一种基于无人机技术的智能输电线路防外破监控系统的制作方法

本实用新型涉及电力系统监控技术领域，尤其涉及一种基于无人机技术的智能输电线路防外破监控系统。

背景技术：

随着电网的快速发展，如何更加快速准确智能地防护输电线缆、防止外力破坏，成为人民生活生产用电的关键保障。传统的保护模式是人工加视频监控，但这种传统模式主要存在以下问题：固定位置的摄像头由于视角无法变化，受光照、天气、环境影响较大，容易导致危险情况漏报或误报，监测精度低，更多的作用是事后调查取证。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种对视频进行自动识别，能够及时发现危险并实时推送警告信息，安全效益显著的基于人工智能技术的输电线路防外破监控系统。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种基于无人机技术的智能输电线路防外破监控系统，其特征在于，包括：无人机、与所述无人机控制连接的无人机遥控设备、固定位置摄像头、监控终端，其中所述无人机上设置有视频监控摄像头、无线视频传输单元，所述监控终端包括地面设备、无线视频接收单元、图形处理器、数据存储器，所述视频监控摄像头与所述固定位置摄像头将视频信号经所述无线视频传输单元发送至所述无线视频接收单元，接收到的视频信号发送至所述图形处理器与所述数据存储器中，所述图形处理器和所述数据存储器与所述地面设备电联接。

作为上述方案的进一步说明，所述地面设备包括个人电脑、工作站、智能移动设备中的一种或多种的组合。

进一步地，所述无人机上设置有gps定位系统，通过所述gps定位系统获取所述无人机的坐标位置信息。

进一步地，所述图形处理器电联接有一计时器。

进一步地，所述图形处理器电联接有一报警装置，所述报警装置为声光报警器。

本实用新型的有益效果是：

1、通过无人机和固定位置摄像头将得到的视频数据发送至图形处理器，对摄像头区域进行危险等级分区，通过目标检测算法对视频内的特种车辆进行检测判断，进入高危区域或预警区域的车辆才进行报警，可以大大提高检测的精确度，减少虚假报警，及时将危险情况推送至工作人员进行处理，最大程度避免潜在事故的发生。

2、比传统的人工监控模式增加了更多警报信息，不仅有车辆的状态、位置的危险等级，而且可以通过计时器对车辆进行计时，报警时可以发送车辆滞留的时间信息，方便后续调查取证，自动生成监控报告，大大节省输电线路防外破监控的人工成本和时间成本。

附图说明

图1所示为本实用新型的系统结构框图。

图2所示为本实用新型智能识别的步骤流程图。

附图标记说明：

1、无人机，1-1、视频监控摄像头，1-2、无线视频传输单元，2、固定位置摄像头，3、监控终端，3-1、地面设备，3-2、无线视频接收单元，3-3、图形处理器，3-4、数据存储器。

具体实施方式

为方便本领域技术人员更好地理解本实用新型实质，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细阐述。

如图1所示，一种基于无人机技术的智能输电线路防外破监控系统，其特征在于，包括：无人机1、与所述无人机控制连接的无人机遥控设备、固定位置摄像头2、监控终端3，其中所述无人机1上设置有视频监控摄像头1-1、无线视频传输单元1-2，所述监控终端3包括地面设备3-1、无线视频接收单元3-2、图形处理器3-3、数据存储器3-4，所述视频监控摄像头与所述固定位置摄像头将视频信号经所述无线视频传输单元发送至所述无线视频接收单元，接收到的视频信号发送至所述图形处理器与所述数据存储器中，所述图形处理器和所述数据存储器与所述地面设备电联接。

进一步地，所述地面设备包括个人电脑、工作站、智能移动设备中的一种或多种的组合；所述无人机上设置有gps定位系统，通过所述gps定位系统获取所述无人机的坐标位置信息；所述图形处理器电联接有一计时器；所述图形处理器电联接有一报警装置，所述报警装置为声光报警器。

在本实施例中，图形处理器(简称gpu)是一种专门在个人电脑或移动设备上做图像和图形相关运算工作的微处理器，gpu所采用的核心技术有硬体t&l、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等，而硬体t&l技术可以说是gpu的标志，本文中的图形处理器选用的是nvidia公司生产的geforcegtx980m型号，无人机得到的图像数据发送至图形处理器中进行精确检测，图像无线传输与接收技术应用在各种领域中都有广泛应用，这里不再赘述。

如图2所示，实际应用过程中，位于道路旁车流量较大的位置，或者电力局标识的输电线路外破事故多发区设置固定位置摄像头，或者无法搭建监控架台或桅杆的区域，可通过无人机多角度设置摄像头，尽量使得所需求的监控区域，得以完全覆盖即可。对每个摄像头划分不同级别的敏感区域，如安全区域、预警区域、高危区域，得到的视频数据发送至图形处理器，首先人工采集特种车辆的视频数据，进行人工标注，其中标注时不同车辆的不同状态属于不同类别，如正常状态吊车、工作状态吊车，使用yolov3目标检测算法进行模型训练，即建立不同车辆、不同状态的模型数据库，便于此后gpu的自动监控，端到端地实现车辆位置类别和状态的检测。

使用模型对分帧后的视频每帧进行检测，每帧检测完成后执行以下步骤：1、判断安全区域、预警区域、高危区域内是否有任意状态的检测目标。2、判断检测目标的当前状态，若有工作状态的吊车位于预警区域或高危区域，则直接进行声光报警；若有正常状态的吊车位于预警区域或高危区域，则打开计时器，使用flag设置计时器的终止条件为连续五帧预警区域或高危区域不存在检测目标。3、判断当前计时器时间，如超过一定阈值，则将超时违规信息进行声光报警，通过调整阈值可以自由调节滞留时间敏感度。

经过处理后的视频储存至数据存储器中，并且对其中车辆的状态、所在位置的危险等级、停滞时间等警报信息自动生成监控报告，数据记录详细，方便后续调查取证。

本实用新型与现有技术相比，传统防外破模式为固定位置的视频监控，过于依赖人工的工作状态，检测精度低，而本实用新型通过图形处理器的具体应用，将模式创新为视频监控+人工智能算法，大大提高检测效率，而且可以配合无人机进行多角度拍摄，提高检测精度。

以上具体实施方式对本实用新型的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本实用新型的启示下，本技术领域普通技术人员还可以进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本实用新型的权利要求保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于无人机技术的智能输电线路防外破监控系统，其特征在于，包括：无人机、与所述无人机控制连接的无人机遥控设备、固定位置摄像头、监控终端，其中所述无人机上设置有视频监控摄像头、无线视频传输单元，所述监控终端包括地面设备、无线视频接收单元、图形处理器、数据存储器，所述视频监控摄像头与所述固定位置摄像头将视频信号经所述无线视频传输单元发送至所述无线视频接收单元，接收到的视频信号发送至所述图形处理器与所述数据存储器中，所述图形处理器和所述数据存储器与所述地面设备电联接。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术的智能输电线路防外破监控系统，其特征在于，所述地面设备包括个人电脑、工作站、智能移动设备中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术的智能输电线路防外破监控系统，其特征在于，所述无人机上设置有gps定位系统，通过所述gps定位系统获取所述无人机的坐标位置信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术的智能输电线路防外破监控系统，其特征在于，所述图形处理器电联接有一计时器。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术的智能输电线路防外破监控系统，其特征在于，所述图形处理器电联接有一报警装置，所述报警装置为声光报警器。

技术总结
本实用新型公开一种基于无人机技术的智能输电线路防外破监控系统，其特征在于，包括：无人机、与所述无人机控制连接的无人机遥控设备、固定位置摄像头、监控终端，其中所述无人机上设置有视频监控摄像头、无线视频传输单元，所述监控终端包括地面设备、无线视频接收单元、图形处理器、数据存储器，所述视频监控摄像头与所述固定位置摄像头将视频信号经所述无线视频传输单元发送至所述无线视频接收单元，接收到的视频信号发送至所述图形处理器与所述数据存储器中，所述图形处理器和所述数据存储器与所述地面设备电联接。本实用新型对视频进行自动识别，无需作业人员实时监控，能够及时发现危险并实时推送警告信息，安全效益显著。

技术研发人员：黄凯;都键刚;李倩竹;朱国光;韩翔宇;熊杰;常斌峰;张政新;黄满意
受保护的技术使用者：段宏
技术研发日：2020.04.09
技术公布日：2020.09.15