。使用雷達裝置進行監(jiān)控可以工作在惡劣的環(huán)境中，并且具有 較高的精度。該裝置及其方法復(fù)雜度低，實現(xiàn)簡單，運算速度快，可以廣泛應(yīng)用于各種有安 全需要的監(jiān)控場合。
【權(quán)利要求】
1. 一種輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置，包括雷達裝置（1)，其特征在于：所述輸電線入 侵異物跟蹤檢測裝置還包括入侵異物跟蹤裝置（10)，雷達裝置（1)將檢測到的信息發(fā)送給 入侵異物跟蹤裝置（10)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置，其特征在于：所述入侵異 物跟蹤裝置（10)包括：一個檢測信息存儲器（11)、預(yù)測器（12)、跟蹤器（13)、判定器（14)、 輸出單元（15)，檢測信息存儲器（11)分別與預(yù)測器（12)、跟蹤器（13)、判斷器（14)和輸出 單元（15)相連接，預(yù)測器（12)、跟蹤器（13)、判斷器（14)和輸出單元（15)逐級相連。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種輸電線入侵異物跟蹤檢測裝置，其特征在于：所述入侵 異物跟蹤裝置（10)還包括靜止物體信息存儲器（20)，靜止物體信息存儲器（20)與跟蹤器 (13)和輸出單元（15)相連。
【文檔編號】G01S13/66GK203881942SQ201420325209
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】高會民, 李木文, 謝小英, 李偉, 徐練軍, 嚴學(xué)勇, 寧冬梅, 楊屹東, 蔡騰潛, 劉秀軍, 趙德明, 王雪松, 姚曉龍 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)冀北電力有限公司秦皇島供電公司, 南京特洛尼斯電力科技有限公司