一种融合5G的输电线路泥石流智能预警方法及系统与流程

一种融合5g的输电线路泥石流智能预警方法及系统
技术领域
1.本发明属于输电线路技术领域，具体涉及一种融合5g的输电线路泥石流智能预警方法及系统。


背景技术：

2.近年来，伴随着电力发展步伐的加快，电网建设已成为电力建设的主要方向。随着输电线路工程建设的飞速发展，在我国南方，泥石流灾害对电网设施造成了灾难性的破坏，导致了高昂的灾后恢复、重建费用，以及停电造成的巨额损失，对人民的生活带来巨大的影响。
3.而在防范泥石流方面，一般是采取巡线观察提前处理可疑位置的方式，通过在雨季前排除处理输电线路旁可能会发生泥石流的位置，从而达到防范的效果。出于成本考虑，这种方式无法对所有可能发生泥石流的位置进行处理，并且在后续也没有对输电线路旁的土壤情况进行持续的监控，因而防范效果并不明显。因此如何克服现有技术的不足是目前涂料输电线路领域亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种融合5g的输电线路泥石流智能预警方法及系统，该方法通过图像处理的方式实现对泥石流的智能监测预警，易于推广应用。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种融合5g的输电线路泥石流智能预警方法，包括：步骤一、对输电线路旁的环境进行红外图像拍摄，得到一系列的图像序列，将所述得到的一系列的图像序列通过5g网络传输至控制中心；步骤二、控制中心将得到的图像序列中相邻的两帧进行相减，得到图像残差帧；步骤三、确定得到的图像残差帧中每个像素点的亮度值，当所述像素点的亮度值大于设定的第一阈值时，将所述像素点确定为特征点；步骤四、计算图像残差帧中特征点占图像残差帧所有像素点的比值，当所述比值大于设定的第二阈值时，将所述残差帧确定为候选帧；步骤五、通过步骤二~四得到一系列的图像残差帧序列，若所述图像残差帧序列中存在n帧以上连续的候选帧，则发出泥石流预警。
6.优选地，所述执行步骤一前，先通过传感器采集输电线路旁的土壤的湿度数据；当当前的土壤湿度高于设定的第三阈值时，执行步骤一。
7.进一步，优选的是，所述第一阈值的取值范围为[20,50]。
[0008]
进一步，优选的是，所述第二阈值的取值范围为[15%,20%]。
[0009]
进一步，优选的是，所述第三阈值的取值范围为[65%,80%]。
[0010]
进一步，优选的是，所述n的取值范围为[15,40]。
[0011]
进一步，优选的是，所述控制中心包括残差帧计算模块、特征点确定模块、候选帧确定模块和预警模块；其中残差帧计算模块用于将得到的图像序列中相邻的两帧进行相减，得到图像残差帧；特征点确定模块用于确定得到的图像残差帧中每个像素点的亮度值，当所述像素点的亮度值大于设定的第一阈值时，将所述像素点确定为特征点；候选帧确定模块用于计算图像残差帧中特征点占图像残差帧所有像素点的比值，当所述比值大于设定的第二阈值时，将所述残差帧确定为候选帧；预警模块基于得到的一系列的图像残差帧序列，若所述图像残差帧序列中存在n帧以上连续的候选帧，则发出泥石流预警。
[0012]
同时，本发明还提供了一种应用以上方法的融合5g的输电线路泥石流智能预警系统，其具体的方案如下：一种融合5g的输电线路泥石流智能预警系统，包括图像采集终端、5g通信模块和控制中心；其中图像采集终端用于对输电线路旁的环境进行红外图像拍摄，得到一系列的图像序列，并将所述图像序列通过5g通信模块、5g网络传输至控制中心；所述控制中心将得到的图像序列中相邻的两帧进行相减，得到图像残差帧；再确定得到的图像残差帧中每个像素点的亮度值，当所述像素点的亮度值大于设定的第一阈值时，将所述像素点确定为特征点；然后计算图像残差帧中特征点占图像残差帧所有像素点的比值，当所述比值大于设定的第二阈值时，将所述残差帧确定为候选帧；最后得到一系列的图像残差帧序列，若所述图像残差帧序列中存在n帧以上连续的候选帧，则控制中心发出泥石流预警。
[0013]
进一步，优选的是，所述控制中心包括残差帧计算模块、特征点确定模块、候选帧确定模块和预警模块；其中残差帧计算模块用于将得到的图像序列中相邻的两帧进行相减，得到图像残差帧；特征点确定模块用于确定得到的图像残差帧中每个像素点的亮度值，当所述像素点的亮度值大于设定的第一阈值时，将所述像素点确定为特征点；候选帧确定模块用于计算图像残差帧中特征点占图像残差帧所有像素点的比值，当所述比值大于设定的第二阈值时，将所述残差帧确定为候选帧；预警模块基于得到的一系列的图像残差帧序列，若所述图像残差帧序列中存在n帧以上连续的候选帧，则发出泥石流预警。
[0014]
进一步，优选的是，还包括有传感器，所述传感器用于采集输电线路旁的土壤的湿度数据；当当前的土壤湿度高于设定的第三阈值时，图像采集终端对输电线路旁的环境进行红外图像拍摄，得到一系列的图像序列，并将所述图像序列通过5g通信模块、5g网络传输至控制中心。
[0015]
本发明步骤一中，对输电线路旁的环境进行红外图像拍摄，得到一系列的图像序列，相邻两张时间间隔一般为1
‑
3分钟.本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明提供的融合5g的输电线路泥石流智能预警方法通过图像采集、图像识别的方式来实现对输电线路泥石流的预警，其实时性好，且能够实现对泥石流的持续监测。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0017]
图1为融合5g的输电线路泥石流智能预警方法的流程示意图。
[0018]
图2为融合5g的输电线路泥石流智能预警系统的结构示意图。
[0019]
图3为控制中心的结构示意图。
具体实施方式
[0020]
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0021]
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
[0022]
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0023]
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0024]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0025]
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0026]
实施例1本发明实施例提供了一种融合5g的输电线路泥石流智能预警方法，其过图像采
集、图像识别的方式来实现对输电线路泥石流的，其实时性好，且能够实现对泥石流的持续监测。
[0027]
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
如图1所示，一种融合5g的输电线路泥石流智能预警方法，包括以下步骤：步骤一、对输电线路旁的环境进行红外图像拍摄，得到一系列的图像序列，将所述得到的一系列的图像序列通过5g网络传输至控制中心；步骤二、控制中心将得到的图像序列中相邻的两帧进行相减，得到图像残差帧；步骤三、确定得到的图像残差帧中每个像素点的亮度值，当所述像素点的亮度值大于设定的第一阈值时，将所述像素点确定为特征点；步骤四、计算图像残差帧中特征点占图像残差帧所有像素点的比值，当所述比值大于设定的第二阈值时，将所述残差帧确定为候选帧；步骤五、通过步骤二~四得到一系列的图像残差帧序列，若所述图像残差帧序列中存在n帧以上连续的候选帧，则发出泥石流预警。
[0029]
在具体的实施过程中，所述执行步骤一前，先通过传感器采集输电线路旁的土壤的湿度数据；当当前的土壤湿度高于设定的第三阈值时，执行步骤一。
[0030]
在具体的实施过程中，所述第一阈值的取值范围为[20,50]。
[0031]
在具体的实施过程中，所述第二阈值的取值范围为[15%,20%]。
[0032]
在具体的实施过程中，所述第三阈值的取值范围为[65%,80%]。
[0033]
在具体的实施过程中，所述n的取值范围为[15,40]。
[0034]
在具体的实施过程中，所述控制中心包括残差帧计算模块、特征点确定模块、候选帧确定模块和预警模块；其中残差帧计算模块用于将得到的图像序列中相邻的两帧进行相减，得到图像残差帧；特征点确定模块用于确定得到的图像残差帧中每个像素点的亮度值，当所述像素点的亮度值大于设定的第一阈值时，将所述像素点确定为特征点；候选帧确定模块用于计算图像残差帧中特征点占图像残差帧所有像素点的比值，当所述比值大于设定的第二阈值时，将所述残差帧确定为候选帧；预警模块基于得到的一系列的图像残差帧序列，若所述图像残差帧序列中存在n帧以上连续的候选帧，则发出泥石流预警。
[0035]
实施例2本实施例提供了一种应用以上方法的融合5g的输电线路泥石流智能预警系统，如图2所示，其具体的方案如下：一种融合5g的输电线路泥石流智能预警系统，包括图像采集终端、5g通信模块和控制中心；其中图像采集终端用于对输电线路旁的环境进行红外图像拍摄，得到一系列的图
像序列，并将所述图像序列通过5g通信模块、5g网络传输至控制中心；所述控制中心将得到的图像序列中相邻的两帧进行相减，得到图像残差帧；再确定得到的图像残差帧中每个像素点的亮度值，当所述像素点的亮度值大于设定的第一阈值时，将所述像素点确定为特征点；然后计算图像残差帧中特征点占图像残差帧所有像素点的比值，当所述比值大于设定的第二阈值时，将所述残差帧确定为候选帧；最后得到一系列的图像残差帧序列，若所述图像残差帧序列中存在n帧以上连续的候选帧，则控制中心发出泥石流预警。
[0036]
在具体的实施过程中，如图3所示，所述控制中心包括残差帧计算模块、特征点确定模块、候选帧确定模块和预警模块；其中残差帧计算模块用于将得到的图像序列中相邻的两帧进行相减，得到图像残差帧；特征点确定模块用于确定得到的图像残差帧中每个像素点的亮度值，当所述像素点的亮度值大于设定的第一阈值时，将所述像素点确定为特征点；候选帧确定模块用于计算图像残差帧中特征点占图像残差帧所有像素点的比值，当所述比值大于设定的第二阈值时，将所述残差帧确定为候选帧；预警模块基于得到的一系列的图像残差帧序列，若所述图像残差帧序列中存在n帧以上连续的候选帧，则发出泥石流预警。
[0037]
在具体的实施过程中，还包括有传感器，所述传感器用于采集输电线路旁的土壤的湿度数据；当当前的土壤湿度高于设定的第三阈值时，图像采集终端对输电线路旁的环境进行红外图像拍摄，得到一系列的图像序列，并将所述图像序列通过5g通信模块、5g网络传输至控制中心。
[0038]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0039]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0040]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0041]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全
部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read
‑
only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0042]
本发明融合5g的输电线路泥石流智能预警系统安装在云南昭通，从今年年初开始运行，到目前为止，运行状态良好，准确率较高，实现了对输电线路泥石流的预警。
[0043]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。