輸電線路防干擾系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】輸電線路防干擾系統(tǒng)
[0001 ] 本發(fā)明是申請(qǐng)?zhí)枮?015109625366、申請(qǐng)日為2015年12月17日、發(fā)明名稱為“輸電線路防干擾系統(tǒng)”的專利的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電網(wǎng)維護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輸電線路防干擾系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)前，電力輸送除了少數(shù)采用地下電纜的方式之外，絕大部分為架空輸電線路。架空的輸電線路的電壓等級(jí)不同，鐵塔結(jié)構(gòu)、布線方式也不盡相同。由于結(jié)構(gòu)上的差異以及環(huán)境因素的影響，在缺乏高大樹木的地區(qū)常常發(fā)生輸電線路鐵塔上建筑鳥巢的現(xiàn)象，對(duì)安全供電構(gòu)成威脅。
[0004]鳥巢對(duì)輸電線路的危害主要有以下幾點(diǎn):(I)增加輸電線路短路的機(jī)率；(2)鳥類糞便對(duì)鐵塔金屬構(gòu)件以及金屬導(dǎo)線造成腐蝕，降低了其使用壽命，而且對(duì)于絕緣導(dǎo)線，會(huì)促使絕緣皮破損，增加短路機(jī)率；(3)臟污絕緣子，降低了其絕緣強(qiáng)度，在春秋有霧季節(jié)，增加了發(fā)生污閃的機(jī)率。
[0005]由于鳥巢的出現(xiàn)具有較高的隨機(jī)性，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于鳥巢的發(fā)現(xiàn)和清除一般都采用人工形式進(jìn)行，即通過供電維護(hù)人員肉眼巡視輸電線路，一旦發(fā)現(xiàn)鳥巢，立即進(jìn)行人工清理，然而，這種方式耗費(fèi)了大量的人力和物力，鳥巢清除的效率也不高。
[0006]因此，本發(fā)明提出了一種新的輸電線路鳥巢清除方案，首先采用電子化的現(xiàn)場鳥巢檢測設(shè)備和電子化的現(xiàn)場鳥巢處理設(shè)備以提高系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，同時(shí)將現(xiàn)場鳥巢檢測設(shè)備和現(xiàn)場鳥巢處理設(shè)備置于能夠在輸電線路上自由行走的機(jī)器人結(jié)構(gòu)上，從而完全解放人工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種輸電線路防干擾系統(tǒng)，引入包括Daubechies小波濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備的鳥巢識(shí)別設(shè)備對(duì)鳥巢進(jìn)行檢測并對(duì)鳥巢類型進(jìn)行識(shí)別，引入超聲波驅(qū)鳥器以根據(jù)鳥巢類型發(fā)生相應(yīng)種類的飛鳥厭惡的超聲波，最后，搭建能夠在整體輸電線路上無障礙行走的機(jī)器人主體架構(gòu)，將設(shè)備移植到機(jī)器人主體架構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)輸電線路鳥巢清理的完全自動(dòng)化。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種輸電線路防干擾系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括超聲波驅(qū)鳥器、鳥巢識(shí)別設(shè)備、機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)和SD存儲(chǔ)芯片，超聲波驅(qū)鳥器、鳥巢識(shí)別設(shè)備和SD存儲(chǔ)芯片都位于機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)上，機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)用于對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視，鳥巢識(shí)別設(shè)備對(duì)輸電線路附近的鐵塔位置進(jìn)行鳥巢識(shí)別，超聲波驅(qū)鳥器與鳥巢識(shí)別設(shè)備連接，用于基于鳥巢識(shí)別結(jié)果控制驅(qū)鳥超聲波的頻率。
[0009]更具體地，在所述輸電線路防干擾系統(tǒng)中，包括:超聲波驅(qū)鳥器，位于前輪子結(jié)構(gòu)上，包括信號(hào)接收通道、內(nèi)置FLASH存儲(chǔ)器和超聲波播放器;SD存儲(chǔ)芯片，位于控制箱內(nèi)，預(yù)先存儲(chǔ)了鳥巢灰度范圍，鳥巢灰度范圍用于將圖像中的鳥巢與背景分離，SD存儲(chǔ)芯片還預(yù)先存儲(chǔ)了各個(gè)灰度化鳥巢模版，每一個(gè)灰度化鳥巢模版對(duì)應(yīng)一種鳥類所搭建的鳥巢，每一個(gè)灰度化鳥巢模版為通過對(duì)相應(yīng)鳥類的基準(zhǔn)鳥巢進(jìn)行拍攝所得到的圖像執(zhí)行灰度化處理而獲得;前方高清攝像頭，位于前輪子結(jié)構(gòu)上，包括半球形透明罩、輔助照明設(shè)備和CMOS攝像頭，半球形透明罩用于容納輔助照明設(shè)備和CMOS攝像頭，輔助照明設(shè)備為CMOS攝像頭的拍攝提供輔助照明，CMOS攝像頭對(duì)輸電線路附近的鐵塔進(jìn)行拍攝以獲得高清鐵塔圖像;鳥巢識(shí)別設(shè)備，位于控制箱內(nèi)，包括Daubechies小波濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備;Daubechies小波濾波子設(shè)備與CMOS攝像頭連接，用于對(duì)高清鐵塔圖像采用基于2階Daubechies小波基的小波濾波處理，以濾除高清鐵塔圖像中的高斯噪聲，獲得小波濾波圖像；中值濾波子設(shè)備與Daubechies小波濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)小波濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除小波濾波圖像中的散射成分，獲得中值濾波圖像;尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備與中值濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強(qiáng)處理，以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)與背景的對(duì)比度，獲得增強(qiáng)圖像；目標(biāo)分割子設(shè)備與尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備和SD存儲(chǔ)芯片分別連接，將增強(qiáng)圖像中像素灰度值在鳥巢灰度范圍內(nèi)的所有像素組成鳥巢子圖像，鳥巢子圖像從增強(qiáng)圖像的背景處分離獲得；目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備與目標(biāo)分割子設(shè)備和SD存儲(chǔ)芯片分別連接，將鳥巢子圖像與各個(gè)灰度化鳥巢模版匹配，將匹配度最高的灰度化鳥巢模版所對(duì)應(yīng)的鳥類類型作為目標(biāo)鳥巢類型輸出；機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)，包括前輪子結(jié)構(gòu)、中輪子結(jié)構(gòu)、后輪子結(jié)構(gòu)、剎車子結(jié)構(gòu)、前方氣動(dòng)伸縮子結(jié)構(gòu)、后方氣動(dòng)伸縮子結(jié)構(gòu)、中部氣動(dòng)伸縮子結(jié)構(gòu)、底板、重心控制子結(jié)構(gòu)和控制箱;前輪子結(jié)構(gòu)處于底板上方，包括前方驅(qū)動(dòng)電機(jī)和前方行走輪，前方行走輪采用塑料材料，具有與輸電線路相適應(yīng)的圓槽，前方驅(qū)動(dòng)電機(jī)與前方切削刀片和前方行走輪分別連接，用于為前方切削刀片提供切削動(dòng)力的同時(shí)，為前方行走輪提供行走動(dòng)力；中輪子結(jié)構(gòu)位于前輪子結(jié)構(gòu)和中輪子結(jié)構(gòu)中間，處于底板上方，包括中部驅(qū)動(dòng)電機(jī)和中部行走輪組成，中部行走輪采用塑料材料，具有與輸電線路相適應(yīng)的圓槽，中部驅(qū)動(dòng)電機(jī)與中部行走輪連接，用于為中部行走輪提供行走動(dòng)力;后輪子結(jié)構(gòu)處于底板上方，包括后方驅(qū)動(dòng)電機(jī)和后方行走輪，后方行走輪采用塑料材料，具有與輸電線路相適應(yīng)的圓槽，后方驅(qū)動(dòng)電機(jī)與后方切削刀片和后方行走輪分別連接，用于為后方切削刀片提供切削動(dòng)力的同時(shí)，為后方行走輪提供行走動(dòng)力；前方氣動(dòng)伸縮子結(jié)構(gòu)位于前輪子結(jié)構(gòu)和底板之間，用于將前輪子結(jié)構(gòu)連接到底板上，包括前方腕關(guān)節(jié)、前方垂直伸縮臂、前方肘關(guān)節(jié)、前方水平伸縮臂和前方肩關(guān)節(jié)，前方腕關(guān)節(jié)將前輪子結(jié)構(gòu)和前方垂直伸縮臂連接，前方垂直伸縮臂與前方肘關(guān)節(jié)連接，前方水平伸縮臂將前方肘關(guān)節(jié)與前方肩關(guān)節(jié)連接，前方肩關(guān)節(jié)與底板連接，前方垂直伸縮臂還與ARMl I處理器電性連接以接收前方垂直伸縮控制信號(hào)，前方水平伸縮臂還與ARMl I處理器電性連接以接收前方水平伸縮控制信號(hào)；中部氣動(dòng)伸縮子結(jié)構(gòu)位于中輪子結(jié)構(gòu)和底板之間，用于將中輪子結(jié)構(gòu)連接到底板上，包括中部腕關(guān)節(jié)、中部垂直伸縮臂、中部肘關(guān)節(jié)、中部水平伸縮臂和中部肩關(guān)節(jié)，中部腕關(guān)節(jié)將中輪子結(jié)構(gòu)和中部垂直伸縮臂連接，中部垂直伸縮臂與中部肘關(guān)節(jié)連接，中部水平伸縮臂將中部肘關(guān)節(jié)與中部肩關(guān)節(jié)連接，中部肩關(guān)節(jié)與底板連接，中部垂直伸縮臂還與ARMll處理器電性連接以接收中部垂直伸縮控制信號(hào)，中部水平伸縮臂還與ARMll處理器電性連接以接收中部水平伸縮控制信號(hào)；后方氣動(dòng)伸縮子結(jié)構(gòu)位于后輪子結(jié)構(gòu)和底板之間，用于將后輪子結(jié)構(gòu)連接到底板上，包括后方腕關(guān)節(jié)、后方垂直伸縮臂、后方肘關(guān)節(jié)、后方水平伸縮臂和后方肩關(guān)節(jié)，后方腕關(guān)節(jié)將后輪子結(jié)構(gòu)和后方垂直伸縮臂連接，后方垂直伸縮臂與后方肘關(guān)節(jié)連接，后方水平伸縮臂將后方肘關(guān)節(jié)與后方肩關(guān)節(jié)連接，后方肩關(guān)節(jié)與底板連接，后方垂直伸縮臂還與ARMl I處理器電性連接以接收后方垂直伸縮控制信號(hào)，后方水平伸縮臂還與ARMll處理器電性連接以接收后方水平伸縮控制信號(hào)；剎車子結(jié)構(gòu)包括剎車塊、剎車導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和剎車氣缸，剎車塊位于后方輸電線路位置，剎車導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與剎車塊和剎車氣缸分別連接，用于為剎車塊的剎車制動(dòng)操作提供動(dòng)力;重心控制子結(jié)構(gòu)位于底板下方，采用控制箱為重心調(diào)節(jié)的配重設(shè)備，包括重心調(diào)節(jié)氣缸和三位電磁閥，重心調(diào)節(jié)氣缸為重心調(diào)節(jié)提供動(dòng)力，三位電磁閥通過調(diào)節(jié)控制箱和底板之間的相對(duì)距離來控制機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)的重心位置;控制箱位于底板下方，包括外殼和控制板，所述控制板集成了 ARMl I處理器和頻分雙工通信接口，頻分雙工通信接口與遠(yuǎn)端的供電管理服務(wù)器連接，用于接收供電管理服務(wù)器無線發(fā)送的無線控制指令，