防人為外力破壞的電網(wǎng)智能監(jiān)控方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種監(jiān)控方法及系統(tǒng)，尤其涉及一種防人為外力破壞的電網(wǎng)智能監(jiān)控 方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年來，隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展和完善，輸電線路路的建設(shè)得到了長足的發(fā)展，但 是，由于輸電線路具有桿塔點(diǎn)多，面廣，線長，終年暴露在野外等地理位置和環(huán)境條件的特 殊性，除了遭受大風(fēng)、雷擊、暴雨、冰雪等自然災(zāi)害的侵襲外，還面臨著諸多人為因素引起的 外力破壞，如超高車輛在輸電線路下通行或作業(yè)導(dǎo)致的輸電線路刮拽現(xiàn)象，且由于人為外 力破壞引起的線路跳閘、線路被迫停電等事故的概率呈上升趨勢。目前，我國電力系統(tǒng)正在 朝著超高壓、大電網(wǎng)、大容量、自動(dòng)化的方向發(fā)展，一旦發(fā)生事故便會對供電企業(yè)帶來巨額 經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來極大的安全隱患，因此，對于超高車輛等人為威脅的 監(jiān)控必須引起足夠的重視。
[0003]目前，對于超高車輛在輸電線路下通行或者作業(yè)等人為威脅的監(jiān)控通常采用人工 方式進(jìn)行現(xiàn)場盯防或者遠(yuǎn)程視頻盯防。由于超高車輛自身的高度較高，加之有些車輛上還 裝備有其他作業(yè)設(shè)施，進(jìn)一步增加了車輛高度。當(dāng)車輛行駛至輸電線路下方時(shí)，駕駛?cè)藛T無 法準(zhǔn)確判斷車輛頂面與輸電線路的高度差，因而，極易發(fā)生超高車輛刮拽輸電線路的事故。 因此，當(dāng)超高車輛在輸電線路下通行或者作業(yè)時(shí)，值班人員需在現(xiàn)場或者通過遠(yuǎn)程視頻時(shí) 刻關(guān)注車輛或者車輛上裝備的作業(yè)設(shè)施的高度，當(dāng)其高度接近或者超過警戒高度時(shí)，值班 人員通過喇叭喊話或者啟動(dòng)報(bào)警器等方式警告、制止超高車輛的高危駕駛或作業(yè)，從而使 得車輛或者車輛設(shè)施的高度降低到警戒高度以下，進(jìn)而避免電網(wǎng)輸電線路因人為外力破壞 而造成的財(cái)產(chǎn)損失和安全隱患。
[0004] 然而，通過以上人工方式來監(jiān)控人為威脅存在一定缺陷。比如，很難有足夠人力對 所有桿塔做不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)控，值班人員通過肉眼觀察的方式可能存在視覺盲區(qū)，無法準(zhǔn)確 判斷車輛距離警戒高度的高度差，使得電網(wǎng)輸電線路的監(jiān)控精度受到極大影響。同時(shí)，當(dāng)輸 電線路下方的車流量較大或者威脅因素較多時(shí)，值班人員無法同時(shí)監(jiān)控多種威脅因素，因 此，很難依靠值班人員在現(xiàn)場或者通過遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。由此可知，對于電網(wǎng) 輸電線路現(xiàn)有的的監(jiān)控方式的監(jiān)控效果并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種防人為外力破壞的電網(wǎng)智能監(jiān)控方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中 監(jiān)控精度差、無法實(shí)時(shí)監(jiān)控的問題。
[0006] 本發(fā)明提供一種防人為外力破壞的電網(wǎng)智能監(jiān)控方法，所述防人為外力破壞的電 網(wǎng)智能監(jiān)控方法包括：實(shí)時(shí)獲取監(jiān)控區(qū)域內(nèi)每一個(gè)目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)物圖像，并對獲取到目 標(biāo)圖像的目標(biāo)物進(jìn)行跟蹤測量，獲取所述目標(biāo)物圖像坐標(biāo)；通過相機(jī)內(nèi)外方位參數(shù)標(biāo)定反 算方法獲得相機(jī)參數(shù)，所述相機(jī)參數(shù)包括相機(jī)的安裝高度H和相機(jī)在水平方向上的傾斜角 α，根據(jù)所述相機(jī)參數(shù)和所述目標(biāo)物圖像坐標(biāo)獲取所述目標(biāo)物的實(shí)際高度；判斷所述目標(biāo) 物的實(shí)際高度是否高于預(yù)設(shè)警戒高度；若所述目標(biāo)物的實(shí)際高度低于預(yù)設(shè)的警戒高度，則 進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，實(shí)時(shí)獲取所述目標(biāo)物圖像并對所述目標(biāo)物實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控；若所述目標(biāo)物的 實(shí)際高度等于或者高于預(yù)設(shè)警戒高度，則進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置報(bào)警并實(shí)時(shí)發(fā)送報(bào) 警信息，直至所述目標(biāo)物的實(shí)際高度低于預(yù)設(shè)的警戒高度為止。
[0007] 優(yōu)選的，上述通過相機(jī)內(nèi)外方位參數(shù)標(biāo)定反算方法獲得相機(jī)參數(shù)包括：獲取任意 選取的豎直標(biāo)定物M和標(biāo)定物N的圖像，并根據(jù)所述標(biāo)定物M和標(biāo)定物N的圖像分別獲取 所述標(biāo)定物M和標(biāo)定物N的圖像坐標(biāo)；測量并獲取所述標(biāo)定物M和標(biāo)定物N的實(shí)際高度，所 述標(biāo)定物M的實(shí)際高度記為B 1C1，所述標(biāo)定物N的實(shí)際高度記為B2C2，其中，點(diǎn)隊(duì)為所述標(biāo) 定物M與地面的交點(diǎn)，點(diǎn)C 1為所述標(biāo)定物M的頂點(diǎn)，點(diǎn)B 2為所述標(biāo)定物N與地面的交點(diǎn)，點(diǎn) C2為所述標(biāo)定物N的頂點(diǎn)；根據(jù)所述標(biāo)定物M和標(biāo)定物N的實(shí)際高度、所述標(biāo)定物M和標(biāo)定 物N的圖像坐標(biāo)計(jì)算獲得OAJP OB ρ0^和OB 2的長度值，所述OA廊OB ρ0^和OB 2的長度 值為包含有所述相機(jī)參數(shù)的表達(dá)式，其中，點(diǎn)〇為相機(jī)所在桿塔與地面的交點(diǎn)，點(diǎn)A1為所述 標(biāo)定物M頂點(diǎn)C 1在相機(jī)投影方向的投影點(diǎn)，點(diǎn)A 2為所述標(biāo)定物N頂點(diǎn)C 2在相機(jī)投影方向的 投影點(diǎn)；根據(jù)相機(jī)投影關(guān)系
獲取所述相機(jī)參數(shù)，其中，A1B1= OA1-OB1J2B2 =OA2-OB20
[0008] 優(yōu)選的，上述根據(jù)所述相機(jī)參數(shù)和所述目標(biāo)物圖像坐標(biāo)獲得目標(biāo)物的實(shí)際高度包 括：根據(jù)所述相機(jī)參數(shù)計(jì)算獲得OA和AB的長度值，所述OA和AB的長度值為包含有所述目 標(biāo)物實(shí)際高度的表達(dá)式，其中，所述目標(biāo)物的實(shí)際高度記為BC，點(diǎn)B為所述目標(biāo)物與地面的 交點(diǎn)，點(diǎn)C為所述目標(biāo)物的頂點(diǎn)，點(diǎn)0為相機(jī)所在桿塔與地面的交點(diǎn)，點(diǎn)A為所述目標(biāo)物頂 點(diǎn)C在相機(jī)投影方向的投影點(diǎn)；根據(jù)所述相機(jī)的安裝高度H、OA和AB的長度值以及相機(jī)投 影關(guān)系，
獲取所述目標(biāo)物的實(shí)際高度。
[0009] 優(yōu)選的，上述根據(jù)所述相機(jī)參數(shù)和所述目標(biāo)物圖像坐標(biāo)獲得目標(biāo)物的實(shí)際高度之 前，還包括對地面起伏影響的校正，其中包括：增加豎直標(biāo)定物的數(shù)量，通過所述標(biāo)定物將 地面微分成對應(yīng)的小塊區(qū)域；獨(dú)立計(jì)算每個(gè)所述小塊區(qū)域內(nèi)的相機(jī)參數(shù)，根據(jù)所述小塊區(qū) 域內(nèi)的相機(jī)參數(shù)獲得進(jìn)入該小塊區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物的實(shí)際高度。
[0010] 優(yōu)選的，上述根據(jù)所述相機(jī)參數(shù)和所述目標(biāo)物圖像坐標(biāo)獲得目標(biāo)物的實(shí)際高度之 前，還包括對傾斜地形影響的校正，其中包括：選取并標(biāo)定能夠反映傾斜地形的地點(diǎn)，獲取 所述相機(jī)在水平方向上的傾斜角α和相機(jī)的安裝高度Η。，其中，所述安裝高度Η。為沿地形 的傾斜方向上的安裝高度；根據(jù)所述傾斜角α和所述安裝高度Η。計(jì)算獲得目標(biāo)物的實(shí)際 高度，所述目標(biāo)物的實(shí)際高度為沿地形的傾斜方向上的實(shí)際高度。
[0011] 優(yōu)選的，上述實(shí)時(shí)獲取監(jiān)控區(qū)域內(nèi)每一個(gè)目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)物圖像包括：實(shí)時(shí)采集 監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的原始圖像；從所述原始圖像中分離目標(biāo)區(qū)域，獲取背景區(qū)域；根據(jù)所述原始 圖像和所述背景區(qū)域，獲取前景區(qū)域；對所述前景區(qū)域做目標(biāo)區(qū)域分割，將前景區(qū)域分割成 矢量化目標(biāo)區(qū)域，獲取監(jiān)控區(qū)域內(nèi)每一個(gè)目標(biāo)物的目標(biāo)物圖像。
[0012] 優(yōu)選的，上述對目標(biāo)物進(jìn)行跟蹤測量包括：對每一個(gè)目標(biāo)物圖像做序列歸并和運(yùn) 動(dòng)序列分析；跟蹤每一個(gè)目標(biāo)物在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，監(jiān)控每一目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡并分析其 運(yùn)動(dòng)特征，并實(shí)時(shí)測量每一個(gè)目標(biāo)物的圖像坐標(biāo)。
[0013] 優(yōu)選的，上述發(fā)送報(bào)警信息包括：獲取進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)時(shí)刻的報(bào)警圖像；通過無線 網(wǎng)絡(luò)將包含有所述報(bào)警圖像的報(bào)警信息實(shí)時(shí)發(fā)送至值班人員的電子設(shè)備上，以便值班人員 及時(shí)對報(bào)警信息做出處理。
[0014] 本發(fā)明還提供一種防人為外力破壞的電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)，所述防人為外力破壞的 電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)包括：圖像獲取模塊，用于實(shí)時(shí)獲取監(jiān)控區(qū)域內(nèi)每一個(gè)目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo) 物圖像；跟蹤測量模塊，用于對獲取到目標(biāo)圖像的目標(biāo)物進(jìn)行跟蹤測量，并獲取所述目標(biāo)物 圖像坐標(biāo)；標(biāo)定模塊，通過對已知高度標(biāo)定物進(jìn)行實(shí)測獲取標(biāo)定物的圖像坐標(biāo)，通過標(biāo)定物 實(shí)際高度和所述圖像坐標(biāo)高度反算系統(tǒng)的相機(jī)參數(shù)，包括相機(jī)安裝高度H、水平方向上的傾 斜角α和相機(jī)分辨率信息；實(shí)際高度獲取模塊，用于根據(jù)所述相機(jī)參數(shù)和所述目標(biāo)物圖像 坐標(biāo)獲取所述目標(biāo)物的實(shí)際高度；報(bào)警判斷模塊，用于判斷所述目標(biāo)物的實(shí)際高度是否高 于預(yù)設(shè)警戒高度，若所述目標(biāo)物的實(shí)際高度低于預(yù)設(shè)的警戒高度，則進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，實(shí)時(shí)獲 取所述目標(biāo)物圖像并對所述目標(biāo)物實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控；若所述目標(biāo)物的實(shí)際高度等于或者高于 預(yù)設(shè)警戒高度，則進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置報(bào)警并實(shí)時(shí)發(fā)送報(bào)警信息，直至所述目標(biāo)物 的實(shí)際高度低于預(yù)設(shè)的警戒高度為止。
[0015] 優(yōu)選的，所述防人為外力破壞的電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)還包括起伏地面校正模塊，用 于校正地面起伏的影響。
[0016] 優(yōu)選的，所述防人為外力破壞的電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)還包括傾斜地面校正模塊，用 于校正地面傾斜的影響。
[0017] 優(yōu)選的，所述圖像獲取模塊還包括：原始圖像采集子模塊，用于實(shí)時(shí)采集監(jiān)控區(qū)域 內(nèi)的原始圖像；背景區(qū)域獲取子模塊，用于從所述原始圖像