一种山区架空输电线路故障风险动态评估方法及系统与流程

1.本发明涉及山区架空输电线路技术领域，具体为一种山区架空输电线路故障风险动态评估方法及系统。


背景技术：

2.输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路，架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成，架设在地面之上。按照输送电流的性质，输电分为交流输电和直流输电，19世纪80年代首先成功地实现了直流输电。但由于直流输电的电压在当时技术条件下难于继续提高，以致输电能力和效益受到限制。19世纪末，直流输电逐步为交流输电所代替。交流输电的成功，迎来了20世纪电气化社会的新时代，在山区架空输电线路中影响。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种山区架空输电线路故障风险动态评估方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种山区架空输电线路故障风险动态评估方法，包括以下步骤：
5.s1、利用卫星遥感监测数据对山区架空输电线路的布局图像进行获取；
6.s2、对输电线路地形进行识别分类处理；
7.s3、对各项气象数据进行采集，建立地表风险灾害模型；
8.s4、对输电线路的部件进行视频监控处理，并对监控图像进行提取；
9.s5、对输电线路的部件进行特征提取和特征融合处理；
10.s6、对线路部件存在线路连接的风险进行检测，得到第一影响风险系数；
11.s7、对第一影响风险系数进行评估；
12.s8、评估后进行风险动态识别，并根据识别结果进行动态评估。
13.作为优选，所述s2中的对输电线路地形进行识别分类处理具体包括以下步骤：
14.s21、根据卫星遥感监测获取的布局图像数据对地形进行分类；
15.s22、识别出水域、裸地、林地的地形特点并对识别区域进行划分。
16.作为优选，所述s3中的对各项气象数据进行采集，建立地表风险灾害模型具体包括以下步骤：
17.s31、采集地形区域内各项气象数据，并依据各项气象数据对地表风险灾害建立地表风险模型；
18.s32、依据地表风险模型对雷击跳闸风险进行动态预测。
19.作为优选，所述s4中的对监控图像进行提取具体包括以下步骤：
20.s41、将监控的图像进行输电线路部件框选处理；
21.s42、对输电线路部件框选图像进行模糊图像修复补充处理；
22.s43、依据框选的输电线路部件进行背景去除处理，得到输电线路部件图像。
23.作为优选，所述s5中的对输电线路的部件进行特征提取和特征融合处理具体包括以下步骤：
24.s51、对各个输电线路的部件位置进行特征图像提取处理；
25.s52、将提取的各个特征图像进行融合处理，对特征图像相似的输电线路部件进行统计。
26.作为优选，所述s6中的对线路部件存在线路连接的风险进行检测具体包括以下步骤：
27.s61、依据特征融合后的图像对线路部件存在的风险进行检测；
28.s62、先对存在悬垂线夹和设备脱落的情况进行检测，然后对存在线路老化脱皮的现象进行检测处理。
29.作为优选，所述s7中的对第一影响风险系数进行评估具体包括以下步骤：
30.s71、对线路部件存在的风险进行数值转换处理，并根据转换的数值总和得到第一影响风险系数；
31.s72、设置第一影响风险系数峰值，通过第一影响风险系数峰值与第一影响风险系数进行比对处理，对第一影响风险系数进行评估处理。
32.作为优选，所述s8中的评估后进行风险动态识别具体包括以下步骤：
33.s81、对第一影响风险系数评估合格后，获取当前位置的气象数据，结合输电线路地形进行风险评估；
34.s82、对输电线路存在覆冰、高温老化和腐蚀的风险情况进行判断并转换为数值得到第二影响风险系数。
35.作为优选，所述s8中的根据识别结果进行动态评估具体包括以下步骤；依据第二影响风险系数的数值对存在故障风险的位置进行识别，并根据故障风险的位置对山区架空输电线路设备进行检测，对故障风险进行动态评估处理.
36.一种山区架空输电线路故障风险动态评估系统，包括输电线路部件识别单元、输电线路部件动态监视单元、气象数据获取单元、地形识别单元、风险评估单元和风险确认单元，所述输电线路部件识别单元的输出端与输电线路部件动态监视单元的输入端通讯连接，所述输电线路部件动态监视单元的输出端与气象数据获取单元的输入端通讯连接，所述气象数据获取单元的输出端与地形识别单元的输入端通讯连接，所述地形识别单元的输出端与风险评估单元的输入端通讯连接，所述风险评估单元的输出端与风险确认单元的输入端通讯连接；
37.所述输电线路部件识别单元用于对输电线路的各个重要部件进行识别图像处理；
38.所述输电线路部件动态监视单元用于对输电线路部件进行录像并对视频进行动态监控处理；
39.所述气象数据获取单元用于对输电线路位置的气象数据进行采集处理；
40.所述地形识别单元用于对输电线路的地形位置进行识别处理；
41.所述风险评估单元用于依据动态监控、气象和地形数据对山区架空输电线路故障风险进行评估处理；
42.所述风险确认单元用于评估后的风险值进行确认处理。
43.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
44.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过加入了地表风险灾害模型，实现了依据山区架空输电线路对气象数据进行识别采集，依据气象数据对地表风险灾害进行预测处理，从而对故障风险进行评估处理，通过对线路部件存在线路连接的风险，对线路存在的悬垂线夹和设备脱落情况进行检测处理，从而对故障检测的效率进行提升，使检测的方面更全面，通过对风险动态识别处理，对输电线路存在覆冰、高温老化和腐蚀的风险情况进行判断，对输电线路因为环境的原因造成的风险问题进行识别处理，提高了风险动态评估的稳定性。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
46.图1为本发明系统框图。
具体实施方式
47.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。
48.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.实施例1：
50.参见图1所示，本发明实施例的一种山区架空输电线路故障风险动态评估方法，包括以下步骤：
51.s1、利用卫星遥感监测数据对山区架空输电线路的布局图像进行获取，对整段山区架空输电线路的布局情况进行采集处理，对山区架空输电线路的各部位故障风险进行判断处理，进行动态评估处理；
52.s2、对输电线路地形进行识别分类处理；
53.s3、对各项气象数据进行采集，建立地表风险灾害模型，加入了地表风险灾害模型，实现了依据山区架空输电线路对气象数据进行识别采集，依据气象数据对地表风险灾害进行预测处理，从而对故障风险进行评估处理；
54.s4、对输电线路的部件进行视频监控处理，并对监控图像进行提取；
55.s5、对输电线路的部件进行特征提取和特征融合处理，对特征图像相似的输电线路部件进行统计依据输电线路部件的特征对输电线路部件的位置进行获取，对部件位置进
行快速识别确认；
56.s6、对线路部件存在线路连接的风险进行检测，得到第一影响风险系数，通过对线路部件存在线路连接的风险，对线路存在的悬垂线夹和设备脱落情况进行检测处理，从而对故障检测的效率进行提升，使检测的方面更全面；
57.s7、对第一影响风险系数进行评估，对输电线路的各个线路部件进行风险数值转换处理，对线路部件的风险评估效率提升，提高了输电线路的安全性和稳定性；
58.s8、评估后进行风险动态识别，并根据识别结果进行动态评估，对风险动态识别处理，对输电线路存在覆冰、高温老化和腐蚀的风险情况进行判断，对输电线路因为环境的原因造成的风险问题进行识别处理，提高了风险动态评估的稳定性，依据第二影响风险系数的数值对存在故障风险的位置进行识别，并根据故障风险的位置对山区架空输电线路设备进行检测，对故障风险进行动态评估处理。
59.实施例2：
60.其中，s2中的对输电线路地形进行识别分类处理具体包括以下步骤：
61.s21、根据卫星遥感监测获取的布局图像数据对地形进行分类；
62.s22、识别出水域、裸地、林地的地形特点并对识别区域进行划分。
63.其中，s3中的对各项气象数据进行采集，建立地表风险灾害模型具体包括以下步骤：
64.s31、采集地形区域内各项气象数据，并依据各项气象数据对地表风险灾害建立地表风险模型；
65.s32、依据地表风险模型对雷击跳闸风险进行动态预测，加入了地表风险灾害模型，实现了依据山区架空输电线路对气象数据进行识别采集，依据气象数据对地表风险灾害进行预测处理，从而对故障风险进行评估处理。
66.其中，s4中的对监控图像进行提取具体包括以下步骤：
67.s41、将监控的图像进行输电线路部件框选处理；
68.s42、对输电线路部件框选图像进行模糊图像修复补充处理；
69.s43、依据框选的输电线路部件进行背景去除处理，得到输电线路部件图像。
70.其中，s5中的对输电线路的部件进行特征提取和特征融合处理具体包括以下步骤：
71.s51、对各个输电线路的部件位置进行特征图像提取处理；
72.s52、将提取的各个特征图像进行融合处理，对特征图像相似的输电线路部件进行统计依据输电线路部件的特征对输电线路部件的位置进行获取，对部件位置进行快速识别确认。
73.其中，s6中的对线路部件存在线路连接的风险进行检测具体包括以下步骤：
74.s61、依据特征融合后的图像对线路部件存在的风险进行检测；
75.s62、先对存在悬垂线夹和设备脱落的情况进行检测，然后对存在线路老化脱皮的现象进行检测处理，通过对线路部件存在线路连接的风险，对线路存在的悬垂线夹和设备脱落情况进行检测处理，从而对故障检测的效率进行提升，使检测的方面更全面。
76.其中，s7中的对第一影响风险系数进行评估具体包括以下步骤：
77.s71、对线路部件存在的风险进行数值转换处理，并根据转换的数值总和得到第一
影响风险系数；
78.s72、设置第一影响风险系数峰值，通过第一影响风险系数峰值与第一影响风险系数进行比对处理，对第一影响风险系数进行评估处理，对输电线路的各个线路部件进行风险数值转换处理，对线路部件的风险评估效率提升，提高了输电线路的安全性和稳定性。
79.其中，s8中的评估后进行风险动态识别具体包括以下步骤：
80.s81、对第一影响风险系数评估合格后，获取当前位置的气象数据，结合输电线路地形进行风险评估；
81.s82、对输电线路存在覆冰、高温老化和腐蚀的风险情况进行判断并转换为数值得到第二影响风险系数，对风险动态识别处理，对输电线路存在覆冰、高温老化和腐蚀的风险情况进行判断，对输电线路因为环境的原因造成的风险问题进行识别处理，提高了风险动态评估的稳定性。
82.其中，s8中的根据识别结果进行动态评估具体包括以下步骤；依据第二影响风险系数的数值对存在故障风险的位置进行识别，并根据故障风险的位置对山区架空输电线路设备进行检测，对故障风险进行动态评估处理。
83.实施例3：
84.一种山区架空输电线路故障风险动态评估系统，包括输电线路部件识别单元、输电线路部件动态监视单元、气象数据获取单元、地形识别单元、风险评估单元和风险确认单元，输电线路部件识别单元的输出端与输电线路部件动态监视单元的输入端通讯连接，输电线路部件动态监视单元的输出端与气象数据获取单元的输入端通讯连接，气象数据获取单元的输出端与地形识别单元的输入端通讯连接，地形识别单元的输出端与风险评估单元的输入端通讯连接，风险评估单元的输出端与风险确认单元的输入端通讯连接；
85.输电线路部件识别单元用于对输电线路的各个重要部件进行识别图像处理；
86.输电线路部件动态监视单元用于对输电线路部件进行录像并对视频进行动态监控处理；
87.气象数据获取单元用于对输电线路位置的气象数据进行采集处理；
88.地形识别单元用于对输电线路的地形位置进行识别处理；
89.风险评估单元用于依据动态监控、气象和地形数据对山区架空输电线路故障风险进行评估处理；
90.风险确认单元用于评估后的风险值进行确认处理。
91.实施例4：当气象状况优良时：
92.一种山区架空输电线路故障风险动态评估方法，包括以下步骤：
93.s1、利用卫星遥感监测数据对山区架空输电线路的布局图像进行获取，对整段山区架空输电线路的布局情况进行采集处理，对山区架空输电线路的各部位故障风险进行判断处理，进行动态评估处理；
94.s2、根据卫星遥感监测获取的布局图像数据对地形进行分类，识别出水域、裸地、林地的地形特点并对识别区域进行划分；
95.s3、采集地形区域内各项气象数据，并依据各项气象数据对地表风险灾害建立地表风险模型，依据地表风险模型对雷击跳闸风险进行动态预测；
96.s4、对输电线路的部件进行视频监控处理，将监控的图像进行输电线路部件框选
处理，对输电线路部件框选图像进行模糊图像修复补充处理，依据框选的输电线路部件进行背景去除处理，得到输电线路部件图像；
97.s5、对各个输电线路的部件位置进行特征图像提取处理，将提取的各个特征图像进行融合处理，对特征图像相似的输电线路部件进行统计；
98.s6、依据特征融合后的图像对线路部件存在的风险进行检测，先对存在悬垂线夹和设备脱落的情况进行检测，然后对存在线路老化脱皮的现象进行检测处理，得到第一影响风险系数；
99.s7、对线路部件存在的风险进行数值转换处理，并根据转换的数值总和得到第一影响风险系数，设置第一影响风险系数峰值，通过第一影响风险系数峰值与第一影响风险系数进行比对处理，对第一影响风险系数进行评估处理；
100.s8、对第一影响风险系数评估合格后，对故障风险进行动态评估处理。
101.实施例5：当气象状况恶劣时：
102.一种山区架空输电线路故障风险动态评估方法，包括以下步骤：
103.s1、利用卫星遥感监测数据对山区架空输电线路的布局图像进行获取，对整段山区架空输电线路的布局情况进行采集处理，对山区架空输电线路的各部位故障风险进行判断处理，进行动态评估处理；
104.s2、根据卫星遥感监测获取的布局图像数据对地形进行分类，识别出水域、裸地、林地的地形特点并对识别区域进行划分；
105.s3、采集地形区域内各项气象数据，并依据各项气象数据对地表风险灾害建立地表风险模型，依据地表风险模型对雷击跳闸风险进行动态预测；
106.s4、对输电线路的部件进行视频监控处理，将监控的图像进行输电线路部件框选处理，对输电线路部件框选图像进行模糊图像修复补充处理，依据框选的输电线路部件进行背景去除处理，得到输电线路部件图像；
107.s5、对各个输电线路的部件位置进行特征图像提取处理，将提取的各个特征图像进行融合处理，对特征图像相似的输电线路部件进行统计；
108.s6、依据特征融合后的图像对线路部件存在的风险进行检测，先对存在悬垂线夹和设备脱落的情况进行检测，然后对存在线路老化脱皮的现象进行检测处理，得到第一影响风险系数；
109.s7、对线路部件存在的风险进行数值转换处理，并根据转换的数值总和得到第一影响风险系数，设置第一影响风险系数峰值，通过第一影响风险系数峰值与第一影响风险系数进行比对处理，对第一影响风险系数进行评估处理；
110.s8、对第一影响风险系数评估合格后，获取当前位置的气象数据，结合输电线路地形进行风险评估，对输电线路存在覆冰、高温老化和腐蚀的风险情况进行判断并转换为数值得到第二影响风险系数，并依据第二影响风险系数的数值对存在故障风险的位置进行识别，并根据故障风险的位置对山区架空输电线路设备进行检测，对故障风险进行动态评估处理。
111.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
112.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围由下面的权利要求指出。