一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置的制作方法

本发明涉及输电线路外破检测，尤其涉及一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置。

背景技术：

1、输电线路是电力网络的核心之一，架空输电线路大多数裸露在野外，其部署位置的周边环境情况复杂，并且架空输电线路的杆塔安装数量多，间隔距离长，覆盖面积广。生长过高的树木、工程建设、鸟类筑巢等都容易对输电通道造成外力破坏。目前对输电线路外力破坏隐患进行检测的主要技术手段是视频监控，通过在各条输电通道区间架设视频监控设备采集视频影像数据，上传到云端进行分析处理，实时视频监控会产生大量数据，但由于野外情况复杂，且视频影像内容缺少空间纵深信息，容易出现误判，并且对云端的计算能力要求较高。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，以解决现有技术所存在的上述问题。

2、为实现上述发明目的，本发明提供一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，所述装置包括区间监测设备、边缘计算终端、无人机和云服务器，所述区间监测设备与边缘计算终端数据相连，所述无人机受控于边缘计算终端，所述边缘计算终端与云服务器数据相连，

3、所述区间监测设备用于采集输电通道区间影像数据，将输电通道区间影像传输至边缘计算终端；

4、所述边缘计算终端用于汇总输电通道区间影像数据，对输电通道区间影像数据进行分析，初步判断是否存在外破隐患，初步判断存在隐患时控制无人机前往相应的输电通道区间采集点云数据，对输电通道区间点云数据进行分析，二次判断是否存在外破隐患，将分析结果上传至云服务器；

5、所述无人机用于携带激光雷达，根据边缘计算终端的指令前往指定的输电通道区间，采集输电通道区间点云数据并传输至边缘计算终端；

6、所述云服务器用于汇总、展示各个输电通道区间的外破隐患分析结果。

7、进一步的，所述区间监测设备包括壳体，所述壳体中包括图像采集模块、控制主板、通讯模块和电源模块，所述图像采集模块与控制主板信号相连，用于采集输电通道区间影像，所述控制主板与通讯模块信号相连，用于为输电通道区间影像数据添加数字水印，将输电通道区间影像数据通过通讯模块发送至边缘计算终端，所述电源模块用于为图像采集模块、控制主板和通讯模块提供运行所需电能。

8、进一步的，所述区间监测设备还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板与电源模块电连接。

9、进一步的，所述控制主板还用于检测电源模块的剩余电量，通过通讯模块向边缘计算终端发送电源模块剩余电量信息，所述无人机还用于携带激光发射器，所述激光发射器用于照射太阳能电池板，所述边缘计算终端还用于检测各个区间监测设备电源模块的剩余电量是否低于预设电量阈值，在检测到剩余电量低于预设电量阈值的区间监测设备时，控制无人机通过激光发射器为区间监测设备电源模块充电。

10、进一步的，所述边缘计算终端具体包括：

11、数据接收模块，用于从不同的端口接收各个区间监测设备或无人机回传的数据；

12、水印分析模块，用于分析数据接收模块所接收到的输电通道区间影像数据所携带的数字水印，根据数字水印识别输电通道区间影像数据所对应的区间监测设备和输电通道区间，确定输电通道区间地理位置；

13、影像分析模块，用于对输电通道区间影像数据进行分析，判断是否有外来异物进入输电通道报警范围，生成外破隐患初步判断结果，若初步判断输电通道区间影像数据存在外破隐患，触发控制模块；

14、控制模块，用于确定初步判断存在外破隐患的输电通道区间的地理位置，向无人机发送控制指令控制无人机前往相应的输电通道区间采集点云数据；

15、点云分析模块，用于对无人机采集的输电通道区间点云数据进行分析，进一步判断是否有外来异物进入输电通道报警范围，结合外破隐患初步判断结果生成外破隐患二次判断结果；

16、数据上传模块，用于将不同输电通道区间的外破隐患初步判断结果和二次判断结果上传到云服务器。

17、进一步的，所述云服务器具体包括：

18、隐患统计模块，用于根据边缘计算终端上传数据统计不同输电通道区间的外破隐患历史判断情况和实时判断情况；

19、隐患展示模块，用于根据用户指令，对不同输电通道区间的外破隐患历史判断情况、实时判断情况、相关影像数据、点云数据进行可视化展示；

20、通知模块，用于根据预设通知策略，将输电通道区间的外破隐患分析结果发送至运维人员对应的移动终端。

21、进一步的，所述无人机具体包括：

22、指令接收模块，用于接收边缘计算终端或云服务器发送的控制指令；

23、指令验证模块，用于对所接收控制指令的真实性进行验证，若为初次接收控制指令，则通过识别控制指令是否携带第一校验字符串及第一校验字符串真伪进行验证；若非初次接收控制指令，则通过识别控制指令是否携带第一校验字符串和第二校验字符串，以及第一校验字符串和第二校验字符串的真伪进行验证，在控制指令的真实性验证通过时，将控制指令发送至飞控系统和设备控制模块；

24、飞控系统，用于根据控制指令控制无人机移动；

25、设备控制模块，用于根据控制指令控制激光雷达采集输电通道区间点云数据。

26、进一步的，所述装置还包括网络中继设备，所述网络中继设备用于实现区间监测设备与边缘计算终端、边缘计算终端与无人机之间的数据传输中转。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

28、本发明提供的一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，通过区间监测设备采集输电通道区间影像数据，由边缘计算终端对输电通道区间影像数据进行分析，初步判断是否存在外破隐患，若是则控制无人机前往相应的输电通道区间采集点云数据，对输电通道区间点云数据进行分析，二次判断是否存在外破隐患，将分析结果上传至云服务器，本发明一方面通过多个边缘计算终端在本地实现影像数据和点云数据的分析处理，能够降低对云服务器的计算能力的要求，另一方面通过结合输电通道区间影像数据和点云数据对外破隐患进行分析，能够有效降低误判几率。

技术特征：

1.一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，其特征在于，所述装置包括区间监测设备、边缘计算终端、无人机和云服务器，所述区间监测设备与边缘计算终端数据相连，所述无人机受控于边缘计算终端，所述边缘计算终端与云服务器数据相连，

2.根据权利要求1所述的一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，其特征在于，所述区间监测设备包括壳体，所述壳体中包括图像采集模块、控制主板、通讯模块和电源模块，所述图像采集模块与控制主板信号相连，用于采集输电通道区间影像，所述控制主板与通讯模块信号相连，用于为输电通道区间影像数据添加数字水印，将输电通道区间影像数据通过通讯模块发送至边缘计算终端，所述电源模块用于为图像采集模块、控制主板和通讯模块提供运行所需电能。

3.根据权利要求2所述的一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，其特征在于，所述区间监测设备还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板与电源模块电连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，其特征在于，所述控制主板还用于检测电源模块的剩余电量，通过通讯模块向边缘计算终端发送电源模块剩余电量信息，所述无人机还用于携带激光发射器，所述激光发射器用于照射太阳能电池板，所述边缘计算终端还用于检测各个区间监测设备电源模块的剩余电量是否低于预设电量阈值，在检测到剩余电量低于预设电量阈值的区间监测设备时，控制无人机通过激光发射器为区间监测设备电源模块充电。

5.根据权利要求2所述的一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，其特征在于，所述边缘计算终端具体包括：

6.根据权利要求1所述的一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，其特征在于，所述云服务器具体包括：

7.根据权利要求1所述的一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，其特征在于，所述无人机具体包括：

8.根据权利要求1所述的一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，其特征在于，所述装置还包括网络中继设备，所述网络中继设备用于实现区间监测设备与边缘计算终端、边缘计算终端与无人机之间的数据传输中转。

技术总结
本发明提供一种用于输电通道外破隐患检测的边缘智能融合终端装置，所述装置包括区间监测设备、边缘计算终端、无人机和云服务器，所述区间监测设备与边缘计算终端数据相连，所述无人机受控于边缘计算终端，所述边缘计算终端与云服务器数据相连，所述装置一方面通过多个边缘计算终端在本地实现输电通道区间影像数据和点云数据的分析处理，能够降低对云服务器的计算能力的要求，另一方面通过结合输电通道区间影像数据和点云数据对外破隐患进行分析，能够有效降低误判几率。

技术研发人员：吴军,王身丽,石毅,魏晓晖,向华桥,姚俊,刘晓华,陈典丽,冷飞宇,王伟东,魏莉芳,洪晴
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司超高压公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17