基于多维感知技术的智能放线系统的制作方法

本发明涉及智能感知分析，更具体地说，本发明涉及基于多维感知技术的智能放线系统。

背景技术：

1、传统的输电线路张力放线是一种在架线全过程中，使被展放的导线保持一定的张力而脱离地面、处于架空状态的施工方法，是输电线路架线施工的关键环节，张力放线段一般为八千米长左右，施工人员分别将张力机和牵引机布置于张力场和牵引场上，张力机在张力场拖住导线，给导线提供张力，避免导线拖地磨损；牵引机在牵引场通过牵引绳、牵引板等施工机具连接牵引导线前进；在放线区段所在各杆塔横担上悬挂放线滑车支撑导线牵引通过，最终导线由张力场牵放至牵引场，完成张力放线操作。

2、现有技术存在的不足：

3、随着影像信息技术的快速发展，借助无人机进行高分辨率的航拍影像已经能够清晰分辨出地面的各种电力设施，在复杂的拍摄环境中，多径效应、信道衰减、建筑物遮挡、光照背景多样等问题突出，不可避免的会对无人机的信息采集造成干扰，进而可能导致航拍图像存在失真和模糊的问题，影响对线体状态的评估，对于判别图像中得到的施工条件是否满足上述要求涉及到大量且复杂繁琐的工程计算，而且实际的施工环境是会发生变化的，如风速、温度等，这会使得相关的工程计算量更大，造成仿真计算时间较长，尤其在大高差、大档距的连续档架线时，不能实时且准确的获取相关的错误工程参数，从而降低了施工效率及施工质量，甚至有可能会造成安全事故。

4、针对上述问题，本发明提出一种解决方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供基于多维感知技术的智能放线系统，通过在无人机图像到实体空间的尺度映射关系挖掘，复杂条件图像目标识别以及对应的空间数据进行准确提取；并同时结合仿真软件和人工智能算法，对相关参数调优并进行溯源处理，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、基于多维感知技术的智能放线系统，包括多维信息获取模块、融合处理模块、仿真分析模块以及策略管理模块，模块之间通过信号连接；

4、多维信息获取模块，用于获取采集的输电线路图像信息，并对图像进行超像素分割预处理；

5、融合处理模块，根据图模型理论建立以超像素为节点的最小生成树模型，并在多尺度上进行超像素融合得到融合图像，将引导滤波技术与图像空间投影筛选法相结合，并通过目标边缘锐化和空间尺度缩放算法从融合图像中获取高精度的空间量测数据；

6、仿真分析模块，用于将获取的空间量测数据导入仿真法分析模型，并通过仿真模拟分析放线过程中线体各方面特性，得到线体特性数据；

7、策略管理模块，根据多个维度数据建立放线施工信息，并结合仿真分析结果确定各项指标的施工安全情况，根据放线时的安全反馈，调整放线过程中的控制策略。

8、在一个优选的实施方式中，多维信息获取模块中，对图像进行超像素分割预处理的步骤包括：

9、对采集到的输电线路图像进行去噪、亮度调整、颜色校正，并对输电线路图像进行超像素分割；

10、选择超像素的数量密度和颜色空间中的初始中心点进行初始化；

11、对每个超像素，计算其包含像素的平均值，得到新的中心

12、对每个像素，计算其与所有超像素中心的距离，进行重复，直到超像素达到迭代次数。

13、在一个优选的实施方式中，将引导滤波技术与图像空间投影筛选法相结合，并通过目标边缘锐化和空间尺度缩放算法从融合图像中获取高精度的空间量测数据，具体步骤包括：

14、根据引导图像的局部统计信息来调整目标图像的像素值；

15、使用图像中的特征点进行空间匹配，确定目标物体在图像中的位置和姿态；

16、根据匹配得到的特征点和相机参数，进行空间三维重构，得到目标物体在空间中的坐标；

17、采用空间投影筛选法对重构的三维数据进行进一步处理，得到空间量测数据，并通过计算图像局部梯度的变化来识别角点；

18、对融合图像进行卷积操作计算梯度，根据计算梯度锐化图像边缘。

19、在一个优选的实施方式中，根据多个维度数据建立放线施工信息，并结合仿真分析结果确定各项指标的施工安全情况，包括以下步骤：

20、对放线过程中放线施工信息进行获取，放线施工信息包括设备偏移信息、仿真准确信息以及效率波动信息；

21、设备偏移信息包括传输图像处理稳定指数，仿真准确信息包括监测误差浮动值，效率波动信息包括取值频率变异指数；

22、将设备偏移信息中的目标交易频率偏差值、仿真准确信息中的监测误差浮动值以及效率波动信息中的取值频率变异指数建立感知评估系数。

23、在一个优选的实施方式中，传输图像处理稳定指数、监测误差浮动值、取值频率变异指数与感知评估系数成正比关系。

24、在一个优选的实施方式中，根据放线时的安全反馈，调整放线过程中的控制策略，包括：

25、将感知评估系数与安全阈值进行对比；

26、若感知评估系数大于等于安全阈值，则生成低安全标准信号；

27、若感知评估系数小于安全阈值，则生成高安全符合信号。

28、在一个优选的实施方式中，策略管理模块根据放线时的安全反馈，调整放线过程中控制策略，还包括如下过程：

29、将生成的低安全标准信号的放线过程进行分析，并继续实时获取感知评估系数并建立数据集合，通过计算数据集合中的均值与标准差，得到各感知评估系数的离群程度值；

30、计算数据集合中数据元素的均值的偏差值，得到离群程度值；

31、将数据集合内数据的离群程度值与设置的离群阈值进行比较，当数据集合内数据的离群程度值大于离散阈值时，将数据作为离群点并进行记录，当离群点数量大于等于设置的数量阈值时，进行溯源处理。

32、本发明基于多维感知技术的智能放线系统的技术效果和优点：

33、本发明通过取采集的输电线路图像信息，并对图像进行超像素分割预处理，将引导滤波技术与图像空间投影筛选法相结合，并通过获取高精度的空间量测数据，再根据多个维度数据建立放线施工信息，并结合仿真分析结果确定各项指标的安全情况，根据放线时的安全反馈，调整放线智能控制策略，解决动态条件下线体长度解算的时效准确性不足的问题，降低了放线过程的安全风险。

技术特征：

1.基于多维感知技术的智能放线系统，其特征在于：包括多维信息获取模块、融合处理模块、仿真分析模块以及策略管理模块，模块之间通过信号连接；

2.根据权利要求1所述的基于多维感知技术的智能放线系统，其特征在于：多维信息获取模块中，对图像进行超像素分割预处理的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的基于多维感知技术的智能放线系统，其特征在于：将引导滤波技术与图像空间投影筛选法相结合，并通过目标边缘锐化和空间尺度缩放算法从融合图像中获取高精度的空间量测数据，具体步骤包括：

4.根据权利要求3所述的基于多维感知技术的智能放线系统，其特征在于：根据多个维度数据建立放线施工信息，并结合仿真分析结果确定各项指标的施工安全情况，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的基于多维感知技术的智能放线系统，其特征在于：传输图像处理稳定指数、监测误差浮动值、取值频率变异指数与感知评估系数成正比关系。

6.根据权利要求5所述的基于多维感知技术的智能放线系统，其特征在于：根据放线时的安全反馈，调整放线过程中的控制策略，包括：

7.根据权利要求6所述的基于多维感知技术的智能放线系统，其特征在于：策略管理模块根据放线时的安全反馈，调整放线过程中控制策略，还包括如下过程：

技术总结
本发明公开了基于多维感知技术的智能放线系统，涉及智能感知分析技术领域；包括多维信息获取模块、融合处理模块、仿真分析模块以及策略管理模块；通过取采集的输电线路图像信息，并对图像进行超像素分割预处理，将引导滤波技术与图像空间投影筛选法相结合，并通过获取高精度的空间量测数据，再根据多个维度数据建立放线施工信息，并结合仿真分析结果确定各项指标的安全情况，根据放线时的安全反馈，调整放线智能控制策略，解决动态条件下线体长度解算的时效准确性不足的问题，降低了放线过程的安全风险。

技术研发人员：陈刚,裴泽,付啸,刘晓宇,光阳,李珺,余毅,夏竹青,张吴欣,王炜,盛淞茂,于鲁娜,黄英俊雄,黎跃宇,刘颂凯,曾祥军,苏攀
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司中超建设管理公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15