1.本发明涉及电力设备安全运行监测技术领域，具体涉及一种线缆监控系统和方法。
背景技术：
2.随着我国电力系统的供电水平日渐提高，在较好地满足各用户的供电需求的同时，用户在供电的可靠性、快捷性等方面提出了越来越高的要求。电力通信网作为承载继电保护、调度数据网、会议电视、调度电话等核心业务的重要支撑网，同时作为能源互联网的坚强支撑，其必须具有极高的可靠性和稳定性，一旦出现事故，损失不可估量。
3.高压线缆的安全是非常重要的。所以需要运行维护，而运行维护的时候要投入大量人力投入。巡视检查是运行维护的基本内容之一，通过巡视检查可及时发现缺陷，以便采取防范措施，保障线路的安全运行。巡视人员将发现的缺陷记录后及时报告上级。
4.架空线路巡视检查主要包括以下内容：(1)沿线路的地面是否堆放有易燃、易爆或强烈腐蚀性物质；沿线路附近有无危险建筑物，有无在雷雨或大风天气可能对线路造成危害的建筑物及其他设施；线路上有无树枝、风筝、鸟巢等杂物，如有应设法清除。
5.(2)电杆有无倾斜、变形、腐朽、损坏及基础下沉等现象；横担和金具是否移位、固定是否牢固、焊缝是否开裂、是否缺少螺母等。
6.(3)导线和避雷线有无断股、背花、腐蚀外力破坏造成的伤痕；导线接头是否良好、有无过热、严重氧化、腐蚀痕迹；导线对地、邻近建筑物、或邻近树木的距离是否符合要求。
7.(4)绝缘子有无破裂、脏污、烧伤及闪络痕迹；绝缘子串偏斜程度、绝缘子铁件损坏情况如何。
[0008] (5)拉线是否完好、是否松驰、绑扎线是否紧固、螺丝是否腐蚀等。 (5)保护间隙(放电间隙)的大小是否合格；避雷器瓷套有无破裂、脏污、烧伤及闪络痕迹，密封是否良好，固定有无松动；避雷器上引线有无断股、连接是否良好；避雷器引下地是否完好、固定有无变化、接地体是否外露、连接是否良好。
[0009]
从上述检修内容可以看出，检修工作繁杂，任务重，责任大，而线缆又会由于长期运行容易出现各种问题，比如，在长期运行过程中，高压电缆的外部热故障主要指各节点由于接头接触不良等原因，在大电流作用下，接头温度升高，接触电阻增大，恶性循环造成安全隐患。
[0010]
所以需要研发一种能够更高效全面的线缆监控手段，降低事故的发生。
技术实现要素：
[0011]
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种线缆监控系统和方法，能够大大降低巡检过程中的人力资源投入，降低人力成本，使员工免遭巡视期间所发生的人身伤害事件，同时提高了检修的效率，通过本发明能够线缆的运行状态，大幅降低
事故的发生。
[0012]
本发明解决其技术问题所采取的技术方案为：本发明提供了一种线缆监控系统，其包括摄像头、参数采集装置、控制器和传输模块；所述摄像头和参数采集装置的输出端分别与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与传输模块的输入端电连接。
[0013]
进一步地，所述摄像头内设置有图像采集模块、图像分析模块和分析结果发送模块；所述图像采集模块、图像分析模块和分析结果发送模块依次电连接，所述分析结果发送模块与所述控制器的输出端电连接；所述参数采集装置包括电压传感器和电流传感器。
[0014]
进一步地，所述摄像头设置在电力铁塔的塔身上；所述摄像头的数量为1个以上。
[0015]
进一步地，所述图像分析模块中设置有线缆状态分析模型，所述线缆状态分析模型的建立方法包括以下步骤，a．先建立数据库，所述数据库包括线缆中不同外观图像及其对应的状态，所述状态包括正常和需检修；b．对数据库内的数据进行训练学习后进行建模，输入为摄像头实时拍摄的线缆图像，输出为线缆的状态，所述状态包括正常和需检修。
[0016]
进一步地，所述电压传感器和电流传感器分别设置在线缆上，所述电压传感器用于获取线缆的电压信号，所述电流传感器用于获取线缆的电流信号。
[0017]
进一步地，所述参数采集装置还包括温度传感器和湿度传感器。
[0018]
进一步地，所述温度传感器和湿度传感器分别与控制器的输入端电连接。
[0019]
进一步地，所述温度传感器和湿度传感器分别安装在电力铁塔的塔身上。
[0020]
进一步地，所述传输模块的输出端与智能终端连接。
[0021]
所述智能终端为智能手机或者电脑。
[0022]
地面运维人员通过智能终端获知线缆的运行情况。
[0023]
本发明还提供了一种线缆监控方法，该方法为：摄像头将采集到的线缆图像信息经过分析后，得到正常或者需检修的判断结果，参数采集装置采集到的线缆参数，摄像头的判断结果以及线缆参数均传递给控制器，控制器内判断线缆参数是否在正常范围同时保存判断结果形成诊断结果；传输模块将诊断结果发送给地面运维人员手持或者对应的智能终端。
[0024]
本发明的有益效果：（1）本发明通过参数采集装置可以及时获知所检测线缆的温度、湿度、线缆外观状态等信息，本发明可以较为全面的了解线缆的运行状态，这些状态信息传输给工作人员后，工作人员可以及时了解线缆的运行情况，做到及时发现问题，解决问题。
[0025]
（2）本发明可以省去了人工检修，大大降低了人工劳动的强度和降低人工成本，大大降低巡检过程中的人力资源投入，降低人力成本，提高了电力检修的智能化程度。
[0026]
（3）本发明摄像头内设置有图像分析模块，利用图像分析模块内的线缆状态分析模型可以在获取图像的时候就进行判断所拍摄的线缆是否存在需要检修的问题，实时将结果给地面运维人员，大大提高了检修效率，提高实时性和准确性。
[0027] (4)本发明将摄像头和参数采集装置安置于电力铁塔的塔身上，对线缆及附属金具、线路走廊进行全方位无盲点监视，运维人员通过电脑或手机实现远程视频巡检，本发明将线缆运行过程中的关键参数以及图像识别结结果及时发送给运维人员，大大提高运维人员的检修效率，能够在事故发生之前，将问题发现并解决。
具体实施方式
[0028]
下面结合实施例对本发明作进一步的详述，但本发明的范围并不仅仅局限于此，其要求保护的范围记载于权利要求的权项中。
[0029]
对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0031]
实施例1本实施例提供了一种线缆监控系统，其包括摄像头、参数采集装置、控制器和传输模块。
[0032]
所述摄像头和参数采集装置的输出端分别与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与传输模块的输入端电连接。
[0033]
所述摄像头内设置有图像采集模块、图像分析模块和分析结果发送模块；所述图像采集模块、图像分析模块和分析结果发送模块依次电连接，所述分析结果发送模块与所述控制器的输出端电连接；所述参数采集装置包括电压传感器和电流传感器。
[0034]
所述摄像头设置在电力铁塔的塔身上；所述摄像头的数量为1个以上。
[0035]
所述图像分析模块中设置有线缆状态分析模型，所述线缆状态分析模型的建立方法包括以下步骤，a.先建立数据库，所述数据库包括线缆中不同外观图像及其对应的状态，所述状态包括正常和需检修；b.对数据库内的数据进行训练学习后进行建模，输入为摄像头实时拍摄的线缆图像，输出为线缆的状态，所述状态包括正常和需检修。
[0036]
采用的建模方式采用深度学习中的cnn方法。
[0037]
所述电压传感器和电流传感器分别设置在线缆上，所述电压传感器用于获取线缆的电压信号，所述电流传感器用于获取线缆的电流信号。
[0038]
电压传感器是能感受被测电压并转换成可用输出信号的传感器。本实施例中的电压传感器是霍尔电压传感器，型号为sin
‑
dzi。
[0039]
电流传感器，是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信
息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
[0040]
本实施例中电流传感器为高频电流传感器ds50idsa。
[0041]
所述参数采集装置还包括温度传感器和湿度传感器。
[0042]
温度传感器型号为ad7417aruz
‑
reel。
[0043]
湿度传感器型号为hdc1080dmbr。
[0044]
所述温度传感器和湿度传感器分别与控制器的输入端电连接。
[0045]
所述温度传感器和湿度传感器分别安装在电力铁塔的塔身上。
[0046]
所述传输模块的输出端与智能终端连接。
[0047]
所述控制器为单片机，单片机内集成有程序，通过在程序中设定线缆正常工作时候的温度、湿度、电压和电流，可以将实时测试数据与正常值进行比对和判断是否这些参数是正常还是异常，然后将判断结果通过传输模块发送给地面运维人员。
[0048]
本实施例中，摄像头和参数采集装置的设置数量以对线缆及附属金具、线路走廊进行全方位无盲点监视为原则进行布置。
[0049]
本实施例还提供了一种线缆监控方法，该方法为：摄像头将采集到的线缆图像信息经过分析后，得到正常或者需检修的判断结果，参数采集装置采集到的线缆参数，摄像头的判断结果以及线缆参数均传递给控制器，控制器内判断线缆参数是否在正常范围同时保存判断结果形成诊断结果；传输模块将诊断结果发送给地面运维人员。
[0050]
更为具体的过程为：摄像头用来对线缆及附属金具、线路走廊等进行拍摄，通过图像采集模块来获取图像信息，拍摄得到的图像信息输入到图像分析模块中，经过图像分析模块的线缆状态分析模型得到了正常或需检修的分析结果，将此结果通过分析结果发送模块发送至控制器。
[0051]
参数采集装置中，电压传感器和电流传感器分别获取电缆的电压信息和电流信息。
[0052]
参数采集装置中温度传感器和湿度传感器分别获取电缆的温度信息和湿度信息。将上述电压信息、电流信息温度信息和湿度信息传递给控制器。
[0053]
控制器将内集成有程序，通过在程序中设定线缆正常工作时候的温度、湿度、电压和电流，可以将实时测试数据与正常值进行比对和判断是否这些参数是正常还是异常，控制器内判断线缆参数是否在正常范围，连同来自摄像头的判断结果汇总后形成诊断结果，最终将诊断结果通过传输模块发送给地面运维人员。运维人员根据诊断结果及时安排线缆的维修。
[0054]
本发明通过参数采集装置可以及时获知所检测线缆的温度、湿度、线缆外观状态等信息，本发明可以较为全面的了解线缆的运行状态，这些状态信息传输给工作人员后，工作人员可以及时了解线缆的运行情况，做到及时发现问题，解决问题。
[0055]
本发明可以省去了人工检修，大大降低了人工劳动的强度和降低人工成本，大大降低巡检过程中的人力资源投入，降低人力成本，提高了电力检修的智能化程度。
[0056]
实施例2本实施例提供了一种线缆监控系统，其包括摄像头、参数采集装置、控制器和传输
模块。
[0057]
所述摄像头和参数采集装置的输出端分别与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与传输模块的输入端电连接。
[0058]
所述摄像头内设置有图像采集模块、图像分析模块和分析结果发送模块；所述图像采集模块、图像分析模块和分析结果发送模块依次电连接，所述分析结果发送模块与所述控制器的输出端电连接；所述参数采集装置包括电压传感器和电流传感器。
[0059]
所述摄像头设置在电力铁塔的塔身上；所述摄像头的数量为1个以上。
[0060]
所述图像分析模块中设置有线缆状态分析模型，所述线缆状态分析模型的建立方法包括以下步骤，a.先建立数据库，所述数据库包括线缆中不同外观图像及其对应的状态，所述状态包括正常和需检修；b.对数据库内的数据进行训练学习后进行建模，输入为摄像头实时拍摄的线缆图像，输出为线缆的状态，所述状态包括正常和需检修。
[0061]
本实施例中采用的建模方式采用深度学习中的vgg方法。
[0062]
vgg不仅在ilsvrc的分类和检测任务中取得了the state
‑
of
‑
the
‑
art的精度，在其他数据集上也具有很好的推广能力。
[0063]
其中，模型的名称——“vgg”代表了牛津大学的oxford visual geometry group，该小组隶属于1985年成立的robotics research group，该group研究范围包括了机器学习到移动机器人。
[0064]
googlenet和vgg的classification模型从原理上并没有与传统的cnn模型有太大不同。大家所用的pipeline也都是：训练时候：各种数据augmentation（剪裁，不同大小，调亮度，饱和度，对比度，偏色），剪裁送入cnn模型，softmax，backprop。测试时候：尽量把测试数据又各种augmenting（剪裁，不同大小），把测试数据各种augmenting后在训练的不同模型上的结果再继续averaging出最后的结果。
[0065]
所述电压传感器和电流传感器分别设置在线缆上，所述电压传感器用于获取线缆的电压信号，所述电流传感器用于获取线缆的电流信号。
[0066]
电压传感器是能感受被测电压并转换成可用输出信号的传感器。
[0067]
电流传感器，是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
[0068]
本实施例中，电流传感器为acs712elctr
‑
30a
‑
t。
[0069]
电压传感器为电压传感器
‑‑
lv100
‑
1000。
[0070]
所述参数采集装置还包括温度传感器和湿度传感器。
[0071]
温度传感器型号为ad7814armz
‑
reel7。
[0072]
湿度传感器型号为es snd 3001 ntc。
[0073]
所述温度传感器和湿度传感器分别与控制器的输入端电连接。
[0074]
所述温度传感器和湿度传感器分别安装在电力铁塔的塔身上。
[0075]
所述传输模块的输出端与智能终端连接。
[0076]
所述控制器为单片机，单片机内集成有程序，通过在程序中设定线缆正常工作时候的温度、湿度、电压和电流，可以将实时测试数据与正常值进行比对和判断是否这些参数是正常还是异常，然后将判断结果通过传输模块发送给地面运维人员。
[0077]
本实施例中，摄像头和参数采集装置的设置数量以对线缆及附属金具、线路走廊进行全方位无盲点监视为原则进行布置。
[0078]
本实施例还提供了一种线缆监控方法，该方法为：摄像头将采集到的线缆图像信息经过分析后，得到正常或者需检修的判断结果，参数采集装置采集到的线缆参数，摄像头的判断结果以及线缆参数均传递给控制器，控制器内判断线缆参数是否在正常范围同时保存判断结果形成诊断结果；传输模块将诊断结果发送给地面运维人员。
[0079]
更为具体的过程为：摄像头用来对线缆及附属金具、线路走廊等进行拍摄，通过图像采集模块来获取图像信息，拍摄得到的图像信息输入到图像分析模块中，经过图像分析模块的线缆状态分析模型得到了正常或需检修的分析结果，将此结果通过分析结果发送模块发送至控制器。
[0080]
参数采集装置中，电压传感器和电流传感器分别获取电缆的电压信息和电流信息。
[0081]
参数采集装置中温度传感器和湿度传感器分别获取电缆的温度信息和湿度信息。将上述电压信息、电流信息温度信息和湿度信息传递给控制器。
[0082]
控制器将内集成有程序，通过在程序中设定线缆正常工作时候的温度、湿度、电压和电流，可以将实时测试数据与正常值进行比对和判断是否这些参数是正常还是异常，控制器内判断线缆参数是否在正常范围，连同来自摄像头的判断结果汇总后形成诊断结果，最终将诊断结果通过传输模块发送给地面运维人员。运维人员根据诊断结果及时安排线缆的维修。
[0083]
本发明摄像头内设置有图像分析模块，利用图像分析模块内的线缆状态分析模型可以在获取图像的时候就进行判断所拍摄的线缆是否存在需要检修的问题，实时将结果给地面运维人员，大大提高了检修效率，提高实时性和准确性。
[0084]
本发明将摄像头和参数采集装置安置于电力铁塔的塔身上，对线缆及附属金具、线路走廊进行全方位无盲点监视，运维人员通过电脑或手机实现远程视频巡检，本发明将线缆运行过程中的关键参数以及图像识别结结果及时发送给运维人员，大大提高运维人员的检修效率，能够在事故发生之前，将问题发现并解决。
[0085]
实施例3本实施例提供了一种线缆监控系统，其包括摄像头、参数采集装置、控制器和传输模块。
[0086]
所述摄像头和参数采集装置的输出端分别与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与传输模块的输入端电连接。
[0087]
所述摄像头内设置有图像采集模块、图像分析模块和分析结果发送模块；所述图像采集模块、图像分析模块和分析结果发送模块依次电连接，所述分析结果发送模块与所述控制器的输出端电连接；所述参数采集装置包括电压传感器和电流传感器。
[0088]
所述摄像头设置在电力铁塔的塔身上；所述摄像头的数量为1个以上。
[0089]
所述图像分析模块中设置有线缆状态分析模型，所述线缆状态分析模型的建立方法包括以下步骤，a.先建立数据库，所述数据库包括线缆中不同外观图像及其对应的状态，所述状态包括正常和需检修；b.对数据库内的数据进行训练学习后进行建模，输入为摄像头实时拍摄的线缆图像，输出为线缆的状态，所述状态包括正常和需检修。
[0090]
本实施例中采用的建模方式采用深度学习中的vgg方法。
[0091]
vgg不仅在ilsvrc的分类和检测任务中取得了the state
‑
of
‑
the
‑
art的精度，在其他数据集上也具有很好的推广能力。
[0092]
其中，模型的名称——“vgg”代表了牛津大学的oxford visual geometry group，该小组隶属于1985年成立的robotics research group，该group研究范围包括了机器学习到移动机器人。
[0093]
googlenet和vgg的classification模型从原理上并没有与传统的cnn模型有太大不同。大家所用的pipeline也都是：训练时候：各种数据augmentation（剪裁，不同大小，调亮度，饱和度，对比度，偏色），剪裁送入cnn模型，softmax，backprop。测试时候：尽量把测试数据又各种augmenting（剪裁，不同大小），把测试数据各种augmenting后在训练的不同模型上的结果再继续averaging出最后的结果。
[0094]
所述电压传感器和电流传感器分别设置在线缆上，所述电压传感器用于获取线缆的电压信号，所述电流传感器用于获取线缆的电流信号。
[0095]
电压传感器是能感受被测电压并转换成可用输出信号的传感器。
[0096]
电流传感器，是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
[0097]
本实施例中采用莱姆霍尔电流电压传感器lt308
‑
s7/sp12。
[0098]
所述参数采集装置还包括温度传感器和湿度传感器。
[0099]
温度传感器型号为althen温度传感器。
[0100]
湿度传感器型号为novasina湿度传感器。
[0101]
所述温度传感器和湿度传感器分别与控制器的输入端电连接。
[0102]
所述温度传感器和湿度传感器分别安装在电力铁塔的塔身上。
[0103]
所述传输模块的输出端与智能终端连接。
[0104]
所述控制器为单片机，单片机内集成有程序，通过在程序中设定线缆正常工作时候的温度、湿度、电压和电流，可以将实时测试数据与正常值进行比对和判断是否这些参数是正常还是异常，然后将判断结果通过传输模块发送给地面运维人员。
[0105]
本实施例中，摄像头和参数采集装置的设置数量以对线缆及附属金具、线路走廊进行全方位无盲点监视为原则进行布置。
[0106]
本实施例还提供了一种线缆监控方法，该方法为：摄像头将采集到的线缆图像信息经过分析后，得到正常或者需检修的判断结果，参数采集装置采集到的线缆参数，摄像头的判断结果以及线缆参数均传递给控制器，控制
器内判断线缆参数是否在正常范围同时保存判断结果形成诊断结果；传输模块将诊断结果发送给地面运维人员。
[0107]
更为具体的过程为：摄像头用来对线缆及附属金具、线路走廊等进行拍摄，通过图像采集模块来获取图像信息，拍摄得到的图像信息输入到图像分析模块中，经过图像分析模块的线缆状态分析模型得到了正常或需检修的分析结果，将此结果通过分析结果发送模块发送至控制器。
[0108]
参数采集装置中，电压传感器和电流传感器分别获取电缆的电压信息和电流信息。
[0109]
参数采集装置中温度传感器和湿度传感器分别获取电缆的温度信息和湿度信息。将上述电压信息、电流信息温度信息和湿度信息传递给控制器。
[0110]
控制器将内集成有程序，通过在程序中设定线缆正常工作时候的温度、湿度、电压和电流，可以将实时测试数据与正常值进行比对和判断是否这些参数是正常还是异常，控制器内判断线缆参数是否在正常范围，连同来自摄像头的判断结果汇总后形成诊断结果，最终将诊断结果通过传输模块发送给地面运维人员。运维人员根据诊断结果及时安排线缆的维修。
[0111]
本发明通过参数采集装置可以及时获知所检测线缆的温度、湿度、线缆外观状态等信息，本发明可以较为全面的了解线缆的运行状态，这些状态信息传输给工作人员后，工作人员可以及时了解线缆的运行情况，做到及时发现问题，解决问题。大大降低了人工劳动的强度和降低人工成本，大大降低巡检过程中的人力资源投入，降低人力成本，提高了电力检修的智能化程度。