（常州市金坛区供电公司 213200）
摘要： 输电线路是电网的主动脉，是地面广域分布的超大规模系统，其最大几何尺度可达数千公里。绵延分布的输电线路不可避免的受到自然环境及人为因素的双重影响，导致跳闸及故障时有发生，特别是近年随着经济的快速发展，现代社会的相关建设也在不断发展，这么多的施工工程已经严重影响到了输电线路的安全。就当前的输电线路的安全来讲，最主要的影响因素就是外力破坏。但是对于这方面的检测，传统技术由于在理论方面不够成熟，使得它的应用还是存在着一定的不足的，无法做到精确化的检测。随着科学技术的进步，以图像处理为基础的外力破坏检测技术应运而生，通过对于图像的处理和分析，能够准确掌握对于固定范围内运动目标的状况，这样就可以实现动态监控和及时预警。
关键词： 输电线路；图像处理；外力破坏
在电力系统的传输过程中，输电线路是一个很重要的组成部分，这是用户能够用到电的最基础的保证。随着电气化的不断发展，人们的日常活动已经离不开电力的支持，如果在传输过程中出现一些状况，那么可能就会影响到人们的正常用电，这对于社会的稳定以及正常的发展秩序会产生很大的威胁。输电线路由于分布的面积十分广阔，再加上所处的地理环境十分复杂，这就使得输电线路极容易受到破坏。随着科学技术的进步和发展，相关的检测和处理办法也越来越先进，使得对于输电线路的安全保障也越来越完善，受到环境的影响也越来越小，这也就形成了目前外力破坏是线路运行安全的主要威胁这一局面。
一、基于图像的输电线路防外力破坏算法
虽然图像处理为基础的外力破坏检测有诸多的优点，但是受到当前的相关技术发展水平的限制，只能做出一些简单的检测，对于运动目标的识别上还是有很大的不足的，目前只能采用人工的方法对于运动目标进行辨别。本文根据实际的需要，结合相关的理论，提出了一种能够识别运动目标的自动报警算法，这种算法的提出主要是为了弥补当前的算法在实际的检测应用中的不足，这种算法主要是通过对于检测背景的预处理来实现对于安全警戒区的建立，这样就建立了一个标准，通过相对化的处理，就可以实现对于输电线路的实时状态监测，对于有危险的运动目标进行及时的预警，判断它们是否进入到了警戒区，当进入到该区域时就会自动识别并报警，从而实现对于输电线路的防外力破坏保护。
二、运动目标检测
在整个监控过程中，最主要的就是对于运动物体的检测过程，因为一般情况下对于输电线路的外力破坏影响比较大的都是运动的物体，所以这方面的处理水平的提升，能够从整体上实现对外力破坏的检测水平。同时也可以减少相关工作人员的劳动强度，提高他们的积极性，保证工作的准确度。就目前的技术来看，对于运动目标的监测，最常用的方法是帧间差分法、背景差分法和光流法。背景差分法原理简单，主要是通过对于背景和运动物体的分离来实现监控，但是这种方法对于背景的固定性要求很高。光流法检测准确率高，但运算复杂，一个简单的图像的处理会用到很多的计算资源，不利于长距离、大容量的检测，并且易受噪声影响，不适合实际应用。帧差法算法简单，实际的适用性还是比较高的，对于环境的依赖性不大，所以在实际的使用中大部分都是采用三帧差分法。
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三、运动目标识别
运动目标的监测主要是为了检测有无运动目标，但是无法判断出这一运动目标能否对于实际的输电线路造成可能的破坏，对于这方面的处理就是运动目标的识别。通过这种方法，可以实现对于运动目标威胁性的分析，从而减少不必要的误报情况，提高预警系统整体的可靠性和工作效率。对于这一方法的实际运作模式，我们可以从下面这几方面来进行介绍，首先，对于运动目标的识别，主要是对于相应的视频序列中的一些物体的运动特点进行提取。外力破坏的常见类型主要是有偷窃、高大车辆、碰线等，对于这些外力破坏的检测过程主要是对于人员和建筑物的检测。针对不同的实际情况，我们要做到具体情况具体分析，主要是对于算法的改进和相关的报警准确率的改进。对于大型机械设备的外力破坏是比较严重的，因为它体积比较大，在实际运动中，所产生的的冲撞力也是很大的，再加上影响的范围也是很大的，所以会对于线路安全造成很大的威胁。再者，大型设备一般都是钢铁等材料制成的，实际的绝缘性能不好，在接触到高压线路后，会产生短路效应，这对于输电线路会造成毁灭性的打击，同时也可能因为短路从而产生火灾。所以对于这些设备的检测是重中之重，其实在处理方法上是很简单的，这主要是因为这一类设备的运动特征线性效果比较好，所以在相关的算法改进上是比较简便的。 hough 变换是由 Paul Hough 提出的图像处理和直线检测的经典算法，它主要是用来进行一些实际的数据进行线性检测，在检测过程中主要是通过映射的从处理手法来实现点到线的分析，这样就可以通过提升维度的方法把一些符合相同线性分析的点进行集中处理，有利于找到它们的特性也会使得实际的检测过程的分析更加简单高效。
四、输电线路安全警戒区
输电线路出现故障时，所产生的危害是很大的，主要是因为高压电对于人们的生命健康的威胁是很大的，同时高压电短路所产生的火花也可能会引起火灾。所以输电线路的安全性是影响到社会的稳定和谐的，应该做好全面的监控。输电线路的安全警戒区指的就是外力不会影响到输电线路安全的最小区域。首先应该做好对于实际的输电线路之间的距离的计算，然后根据图像处理的方法找到最近的像素点，计算出这两个像素点之间的实际距离，并把这个距离作为计算安全区的一个边界参数，以此类推就可以确定出实际的安全警戒区。
六、结语
通过实际的结果分析，我们可以很明确的知道，该方法能准确地检测出运动目标和识别，对于输电线路的防外力破坏的监控是很有效果的。因为通过图像我们可以进行很多的实际处理，再加上相关的算法分析，这样就可以建立起一个比较完善的分析检测系统，实现自动化、及时化的检测和预警，这样不仅减小了相关运行人员的工作量，也使得检测过程的可靠性更高。该方法不仅准确率高、速度快，也提出输电线路防外力破坏的新思路。
[1]毛天奇,李生福. 输电线路防外力破坏实时报警系统设计[J]. 电工技术,2016,(12):14-15.
[2]岳科宇,徐振东,张传刚. 探究智能预警系统在输电线路防外破中的运用[J]. 科技创新与应用,2016,(30):202.
[3]刘高,曾懿辉. 嵌入式视频和图像识别技术在架空输电线路智能监控中的应用研究[J]. 计算机系统应用,2013,(11):58-61.
[4]周挺,张红先,周卫华,沈志舒. 输电线路状态安全监测技术在湖南电网的应用[J]. 湖南电力,2011,(01):5-9.
论文作者:胡长君
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/22
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