基于云计算的输电线路监控系统的制作方法

本发明创造涉及输电线路监控领域，具体涉及基于云计算的输电线路监控系统。

背景技术：

相关技术中，对输电线路的监测多为区域性的，而且监测数据庞大，不同的系统间缺少必要的数据通信和及时的资源共享，需要一个更大的平台实现数据、资源及时共享和监测方案互动。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供基于云计算的输电线路监控系统。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

基于云计算的输电线路监控系统，包括监控数据采集子系统、云计算平台和监控终端，所述监控数据采集子系统与所述云计算平台通信连接，所述监控终端通过通讯网络与所述云计算平台通信连接。

本发明创造的有益效果：利用云计算平台对监测数据进行分析处理和存储，减少了监控系统部分软硬件的投入和维护，节约了成本，增加了系统的可靠性，同时加强了系统间通讯，实现了数据、资源和方案共享，实现输电线路监控系统的跨区域整合。

附图说明

利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明结构示意图；

图2是监控数据采集子系统的结构示意图。

附图标记：

监控数据采集子系统1、云计算平台2、监控终端3、摄像单元11、图像加密单元12、图像传送单元13。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本实施例的基于云计算的输电线路监控系统，包括监控数据采集子系统1、云计算平台2和监控终端3，所述监控数据采集子系统1与所述云计算平台2通信连接，所述监控终端3通过通讯网络与所述云计算平台2通信连接。

优选的，所述监控数据采集子系统1包括用于采集输电线路监控图像的监控图像采集模块。

优选的，所述云计算平台2包括接收单元、判断单元、数据处理单元和数据存储单元，所述接收单元与所述判断单元连接，所述判断单元与所述数据处理单元连接，所述数据处理单元与所述数据存储单元连接。

本发明上述实施例利用云计算平台2对监测数据进行分析处理和存储，减少了监控系统部分软硬件的投入和维护，节约了成本，增加了系统的可靠性，同时加强了系统间通讯，实现了数据、资源和方案共享，实现输电线路监控系统的跨区域整合。

优选的，所述监控数据采集子系统1包括摄像单元11、图像加密单元12、图像传送单元13，云计算平台2还包括图像解密单元；所述图像加密单元12与图像传送单元13的接收端连接，所述图像解密单元与图像传送单元13的传送端无线连接。

所述摄像单元11用于通过已校准的摄像机对输电线路监控图像数据进行摄像采集，所述已校准的摄像机为已经进行标定处理的摄像机，摄像机的标定包括：(1)采用国际象棋棋盘作为摄像机标定的参考图；(2)采用摄像机对国际象棋棋盘进行图像采集，以得到棋盘图像，采集的时候尽量让棋盘占据尽可能多的画面，采集的棋盘图像的数量大于等于10；(3)输入棋盘方格尺寸大小，设定棋盘角点搜索窗口方格大小，窗口方格小于棋盘方格大小，提取棋盘图像中棋盘上所有方格的角点；(4)采用matlab标定工具箱对摄像机进行标定，根据取得的角点，运行程序得到摄像机的参数，完成标定。

本优选实施例通过已校准的摄像机对输电线路监控图像数据进行摄像采集，能够更准确地获取输电线路监控图像数据，从而进一步提高系统对输电线路监控的精度。

优选地，所述图像加密单元12用于对需加密的输电线路监控图像进行图像预处理，并对图像预处理后的图像进行加密；

所述对需加密的输电线路监控图像进行图像预处理，包括：

(1)按照下列灰度化处理公式对需加密的输电线路监控图像进行灰度化处理：

日光条件下，Γ＝0.3(r+2g)+0.1b；

灯光条件下，

弱光条件下，Γ＝max(r,g,b)；

上式中，日光条件是指拍摄条件为正常白天，灯光条件指拍摄条件为太阳落山后室内灯光条件，弱光条件指拍摄条件为晚上室内不开灯，Γ为处理后图像的像素灰度值，r、g、b分别表示图像像素点的红色、绿色、蓝色分量；

(2)对图像进行增强处理，包括：

1)将经过灰度化处理的图像的灰度值按照下列公式进行增强处理：

Γ′＝lnΓ

2)计算任意像素点(i,j)和邻域内八个像素点的灰度关系G，

a、b不能同时为0

通过该灰度关系对初始灰度值进行校正，得到校正后的灰度值K(i,j)为：

本优选实施例根据不同光照条件对图像进行灰度处理，减少了计算量，保证了在弱光条件下图像的亮度，对图像进行增强处理，提高了图像质量，从而进一步得到较为清晰的输电线路监控图像。

所述对需加密的输电线路监控图像进行图像预处理，还包括：

(1)对灰度值校正后的图像按照图像要求度进行区分，确定图像要求高的图像和图像要求较低的图像，并做好标记；

(2)对灰度值校正后的图像进行图像预处理：首先进行三级小波分解，提取灰度值校正后的图像的三级小波分解低频近似分量，然后采用下列混沌映射公式对低频图像进行位置置乱处理：

式中，H1为低频图像信息，N₁、N₂、N₃为通过混沌映射生成的三个变量；

为适应数字图像所要求的数值范围，对N₁、N₂、N₃按照下式进行处理，从而将它们的值映射到0-255之间，生成混沌序列O、U，并进一步映射为图像矩阵：

(3)确定待加密图像：对于图像要求较低的图像，采用预处理后的图像作为待加密图像；对于图像要求较高的图像，对预处理后的图像利用小波逆变换进行图像重构，以重构后的图像作为待加密图像；

所述对图像预处理后的图像进行加密，包括：

(1)用W₁表示待加密图像，分别在有限域上与混沌序列O执行加法运算和乘法运算，得到新的图像W₂，再将图像W₂使用转置操作得到新的图像W₃，其中：

式中，表示有限域的加法，“·”表示有限域上的乘法；

(2)将图像W₃与混沌序列U执行有限域上的加和乘操作，得到最终的图像W：

本优选实施例利用小波变换对图像进行图像预处理，去除了图像本身的冗余性，实现快速置乱，能够减少所需的混沌序列，提高加密效率，满足实时通信的要求；按照图像要求的高低进行图像区分，对于图像要求高的图像先进行图像预处理再进行小波逆变换的图像重构处理，确保无损的同时提高了置乱的速率；加密单元中，将有限域的二进制算法与混沌加密技术进行结合，保障了图像加密的安全性的同时，相对于现有技术，提高了图像加密的速度，实现了输电线路监控图像的安全传送。

优选地，所述解密单元用于对加密图像进行解密，其使用与图像预处理相同的混沌映射公式以及相应的混沌序列，对加密过程进行逆转换，从而实现图像的解密。

本优选实施例实现了云计算平台2对加密的输电线路监控图像的读取，进一步提高监控系统的处理速度。

基于上述实施例，发明人进行了一系列测试，以下是进行测试得到的实验数据：

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。