直升机电力巡检安全间距检测系统及方法与流程

本发明涉及直升机电力巡检领域，尤其涉及一种直升机电力巡检安全间距检测系统及方法。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、电力产业是经济发展中最重要的基础能源产业。近年来制造业，服务业和高新技术的飞速发展，结合冬季寒潮，夏日高温等因素综合影响下，用电量大幅提升的同时也对电力系统的稳定运行提出了更高要求。由于电力输电线路是电能传输的主要媒介，是电力系统的重要组成部分，电力输电线路的运行状态直接决定电力系统的稳定性与电能质量，因此为保证电力系统的平稳运行、社会的正常生产，需要对电力线路进行日常巡检，及时发现隐患与缺陷。

3、电力线路的传统巡检方法主要依靠人工地面巡视，不仅效率低、耗时长，且巡视角度有限，存在大量的视野盲区。随着电力网络的高速发展，电力巡检的需求量和作业质量的要求不断提高，近年来兴起一批依靠空中平台的电力巡检方法，主要包括无人机电力巡检、直升机电力巡检。空中电力巡检凭借其巡线效率高、巡视范围零死角和高清的航拍数据有助于再分析等优点，正在逐步取代人工巡检。而直升机电力巡检技术在单次巡检里程、作业质量方面独特的优势从而引起广泛重视与应用。

4、在直升机电力巡检的过程中，直升机需要与电力架空线路保持一定的间距，需要保证机体与电力线路间距同时大于该电压等级下的安全距离、小于直升机巡检作业操作流程所规定的最大距离，并且巡检各流程中对机体与线路间距匹配度要求极高。当前直升机电力巡检流程中，机体与电力线路的安全间距基本依靠直升机驾驶员目视测距。由于直升机驾驶员同时需要控制飞机精力有限，并且当观测背景出现近似架空线路颜色时，安全间距的目视观测极易出现误判，从而影响电力巡检质量，甚至造成直升机电力巡检安全事故。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种直升机电力巡检安全间距检测系统，用以快速识别电力线路，实时监测直升机与电力线路的距离，提高电力巡检质量，减少安全事故。该直升机电力巡检安全间距检测系统包括：

2、机器视觉分系统，用于拍摄图像数据，将图像数据输入深度神经网络模型，识别出图像数据中的电力线路，获取电力线路的画面坐标数据；

3、激光雷达分系统，用于获取与图像数据相同拍摄视角下的激光点云数据，根据点云分割、聚类算法，识别出激光点云数据中的电力线路，获取直升机机体与电力线路的距离；

4、数据处理与pid(proportional integral differential，比例积分微分)控制分系统，用于根据电力线路的画面坐标数据，调整机器视觉分系统对图像数据的拍摄视角；在直升机机体与电力线路的距离小于安全距离时，生成告警信息。

5、本发明实施例还提供一种直升机电力巡检安全间距检测方法，用以快速识别电力线路，实时监测直升机与电力线路的距离，提高电力巡检质量，减少安全事故。该直升机电力巡检安全间距检测方法包括：

6、将在直升机上拍摄的图像数据输入深度神经网络模型，识别出图像数据中的电力线路，获取电力线路的画面坐标数据；

7、根据电力线路的画面坐标数据，调整对图像数据的拍摄视角；

8、获取与图像数据相同拍摄视角下的激光点云数据，根据点云分割、聚类算法，识别出激光点云数据中的电力线路，获取直升机机体与电力线路的距离；

9、在直升机机体与电力线路的距离小于安全距离时，生成告警信息。

10、本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述直升机电力巡检安全间距检测方法。

11、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述直升机电力巡检安全间距检测方法。

12、本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述直升机电力巡检安全间距检测方法。

13、本发明实施例的直升机电力巡检安全间距检测系统设于电力巡检用直升机，该系统包括：机器视觉分系统，用于拍摄图像数据，将图像数据输入深度神经网络模型，识别出图像数据中的电力线路，获取电力线路的画面坐标数据；激光雷达分系统，用于获取与图像数据相同拍摄视角下的激光点云数据，根据点云分割、聚类算法，识别出激光点云数据中的电力线路，获取直升机机体与电力线路的距离；数据处理与pid控制分系统，用于根据电力线路的画面坐标数据，调整机器视觉分系统对图像数据的拍摄视角；在直升机机体与电力线路的距离小于安全距离时，生成告警信息。与当前直升机电力巡检时，机体与电力线路的安全间距基本依靠直升机驾驶员目视测距的技术方案相比，通过本发明实施例中的直升机电力巡检安全间距检测系统，可以实现快速识别电力线路，实时监测直升机与电力线路的距离，提高电力巡检质量，减少安全事故。

14、本发明实施例的直升机电力巡检安全间距检测方法，将在直升机上拍摄的图像数据输入深度神经网络模型，识别出图像数据中的电力线路，获取电力线路的画面坐标数据；根据电力线路的画面坐标数据，调整对图像数据的拍摄视角；获取与图像数据相同拍摄视角下的激光点云数据，根据点云分割、聚类算法，识别出激光点云数据中的电力线路，获取直升机机体与电力线路的距离；在直升机机体与电力线路的距离小于安全距离时，生成告警信息，与当前直升机电力巡检时，机体与电力线路的安全间距基本依靠直升机驾驶员目视测距的技术方案相比，可以实现快速识别电力线路，实时监测直升机与电力线路的距离，提高电力巡检质量，减少安全事故。

技术特征：

1.一种直升机电力巡检安全间距检测系统，其特征在于，所述直升机电力巡检安全间距检测系统设于电力巡检用直升机，包括：

2.如权利要求1所述的直升机电力巡检安全间距检测系统，其特征在于，机器视觉分系统包括：

3.如权利要求2所述的直升机电力巡检安全间距检测系统，其特征在于，机器视觉目标检测模块具体用于：

4.如权利要求1所述的直升机电力巡检安全间距检测系统，其特征在于，激光雷达分系统包括：

5.如权利要求4所述的直升机电力巡检安全间距检测系统，其特征在于，雷达数据处理模块具体用于：

6.如权利要求1所述的直升机电力巡检安全间距检测系统，其特征在于，数据处理与pid控制分系统包括：

7.如权利要求6所述的直升机电力巡检安全间距检测系统，其特征在于，pid控制分系统具体用于：

8.如权利要求1所述的直升机电力巡检安全间距检测系统，其特征在于，还包括：

9.如权利要求8所述的直升机电力巡检安全间距检测系统，其特征在于，间距检测终端分系统包括：

10.一种直升机电力巡检安全间距检测方法，其特征在于，包括：

11.如权利要求10所述的直升机电力巡检安全间距检测方法，其特征在于，还包括：

12.如权利要求10所述的直升机电力巡检安全间距检测方法，其特征在于，还包括：

13.如权利要求10所述的直升机电力巡检安全间距检测方法，其特征在于，根据电力线路的画面坐标数据，调整对图像数据的拍摄视角，包括：

14.如权利要求10所述的直升机电力巡检安全间距检测方法，其特征在于，还包括：

15.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求10至14任一所述方法。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求10至14任一所述方法。

17.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求10至14任一所述方法。

技术总结
本发明公开了一种直升机电力巡检安全间距检测系统及方法，该系统包括：机器视觉分系统，用于拍摄图像数据，将图像数据输入深度神经网络模型，识别出图像数据中的电力线路，获取电力线路的画面坐标数据；激光雷达分系统，用于获取与图像数据相同拍摄视角下的激光点云数据，根据点云分割、聚类算法，识别出激光点云数据中的电力线路，获取直升机机体与电力线路的距离；数据处理与PID控制分系统，用于根据电力线路的画面坐标数据，调整机器视觉分系统对图像数据的拍摄视角；在直升机机体与电力线路的距离小于安全距离时，生成告警信息。本发明可以快速识别电力线路，实时监测直升机与电力线路的距离，提高电力巡检质量，减少安全事故。

技术研发人员：李佳骏,周强,王志强,周肖东,江柱,白皓东,方跃岳,张俊斌,王辰辉,吴婧宜
受保护的技术使用者：国网电力空间技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13