武成剛

摘 要：目前來看，電力系統(tǒng)的安裝引起了國家的越來越多的關(guān)注，航空線路中的弧度太大或太小，在某種程度上可能威脅到這些線路的安全運(yùn)行。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷加快，監(jiān)測方面也提出了更高的要求，因此對(duì)弧垂進(jìn)行精確的監(jiān)測是非常必要的。

關(guān)鍵詞：電力;弧垂;檢測

本文主要介紹了利用圖像處理技術(shù)來對(duì)線路導(dǎo)線弧垂進(jìn)行測量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種方法不僅操作簡單、快速、方便，而且還能夠在很大程度上確?；〈沟陌踩龋o我國電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了非常有力的保障。

一、架空線路導(dǎo)線弧垂的測量原理與算法

（一）圖像處理基礎(chǔ)知識(shí)概述

所謂圖像處理，簡單地說，就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行分析，以此來達(dá)到所需結(jié)果，根據(jù)我們目前的圖像處理技術(shù)，其中主要包括數(shù)字圖像處理和模擬圖像處理，數(shù)字圖像處理的優(yōu)點(diǎn)包括處理精確性、靈活性等。與模擬圖像處理相比，圖像應(yīng)用和再現(xiàn)的范圍都有很大的優(yōu)勢。舉個(gè)例子來說明，因?yàn)槌上裨O(shè)備本身的缺陷，從而使得圖像模糊性，又或者由于熱噪聲和其他一些無法避免的干擾源而造成的圖像模糊性，需要處理的圖像在使用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行處理之前應(yīng)先進(jìn)行凈化。

（二）基于圖像的弧垂測量原理分析

使用數(shù)字圖像處理技術(shù)測量導(dǎo)線弧的垂直度，首先必須對(duì)收集到的相應(yīng)圖像進(jìn)行必要的預(yù)處理，方法是確定角度提取點(diǎn)，并在提取弧垂直度信息后，開始分析獲得的電弧垂直信息，實(shí)現(xiàn)電弧垂直，將獲得的數(shù)據(jù)與預(yù)警閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果確定是否需要預(yù)警，以避免因?yàn)殡娐返某叽缣?，造成運(yùn)行安全的一些問題，一般而言，在架空線路導(dǎo)線的弧垂測量工作中，對(duì)于圖像的分析和處理都是由后臺(tái)的專家軟件來完成的，為了能夠更好的對(duì)弧垂進(jìn)行測量，技術(shù)人員可以根據(jù)線路所處的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的不同，來通過后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)算法進(jìn)行適當(dāng)?shù)母屡c優(yōu)化，從而來確?；〈沟膶?shí)時(shí)監(jiān)測具有較高的精確性。

（三）弧垂測量的必要原因

弧垂過大或過小，會(huì)增加塔的不平衡張力，塔在吊點(diǎn)處可能引起塔材變形，直線塔可能引起絕緣體傾斜或?qū)Ь€滑入懸垂線夾，而且不符合操作規(guī)程的要求，應(yīng)按規(guī)定及時(shí)進(jìn)行弧垂調(diào)整操作，直至達(dá)到線路設(shè)計(jì)弧垂要求值，避免設(shè)備事故?；〈勾螅瑢?dǎo)線對(duì)地和跨距離條件的不足，這樣容易使線與線之間的短路和線路出現(xiàn)跳閘的問題;弧垂小，導(dǎo)線對(duì)地安全距離不足，易引起過牽引，就會(huì)導(dǎo)致桿塔墜落、斷線等，發(fā)生大面積的停電事故。

電弧垂直測量與分析是測量電力電路安全操作的一個(gè)重要指標(biāo)，是電力電路全壽命周期管理的一個(gè)嚴(yán)格要求。傳輸線維修服務(wù)應(yīng)側(cè)重于分析特定區(qū)域的弧垂直測量，如大距離、大差異、大距離、重冰區(qū)、微觀氣象區(qū)等。并建立技術(shù)檔案以支持對(duì)跟蹤線路運(yùn)行情況的分析。特別是在風(fēng)、雪、暴風(fēng)雨、高溫、電弧故障和事故等極端天氣條件下，導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p失或斷電，甚至導(dǎo)致社會(huì)工作人員觸電的事故。

二、弧垂測量中涉及到的關(guān)鍵問題分析

由于弧垂測量工作本身具有一定的復(fù)雜性，在測量工作中也會(huì)涉及一些較為關(guān)鍵性的問題，測量人員一定要對(duì)這些問題有一個(gè)全面性的了解和掌握，首先，由于架空導(dǎo)線自身的特點(diǎn)，工作人員只要提取相應(yīng)的導(dǎo)線特征就能夠?qū)ζ溥\(yùn)行狀況有一個(gè)簡單的了解，但為了安全起見，應(yīng)該通過提取角點(diǎn)來反映架空導(dǎo)線的形狀特征，其次，把角點(diǎn)作為圖像中的重要部分。

三、基于圖像處理的弧垂測量方法流程

為了能夠更好的將導(dǎo)線弧垂的測量思路表現(xiàn)出來，相關(guān)工作人員可以根據(jù)線路運(yùn)行的實(shí)際情況，在此基礎(chǔ)上確定適于每個(gè)導(dǎo)電段的攝像機(jī)，以及攝像機(jī)的內(nèi)部和外部設(shè)置，并將其存儲(chǔ)在右側(cè)的存儲(chǔ)器中，以便在變換坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí)，它可以隨時(shí)根據(jù)所測量的需要被使用，以獲得每一段距離轉(zhuǎn)換率，并根據(jù)圖像處理測量垂直弧的方法計(jì)算每一導(dǎo)體段的實(shí)際弧度。

四、檢測環(huán)節(jié)

（一）對(duì)圖像信號(hào)的采集工作

第一主要是在利用攝像機(jī)的基礎(chǔ)上借助于視頻服務(wù)器，將所采集到的圖像信息以視頻的方式傳送回監(jiān)控中心，在此環(huán)節(jié)中攝像機(jī)安裝的位置尤為重要，應(yīng)該根據(jù)架空線路的實(shí)際情況來具體設(shè)置，當(dāng)監(jiān)控中心收到相關(guān)的視頻資料后，便開始根據(jù)測量的根本目標(biāo)，通過在視頻信息中截取監(jiān)視的數(shù)字圖像，并將其作為目標(biāo)圖像近而保存下來，第二，為了保證目標(biāo)圖像中的角點(diǎn)圖像能夠準(zhǔn)確提取，在處理圖像之前，必須預(yù)處理捕獲的目標(biāo)圖像，處理內(nèi)容包括兩個(gè)主要方面：灰度圖像的銳化過濾和圖像的平均值過濾。使用一種從角點(diǎn)提取角度圖像的方法，按照順序搜索所提取的角度點(diǎn)，進(jìn)行最大的垂直搜索，根據(jù)最大坐標(biāo)值的索引，搜索相應(yīng)的橫向坐標(biāo)。獲得最小B點(diǎn)的位置坐標(biāo)以找到A硬件點(diǎn)的位置坐標(biāo)。第三，對(duì)上述兩步得到的相關(guān)信息進(jìn)行幾何關(guān)系，分析計(jì)算出架空線導(dǎo)線弧垂的最終信息，為了掌握以圖像的架空線路為基礎(chǔ)的安全運(yùn)行，可通過消除攝像機(jī)角度引起的誤差，一方面當(dāng)坐標(biāo)系改變后得到弧垂以后，測量人員可以通過采用類似的圖像處理方法，從而對(duì)弧垂測量結(jié)果進(jìn)行誤差分析。

（二）加強(qiáng)檢測力度

文章在測量實(shí)際值時(shí)，使用的方法是鉛垂線法，實(shí)際測量與真實(shí)測量也許會(huì)有一定的偏差，此外，由于角點(diǎn)主要基于灰度水平的變化，而航空線路是電纜弧最常見的形式之一，用于評(píng)估航空線路是否安全運(yùn)行。實(shí)時(shí)跟蹤已成為有關(guān)部門的一個(gè)主要問題，以便更好地了解導(dǎo)體電弧的垂直操作，并選擇正確的測量方法。

總結(jié)

本文介紹了一種采用圖像處理技術(shù)對(duì)航空線路進(jìn)行垂直弧測量的方法，這種方法與傳統(tǒng)的高懸浮法不同，而且它為未來的弧垂直測量提供了一個(gè)重要的參考基礎(chǔ)，雖然這也可能影響角度點(diǎn)的提取，不過一般的情況下，這些都是可以提取到能代表弧垂最低點(diǎn)的角度。綜上所述，隨著我國電力企業(yè)越來越快的發(fā)展速度，對(duì)線路弧垂的實(shí)時(shí)測量也提出了較高的要求。

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