科创中国

行业领域

电子信息技术,软件

需求背景

寒冷雨雪天气下，覆冰在导线上不断增长，导致输电导线的质量和体积不断增大，使导线弧垂增大、对地间距减小，积累到一定程度时，就可能发生闪络事故。同时，导线弧垂和体积增大，在风力作用下，有可能造成两导线或导线与地面相碰，发生短路跳闸、烧伤甚至烧断导线的事故。

线路覆冰是影响电力运行的一大阻碍，输电线路覆冰不仅会影响运行维护工作，严重时还会导致碰线短路、绝缘子闪络、短线倒塔等重大事故。输电线路冰害具有持续时间长、发生频率高、覆盖面积大、影响范围广等特点，已严重威胁电网的安全稳定运行及供电可靠性。针对出现的问题，提出一种覆冰厚度检测的检测方案。

需解决的主要技术难题

1、每一个固定机位保存一张清晰的没有覆盖雪的线缆图片作为“标准”，该图像用来计算scale（pix/mm）；线缆在整个图像中的占比较少，其余背景为无关量，在相机固定的情况下，为减少计算量，将计算的ROI涵盖整个线缆即可；

2、线缆大多为水平，所以在纵向上不需要定位，直接选取图像中央一定百分比的位置进行计算；覆冰的厚度受风向的影响，使得整条线缆的覆冰厚度根据位置不同，冰层厚度不一致；并且镜头在一些特定情况下也会受到风雪的影响，故选取图像最中间的部分用来计算覆冰的厚度较为合理。

3、定位线缆位置，选取图像中央一定百分比的位置进行后续定位；灰度化处理，减少数据计算量；

4、图像预处理，基于线缆定位，进行形态学处理，设置自定义的结构元素，进行开、闭运算，滤除部分噪点，填充孔洞；图像增强，增强边界纹理等信息；

5、图像处理，获取到图像的边缘信息；对边缘进行轮廓检测，提取图像中覆冰电缆的轮廓；根据轮廓的周长、形状、位置等特征筛选出合适的轮廓。

期望实现的主要技术目标

要求如下：

1.系统：安卓9.0；

2.平台：MT6762；

3.识别对象：输电导线；

4.输入参数：包含但不限于导线直径（浮点数，单位：cm），导线在图中的矩形坐标（识别区域）；

5.输出参数：两点厚度坐标、最大（平均）覆冰厚度（单位mm）；

6.识别范围： 0-200mm;

7.识别误差：±1mm。

需求解析

解析单位：“科创中国”机器视觉与智能产业科技服务团（中国图象图形学学会） 解析时间：2023-08-04

谢剑斌

国防科技大学

教授

综合评价

寒冷雨雪天气下，覆冰在导线上不断增长，导致输电导线的质量和体积不断增大，使导线弧垂增大、对地间距减小，积累到一定程度时，就可能发生闪络事故。同时，导线弧垂和体积增大，在风力作用下，有可能造成两导线或导线与地面相碰，发生短路跳闸、烧伤甚至烧断导线的事故。 线路覆冰是影响电力运行的一大阻碍，输电线路覆冰不仅会影响运行维护工作，严重时还会导致碰线短路、绝缘子闪络、短线倒塔等重大事故。输电线路冰害具有持续时间长、发生频率高、覆盖面积大、影响范围广等特点，已严重威胁电网的安全稳定运行及供电可靠性。针对出现的问题，提出一种覆冰厚度检测的检测方案。

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