一种架空线路保护区边界安全预警系统的制作方法

本技术涉及边界预警的领域，尤其是涉及一种架空线路保护区边界安全预警系统。

背景技术：

1、施工现场上方存在架空电力线路时会对施工现场中的作业造成影响，当施工现场中的施工机械高度过高时，容易对架空电力线造成损坏，从而造成经济损失，因此规定施工现场中的施工机械的高度不能过于接近架空电力线。

2、目前通常使用红外对射装置等在空中设置虚拟边界，从而检测下方的施工机械是否存在越界行为，红外对接装置由红外发射装置和红外接收装置组成，红外发射装置向红外接收装置发射红外线，判断是否有物体遮挡，从而检测是否具有越界行为。但红外对射装置在检测施工机械是否越界时需要按照固定频率持续发射红外线，容易造成电能的浪费。

技术实现思路

1、为了减小红外对射装置在检测越界行为时的电能损耗，本技术提供一种架空线路保护区边界安全预警系统。

2、第一方面，本技术提供一种架空线路保护区边界安全预警系统，采用如下的技术方案：

3、一种架空线路保护区边界安全预警系统，包括：

4、两组竖杆，每组竖杆均沿直线布设并且两组竖杆相互平行；

5、多个第一红外发射装置，设置在一组竖杆上，并且多个第一红外发射装置朝向同一方向，所述多个第一红外发射装置发出红外线，所述红外线表征边界；

6、多个第二红外接收装置，设置在另一组竖杆上，所述多个第二红外接收装置与所述多个红外发射装置位置相对且一一对应，每个第一红外接收装置接收对应的第一红外发射装置发出的红外线；

7、摄像装置，用于采集施工区域的图像信息；

8、电子设备，用于获取所述摄像装置采集的施工区域内的图像信息，所述图像信息中包括施工机械、电力线以及竖杆；

9、对所述图像信息进行特征识别，得到图像信息中的施工机械特征、电力线特征以及竖杆特征；

10、基于所述电力线以及竖杆特征确定所述边界下方的警戒区域；

11、当检测到所述施工机械特征进入所述警戒区域时，确定所述施工机械特征顶部与所述边界之间的距离信息；

12、基于所述距离信息确定所述多个第一红外发射装置的工作频率；

13、控制所述多个第一红外发射装置按照所述工作频率运行。

14、通过采用上述技术方案，两组竖杆分别用于布设多个第一红外发射装置和多个第一红外接收装置，并且第一红外发射装置与第一红外接收装置一一对应，第一红外发射装置发出红外线并且有第一红外接收装置接收，红外线表征边界，当有物体遮挡红外线时，第一红外接收装置接收不到红外线，从而实现对物体是否越过边界进行检测，摄像装置采集施工区域内的图像信息，从而便于对施工区域内的情况进行掌握，电子设备获取图像信息，并对图像信息进行特征识别，从而能够识别出图像信息中的施工机械特征、电力线特征以及竖杆特征，由于竖杆的长度由工作人员按需设置，并且竖杆的长度表征施工机械在电力线下方能够活动的最大高度，而警戒区域的大小与电力线本身有关，因此根据竖杆特征以及电力线即可确定出边界的警戒区域，施工机械进入警戒区域，说明较为接近边界，此时根据施工机械顶部到边界的距离信息确定第一红外发射装置的工作频率，距离信息越小说明越接近边界，则需要越高的工作频率对施工机械是否越过边界进行检测，距离信息越大说明越远离边界，越过边界的可能性越低，因此需要较低的工作频率，根据距离信息确定第一红外发射装置合适的工作频率，确定出工作频率后，控制第一红外发射装置按照确定出的工作频率工作即可，从而减小了第一红外发射装置在工作时电能的浪费。

15、在另一种可能实现的方式中，还包括：所述每组竖杆中位于两端的竖杆上均设有第二红外发射装置和第二红外接收装置；每个竖杆上第二红外发射装置和第二红外接收装置的朝向所呈夹角为90度，每个竖杆上的第二红外发射装置与相邻竖杆上的第二红外接收装置一一对应，当任一第二红外接收装置未接收到对应的第二红外发射装置发出的红外线时输出第二检测信号；

16、扬声器装置，与所述电子设备电性连接，以被所述电子设备接收到任一第二红外接收装置触发的第二检测信号时，控制所述扬声器装置输出第一提示信息。

17、通过采用上述技术方案，第二红外发射装置和第二红外接收装置在两组竖杆周围形成虚拟围墙，从而能够准确地检测到是否有物体进入两组竖杆之间的施工区域，电子设备在接收到第二检测信号时，扬声器装置被电子设备控制输出第一提示信息，从而便于人员得知进入两组竖杆之间的施工区域。

18、第二方面，本技术提供一种架空线路保护区边界安全预警方法，采用如下的技术方案：

19、一种架空线路保护区边界安全预警方法，应用在第一方面所述的一种架空线路保护区边界安全预警系统中，由电子设备执行，包括：

20、获取摄像装置采集的施工区域内的图像信息，所述图像信息中包括施工机械、电力线以及竖杆；

21、对所述图像信息进行特征识别，得到图像信息中的施工机械特征、电力线特征以及竖杆特征；

22、基于所述电力线以及竖杆特征确定边界下方的警戒区域；

23、当检测到所述施工机械特征进入所述警戒区域中时，确定所述施工机械特征顶部与边界之间的距离信息；

24、基于所述距离信息确定多个第一红外发射装置的工作频率；

25、控制所述多个第一红外发射装置按照所述工作频率运行。

26、通过采用上述技术方案，电子设备获取图像信息，并对图像信息进行特征识别，从而能够识别出图像信息中的施工机械特征、电力线特征以及竖杆特征，由于竖杆的长度由工作人员按需设置，并且竖杆的长度表征施工机械在电力线下方能够活动的最大高度，而警戒区域的大小与电力线本身有关，因此根据竖杆特征以及电力线即可确定出边界的警戒区域，施工机械进入警戒区域，说明较为接近边界，此时根据施工机械顶部到边界的距离信息确定第一红外发射装置的工作频率，距离信息越小说明越接近边界，则需要越高的工作频率对施工机械是否越过边界进行检测，距离信息越大说明越远离边界，越过边界的可能性越低，因此需要较低的工作频率，根据距离信息确定第一红外发射装置合适的工作频率，确定出工作频率后，控制第一红外发射装置按照确定出的工作频率工作即可，从而减小了第一红外发射装置在工作时电能的浪费。

27、在另一种可能实现的方式中，所述基于所述电力线以及竖杆特征确定边界下方的警戒区域，包括：

28、获取电力线的定位信息；

29、基于所述定位信息从预设电力分布图中确定所述电力线的电压等级，所述预设电力分布图中包括电力线的分布位置以及每个位置处电力线的电压等级；

30、基于所述电压等级确定对应的分割系数；

31、基于所述分割系数对所述竖杆特征进行等量分割，得到至少两份竖杆部分特征；

32、确定单份竖杆部分特征的长度；

33、将所述多个第一红外发射装置与多个第一红外接收装置之间，以及从所述竖杆顶端向下延伸所述长度形成的区域确定为警戒区域。

34、通过采用上述技术方案，通过电力线的定位信息即可在预设电力分布图中确定出电力线的位置，由于预设电力分布图中还包括每个位置电力线的电压等级，进而能够确定出施工区域内电力线的电压等级，而电压等级的不同所需的警戒区域大小不同，确定出电压等级后，电子设备即可确定出分割系数，并对竖杆特征进行等量分割，得到单份竖杆部分特征的长度，该长度即为根据电力线电压等级确定出的合适的警戒区域宽度，根据该长度以及红外线边界即可确定出与电力线对应的警戒区域。

35、在另一种可能实现的方式中，所述基于所述距离信息确定多个第一红外发射装置的工作频率，包括：

36、确定所述距离信息所在的预设距离区间，预设距离区间对应有预设工作频率；

37、将所述距离信息所在的预设距离区间对应的预设工作频率确定为所述多个第一红外发射装置的工作频率。

38、通过采用上述技术方案，每个预设距离区间对应有最佳的工作频率，即预设工作频率，通过确定距离信息所在的预设距离区间，将所在的预设距离区间对应的预设工作频率确定为多个第一红外发射装置的工作频率更加准确。

39、在另一种可能实现的方式中，当任一第一红外接收装置未接收到对应的第一红外发射装置发出的红外线时输出第一检测信号，所述方法还包括：

40、当接收到任一第一红外接收装置输出的第一检测信号时，确定所述第一检测信号触发的时刻；

41、从所述图像信息中截取所述时刻的画面，对所述画面进行特征识别，判断所述画面中是否存在施工机械特征；

42、若存在，则输出报警信息。

43、通过采用上述技术方案，电子设备接收到任一第一红外接收装置输出的第一检测信号，说明有物体对红外线进行遮挡，因此确定触发第一检测信号的时刻，并且从图像信息中截取到该时刻对应的画面，对该画面进行特征识别，从而能够得知画面中是否存在施工机械特征，即能够得知是否为施工机械遮挡红外线从而触发第一检测信号，若画面中存在施工机械特征，则确认施工机械越过红外线边界，电子设备此时控制输出报警信息，从而使得工作人员及时得知施工机械越界，并且结合图像信息确认是否由施工机械触发第一检测信号，提高了预警的准确性。

44、在另一种可能实现的方式中，所述方法还包括：

45、确定所述图像信息中所述施工机械特征所在的位置，根据所述位置从所述多个第一红外发射装置确定出目标红外发射装置；

46、控制所述目标红外发射装置工作。

47、通过采用上述技术方案，根据施工机械特征所在的位置确定目标红外发射装置，目标红外发射装置即为与施工机械位置对应的第一红外发射装置，除目标红外发射装置之外的第一红外发射装置不容易检测施工机械是否越过边界，与施工机械的相关程度不高，因此控制目标红外发射装置工作，而除目标红外发射装置之外的第一红外发射装置不工作，从而进一步节省了电能，减少了资源的浪费。

48、在另一种可能实现的方式中，当任一第二红外接收装置未接收到对应的第二红外发射装置发出的红外线时输出第二检测信号，所述方法还包括：

49、当接收到任一第二红外接收装置触发的第二检测信号时，控制扬声器装置输出第一提示信息。

50、通过采用上述技术方案，电子设备接收到任一第二红外接收装置触发的第二检测信号，说明有人员进入两组竖杆之间的施工区域，因此电子设备控制扬声器装置输出第一提示信息，从而提醒进入施工区域的人员，进而能够提醒进入施工区域的人员在使用施工机械时注意高度。

51、在另一种可能实现的方式中，所述方法还包括：

52、若电子设备接收到任一第一红外接收装置发送的第一检测信号，且达到预设时长，则输出第二提示信息。

53、通过采用上述技术方案，电子设备接收到任一第一红外接收装置发送的第一检测信号，说明可能有物体遮挡红外线，电子设备检测到接收到第一检测信号的时长达到预设时长，则说明第一红外发射装置或第一红外接收装置出现异常，电子设备输出第二提示信息，从而及时提醒工作人员第一红外发射装置或第一红外接收装置异常。

54、第三方面，本技术提供一种架空线路保护区边界安全预警装置，采用如下的技术方案：

55、一种架空线路保护区边界安全预警装置，应用在第一方面所述的一种架空线路保护区边界安全预警系统中，包括：

56、图像获取模块，用于获取摄像装置采集的施工区域内的图像信息，所述图像信息中包括施工机械、电力线以及竖杆；

57、特征识别模块，用于对所述图像信息进行特征识别，得到图像信息中的施工机械特征、电力线特征以及竖杆特征；

58、区域确定模块，用于基于所述电力线以及竖杆特征确定边界下方的警戒区域；

59、距离确定模块，用于当检测到所述施工机械特征进入所述警戒区域中时，确定所述施工机械特征顶部与边界之间的距离信息；

60、频率确定模块，用于基于所述距离信息确定多个第一红外发射装置的工作频率；

61、控制模块，用于控制所述多个第一红外发射装置按照所述工作频率运行。

62、通过采用上述技术方案，图像获取模块获取图像信息，特征识别模块对图像信息进行特征识别，从而能够识别出图像信息中的施工机械特征、电力线特征以及竖杆特征，由于竖杆的长度由工作人员按需设置，并且竖杆的长度表征施工机械在电力线下方能够活动的最大高度，而警戒区域的大小与电力线本身有关，因此区域确定模块根据竖杆特征以及电力线即可确定出边界的警戒区域，施工机械进入警戒区域，说明较为接近边界，此时距离确定模块确定施工机械顶部到边界的距离信息，频率确定模块确定第一红外发射装置的工作频率，距离信息越小说明越接近边界，则需要越高的工作频率对施工机械是否越过边界进行检测，距离信息越大说明越远离边界，越过边界的可能性越低，因此需要较低的工作频率，频率确定模块根据距离信息确定第一红外发射装置合适的工作频率，确定出工作频率后，控制模块控制第一红外发射装置按照确定出的工作频率工作即可，从而减小了第一红外发射装置在工作时电能的浪费。

63、在另一种可能的实现方式中，所述区域确定模块在基于所述电力线以及竖杆特征确定边界下方的警戒区域时，具体用于：

64、获取电力线的定位信息；

65、基于所述定位信息从预设电力分布图中确定所述电力线的电压等级，所述预设电力分布图中包括电力线的分布位置以及每个位置处电力线的电压等级；

66、基于所述电压等级确定对应的分割系数；

67、基于所述分割系数对所述竖杆特征进行等量分割，得到至少两份竖杆部分特征；

68、确定单份竖杆部分特征的长度；

69、将所述多个第一红外发射装置与多个第一红外接收装置之间，以及从所述竖杆顶端向下延伸所述长度形成的区域确定为警戒区域。

70、在另一种可能的实现方式中，所述频率确定模块在基于所述距离信息确定多个第一红外发射装置的工作频率时，具体用于：

71、确定所述距离信息所在的预设距离区间，预设距离区间对应有预设工作频率；

72、将所述距离信息所在的预设距离区间对应的预设工作频率确定为所述多个第一红外发射装置的工作频率。

73、在另一种可能的实现方式中，当任一第一红外接收装置未接收到对应的第一红外发射装置发出的红外线时输出第一检测信号，所述装置还包括：

74、时刻确定模块，用于当接收到任一第一红外接收装置输出的第一检测信号时，确定所述第一检测信号触发的时刻；

75、画面截取模块，用于从所述图像信息中截取所述时刻的画面，对所述画面进行特征识别，判断所述画面中是否存在施工机械特征；

76、第一输出模块，用于当存在时，输出报警信息。

77、在另一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

78、目标红外发射装置确定模块，用于确定所述图像信息中所述施工机械特征所在的位置，根据所述位置从所述多个第一红外发射装置确定出目标红外发射装置；

79、目标红外发射装置控制模块，用于控制所述目标红外发射装置工作。

80、在另一种可能的实现方式中，当任一第二红外接收装置未接收到对应的第二红外发射装置发出的红外线时输出第二检测信号，所述装置还包括：

81、扬声器控制模块，用于当接收到任一第二红外接收装置触发的第二检测信号时，控制扬声器装置输出第一提示信息。

82、在另一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

83、第二输出模块，用于当电子设备接收到任一第一红外接收装置发送的第一检测信号，且达到预设时长时，输出第二提示信息。

84、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

85、一种计算机可读存储介质，当所述计算机程序在计算机中执行时，令所述计算机执行第二方面任一项所述的一种架空线路保护区边界安全预警方法。

86、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

87、1. 两组竖杆分别用于布设多个第一红外发射装置和多个第一红外接收装置，并且第一红外发射装置与第一红外接收装置一一对应，第一红外发射装置发出红外线并且有第一红外接收装置接收，红外线表征边界，当有物体遮挡红外线时，第一红外接收装置接收不到红外线，从而实现对物体是否越过边界进行检测，摄像装置采集施工区域内的图像信息，从而便于对施工区域内的情况进行掌握，电子设备获取图像信息，并对图像信息进行特征识别，从而能够识别出图像信息中的施工机械特征、电力线特征以及竖杆特征，由于竖杆的长度由工作人员按需设置，并且竖杆的长度表征施工机械在电力线下方能够活动的最大高度，而警戒区域的大小与电力线本身有关，因此根据竖杆特征以及电力线即可确定出边界的警戒区域，施工机械进入警戒区域，说明较为接近边界，此时根据施工机械顶部到边界的距离信息确定第一红外发射装置的工作频率，距离信息越小说明越接近边界，则需要越高的工作频率对施工机械是否越过边界进行检测，距离信息越大说明越远离边界，越过边界的可能性越低，因此需要较低的工作频率，根据距离信息确定第一红外发射装置合适的工作频率，确定出工作频率后，控制第一红外发射装置按照确定出的工作频率工作即可，从而减小了第一红外发射装置在工作时电能的浪费；

88、2. 通过电力线的定位信息即可在预设电力分布图中确定出电力线的位置，由于预设电力分布图中还包括每个位置电力线的电压等级，进而能够确定出施工区域内电力线的电压等级，而电压等级的不同所需的警戒区域大小不同，确定出电压等级后，电子设备即可确定出分割系数，并对竖杆特征进行等量分割，得到单份竖杆部分特征的长度，该长度即为根据电力线电压等级确定出的合适的警戒区域宽度，根据该长度以及红外线边界即可确定出与电力线对应的警戒区域。

89、附图说明

90、图1是本技术实施例中的一种架空线路保护区边界安全预警系统的部分结构图。

91、图2是本技术实施例中的一种架空线路保护区边界安全预警系统的另一部分结构图。

92、图3是本技术实施例中的一种电子设备的结构示意图。

93、图4是本技术实施例中的一种架空线路保护区边界安全预警方法的流程示意图。

94、图5是本技术实施例中的一种架空线路保护区边界安全预警装置的结构示意图。