【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于配電分析，尤其是一種10kv配網(wǎng)架空絕緣線路舞動監(jiān)測方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、配電網(wǎng)作為“發(fā)、輸、配、用”之一，是電力系統(tǒng)的核心組成部分，包含110kv及以下電壓等級的電力網(wǎng)絡(luò)。作為直接與用戶相連接的電力網(wǎng)絡(luò)，直接關(guān)系到電能的生產(chǎn)和使用以及“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。然而，過大的用電量、比較落后的基礎(chǔ)設(shè)施、相對單一的管理方式和一些不合理的線路規(guī)劃設(shè)計(jì)，對配電網(wǎng)的運(yùn)維管理造成了很大的不利影響。同時，配電網(wǎng)架設(shè)環(huán)境復(fù)雜多變，接線方式繁雜多樣，容易受強(qiáng)風(fēng)、覆冰等惡劣天氣和鳥群、樹木傾倒和折斷等意外條件的影響。進(jìn)而引發(fā)配網(wǎng)一系列故障，影響配網(wǎng)的穩(wěn)定可靠供電。
2、架空線路舞動是導(dǎo)線在外部激勵作用下發(fā)生的一種低頻、大幅度振動現(xiàn)象，持續(xù)時間長，在導(dǎo)線覆冰與強(qiáng)風(fēng)條件下尤其容易發(fā)生。導(dǎo)線舞動易引發(fā)架空線路故障甚至發(fā)生事故，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。我國是世界上受架空線路舞動影響最大的國家之一，存在著一條包含黑龍江、湖南、天津等十幾個省(包括自治區(qū)和直轄市)的漫長舞動帶。隨著極端天氣的出現(xiàn)越發(fā)頻繁，架空線路舞動發(fā)生的范圍不管是在時間上還是空間上均持續(xù)擴(kuò)大。與此同時，舞動涉及的架空線路電壓等級越來越廣，各個電壓等級架空線路均可能發(fā)生舞動現(xiàn)象。近年來配網(wǎng)線路舞動現(xiàn)象的發(fā)生也越發(fā)頻繁。
3、與輸電線路相比，對配網(wǎng)舞動領(lǐng)域的研究較少，針對10kv配網(wǎng)架空絕緣導(dǎo)線舞動領(lǐng)域的研究更是進(jìn)一步減少。因此，有必要開展對10kv配網(wǎng)架空線路監(jiān)測預(yù)警技術(shù)的系統(tǒng)性研究，從而為配網(wǎng)在惡劣天氣條件下10kv架空線路的安全可靠運(yùn)行提供科學(xué)的、全局
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種10kv配網(wǎng)架空絕緣線路舞動監(jiān)測方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崟r對配網(wǎng)架空線路進(jìn)行監(jiān)測，提升配網(wǎng)抵御風(fēng)險的能力，保障配網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取如下技術(shù)方案，一種10kv配網(wǎng)架空絕緣線路舞動監(jiān)測方法及系統(tǒng)，具體步驟為：
3、步驟1、搭建基于mobilenetv2網(wǎng)絡(luò)的deeplabv3+網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)；
4、步驟2、以深度學(xué)習(xí)算法deeplabv3+為核心，對單回三角形排列架空線路的三相導(dǎo)線進(jìn)行分別提取，通過進(jìn)一步處理以分別獲得每相導(dǎo)線的舞動軌跡；
5、步驟3、搭建10kv配網(wǎng)絕緣導(dǎo)線舞動監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。
6、而且，所述步驟2包括以下步驟：
7、步驟2.1、預(yù)處理。將前方監(jiān)測裝置傳輸回來的視頻進(jìn)行拆分，將視頻逐幀拆解為圖片；
8、步驟2.2、制作數(shù)據(jù)集。制作三個數(shù)據(jù)集，一個數(shù)據(jù)集對應(yīng)一相導(dǎo)線的語義分割。首先，利用imagelabeler對100張圖片進(jìn)行標(biāo)注；然后，為增加訓(xùn)練的數(shù)據(jù)量，對已標(biāo)注的圖像進(jìn)行隨機(jī)水平和垂直方向平移操作以增強(qiáng)數(shù)據(jù)；最后，將原始標(biāo)注的圖像與平移后的圖像合并組成最終訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)集；
9、步驟2.3、訓(xùn)練deeplabv3+網(wǎng)絡(luò)。由于需要對三相導(dǎo)線分別進(jìn)行分割，故共需要單獨(dú)訓(xùn)練三個deeplabv3+網(wǎng)絡(luò)；
10、步驟2.4、分割導(dǎo)線。將調(diào)整大小后的圖像分別作為三種條件下deeplabv3+網(wǎng)絡(luò)的輸入，從而分別得到左側(cè)相、中間相和右側(cè)相導(dǎo)線的語義分割結(jié)果；
11、步驟2.4、圖像修飾。首先，將直接分割獲得的圖像進(jìn)行二值化處理；然后，只保留二值化圖像中面積最大的連通區(qū)，此即最終提取的導(dǎo)線；
12、步驟2.5、選取最終分割結(jié)果圖像中導(dǎo)線的形心作為監(jiān)測點(diǎn)，通過其位置的變化獲得導(dǎo)線的位移情況。
13、而且，所述步驟2.5包括以下步驟：利用像素準(zhǔn)確率(pixelaccuracy，pa)、類別平均像素準(zhǔn)確率(meanpixelaccuracy，mpa)和平均交并比(meanintersectionoverunion，miou)三個評價指標(biāo)對導(dǎo)線分割結(jié)果進(jìn)行定量分析。首先，需要建立導(dǎo)線分割混淆矩陣。其中，tp(truepositive)表示預(yù)測結(jié)果為真且真實(shí)情況為真；fp(falsepositive)表示預(yù)測結(jié)果為真但真實(shí)情況為假；fn(falsenegative)表示預(yù)測結(jié)果為假但真實(shí)情況為真；tn(truenegative)表示預(yù)測結(jié)果為假且真實(shí)情況為假。
14、pa、mpa和miou的計(jì)算公式分別為：
15、
16、
17、
18、式中，pii表示真實(shí)情況與預(yù)測結(jié)果同真或同假，即tp或tn；pij表示真實(shí)情況為真但預(yù)測結(jié)果為假，即fp或fn。當(dāng)i≠j且第i類為真時，pii表示tp，pjj表示tn，pij表示fp，pji表示fn。
19、對導(dǎo)線的語義分割屬于二分類問題，則對pa、mpa和miou的計(jì)算可以分別簡化為：
20、
21、
22、
23、而且，所述步驟3有以下特征：主要由采集裝置、傳輸裝置和供電裝置等前端裝置、服務(wù)器和管理終端組成。采集裝置由微氣象傳感器(溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向四要素一體化傳感器)和工業(yè)級攝像頭組成，傳輸裝置采用5g工業(yè)網(wǎng)關(guān)，供電裝置采用太陽能供電系統(tǒng)。微氣象傳感器通過rs485端口將采集的氣象信息有線傳輸?shù)?g網(wǎng)關(guān)，攝像頭通過rj45端口將采集的視頻有線傳輸至5g網(wǎng)關(guān)，5g網(wǎng)關(guān)將采集裝置傳輸過來的數(shù)據(jù)通過5g無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器，以供管理終端進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。
24、而且，所述步驟3有以下特征：10kv配網(wǎng)絕緣導(dǎo)線舞動監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)軟件訪問服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫，讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)，將基于氣象預(yù)測的配網(wǎng)導(dǎo)線舞動風(fēng)險分級預(yù)警方法和基于視頻圖像的配網(wǎng)架空線路舞動軌跡特征提取方法編程內(nèi)嵌于軟件中，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種10kV配網(wǎng)架空絕緣線路舞動監(jiān)測方法及系統(tǒng)，其特征在于，具體步驟為：
2.根據(jù)權(quán)利1所述的對單回三角形排列架空線路的三相導(dǎo)線進(jìn)行分別提取，通過進(jìn)一步處理以分別獲得每相導(dǎo)線的舞動軌跡，其特征在于：導(dǎo)線舞動軌跡特征提取分為包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利1所述的10kV配網(wǎng)絕緣導(dǎo)線舞動監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：主要由采集裝置、傳輸裝置和供電裝置等前端裝置、服務(wù)器和管理終端組成。采集裝置由微氣象傳感器(溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向四要素一體化傳感器)和工業(yè)級攝像頭組成，傳輸裝置采用5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)，供電裝置采用太陽能供電系統(tǒng)。微氣象傳感器通過RS485端口將采集的氣象信息有線傳輸?shù)?G網(wǎng)關(guān)，攝像頭通過RJ45端口將采集的視頻有線傳輸至5G網(wǎng)關(guān)，5G網(wǎng)關(guān)將采集裝置傳輸過來的數(shù)據(jù)通過5G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器，以供管理終端進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。
4.根據(jù)權(quán)利1所述的10kV配網(wǎng)絕緣導(dǎo)線舞動監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：10kV配網(wǎng)絕緣導(dǎo)線舞動監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)軟件訪問服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫，讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)，將基于氣象預(yù)測的配網(wǎng)導(dǎo)線舞動風(fēng)險分級預(yù)警方法和基于視頻圖像的配網(wǎng)架空線路舞動軌
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種10kv配網(wǎng)架空絕緣線路舞動監(jiān)測方法及系統(tǒng)，其特征在于，具體步驟為：
2.根據(jù)權(quán)利1所述的對單回三角形排列架空線路的三相導(dǎo)線進(jìn)行分別提取，通過進(jìn)一步處理以分別獲得每相導(dǎo)線的舞動軌跡，其特征在于：導(dǎo)線舞動軌跡特征提取分為包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利1所述的10kv配網(wǎng)絕緣導(dǎo)線舞動監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：主要由采集裝置、傳輸裝置和供電裝置等前端裝置、服務(wù)器和管理終端組成。采集裝置由微氣象傳感器(溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向四要素一體化傳感器)和工業(yè)級攝像頭組成，傳輸裝置采用5g工業(yè)網(wǎng)關(guān)，供電裝置...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：辛忠良，郝建國，馮志敏，付曉勇，王星，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)河南省電力公司鄭州供電公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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