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《基于深度学习的输电线路伤损目标检测研究》篇一一、引言随着电力系统的快速发展和电网规模的日益扩大，输电线路的安全运行变得尤为重要。
输电线路伤损的及时发现与处理，对于保障电力供应的稳定性和连续性具有至关重要的意义。
传统的输电线路伤损检测方法主要依赖于人工巡检，这种方式不仅效率低下，而且易受人为因素和环境因素的影响。
近年来，随着深度学习技术的快速发展，基于深度学习的输电线路伤损目标检测方法逐渐成为研究热点。
本文旨在研究基于深度学习的输电线路伤损目标检测方法，以提高检测效率和准确性。
二、相关工作在目标检测领域，深度学习技术已经取得了显著的成果。
传统的目标检测方法主要依赖于手工设计的特征提取器，而深度学习通过自动学习特征表示，提高了检测精度。
在输电线路伤损检测方面，深度学习的方法可以有效地处理复杂的背景和多样的伤损类型。
目前，基于深度学习的目标检测算法主要包括两类：基于区域的方法和基于回归的方法。
其中，基于区域的方法如Faster R-CNN、SSD等在输电线路伤损检测中表现出较好的性能。
三、方法本文提出了一种基于深度学习的输电线路伤损目标检测方法。
首先，我们使用卷积神经网络（CNN）进行特征提取。
在特征提取阶段，我们采用了深度残差网络（ResNet）作为基础网络，以提高特征的表达能力。
其次，我们采用了Faster R-CNN作为检测器，通过区域提议网络（RPN）生成候选区域，并利用分类器和回归器对候选区域进行分类和位置调整。
最后，我们通过非极大值抑制（NMS）对重叠的检测框进行合并和优化。
四、实验与分析我们使用实际输电线路伤损数据集对所提出的方法进行了评估。
实验结果表明，我们的方法在输电线路伤损目标检测任务上取得了较好的性能。
与传统的检测方法相比，我们的方法在准确率和召回率上均有显著提高。
此外，我们还对不同类型和不同严重程度的伤损进行了实验，结果表明我们的方法具有较好的泛化能力和鲁棒性。
五、讨论与展望虽然我们的方法在输电线路伤损目标检测上取得了较好的结果，但仍存在一些挑战和限制。
基于激光点云与gim三维模型确定输电走廊隐患点的方法与
流程
确定输电走廊隐患点的方法与流程基于激光点云与GIM三维
模型可以分为以下几个步骤：
1. 数据采集与处理：首先需要使用激光扫描仪对输电走廊进行扫描，获取激光点云数据。
然后，将点云数据进行处理，去除噪音、滤波和配准等操作，得到高质量的点云数据。
2. GIM三维模型建立：根据采集的点云数据，使用三维建模
软件或平台构建GIM（Geographical Information Modeling）三
维模型。
这个步骤主要是将点云数据转化为可视化的三维模型，可以使用软件进行建模、纹理贴图等处理，使得模型更加真实。
3. 隐患点提取与分析：在GIM三维模型上进行隐患点的提取
和分析。
可以利用图像处理算法，结合遥感技术和人工智能算法，对输电走廊中的隐患点进行自动检测和分类。
比如，可以利用目标检测算法识别出输电线路上的杂物、树木等隐患点。
4. 隐患点评估与风险分析：对提取的隐患点进行评估和风险分析。
根据隐患点的类型和位置，利用风险评估模型对其进行定量或定性评估，评估隐患对输电走廊的影响程度和可能造成的风险。
5. 输出报告与建议：根据隐患点评估和风险分析的结果，生成相应的报告，包括隐患点的分布图、风险等级、影响程度等信息，并提出相应的建议和措施，供相关部门进行隐患点的处理
和改善。
以上是基于激光点云与GIM三维模型确定输电走廊隐患点的一般方法与流程，具体的实施可以根据实际情况进行调整和优化。
综合可视化值守平台在输电线路运检中的应用摘要：随着我国城镇化进程的加快，桥梁铺路、开塘挖渠、建房植树等工程陆续展开，输变电工程中的问题频发，对输变电线路的运行造成较大的影响。
为了提升输电线路通道的运营品质和运营效率，持续推进输电线路运检业务向智能化转变，在传统运检工作的基础上，引入新技术、新装备，把综合可视化值守平台应用到输电线路运检中，提高了电力运输效果。
基于此，本文对综合可视化值守平台在输电线路运检中的应用进行探讨，以供业界专业人士进行交流讨论。
关键词：综合可视化；值守平台；输电线路；运检引言：随着科技的不断发展，人们对于各种工作的要求越来越高。
在输电线路的运检工作中，为了提高工作效率和质量，可视化值守平台被广泛应用于运检工作中。
可视化值守平台是一种基于互联网技术的监控系统，它可以对输电线路进行实时监控和数据分析，帮助运检人员及时发现问题并及时解决。
在输电线路运检中的应用，可视化值守平台发挥着重要的作用。
传统的输电线路运检工作需要运检人员手动巡检，工作效率低下，而且容易出现漏检等问题。
而通过可视化值守平台，运检人员可以实现对输电线路的远程监控和管理，从而提高工作效率和质量。
通过平台，不仅可以实现对输电线路的监控和管理，还可以实现对监测数据和运检方案的共享，帮助各方面的人员了解输电线路的运行状况和运检工作的情况，从而进一步提高工作效率和质量。
一、输电线路运检面临的问题（一）外部环境安全风险形势严峻因为输电线长时间暴露在自然环境中，它除了要承受常规的机械荷载和电负载，还要受到污染、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震、鸟害等外部压力的影响，这些都会导致其各个部件的老化、疲劳、氧化和腐蚀。
所以，对电力系统进行常规的巡视，对于发现老化的绝缘皮和损坏的设备是非常必要的[1]。
（二）输电线路智能运检平台科学技术不成熟在现代电网的发展中，以手工检测为主的输电线检测模式已不适应现代电网的发展需要，提高输电线的智能化水平，是提高输电线检测和管理水平的关键。
《基于深度学习的输电线路伤损目标检测研究》篇一一、引言输电线路是电力系统的关键组成部分，负责安全、稳定地将电能输送到各地。
因此，及时发现和检测输电线路的伤损问题显得尤为重要。
传统上，电力工作者主要通过定期巡检来识别和处理伤损情况，然而这种方式耗时且人力成本高昂。
因此，为了有效提高检测效率和准确性，本文提出了一种基于深度学习的输电线路伤损目标检测方法。
二、研究背景及意义近年来，深度学习技术在图像识别和目标检测领域取得了显著的成果。
特别是在电力行业，深度学习技术被广泛应用于输电线路的检测与维护。
通过深度学习算法，可以实现对输电线路的自动检测和识别，大大提高了检测效率和准确性。
此外，深度学习技术还能对复杂环境下的输电线路伤损进行准确判断，为电力系统的安全稳定运行提供了有力保障。
三、研究内容与方法1. 数据集构建为了训练深度学习模型，我们首先构建了一个包含输电线路伤损图像的数据集。
该数据集包含了各种不同类型和程度的伤损情况，以及各种环境和天气条件下的图像。
通过将数据集进行标注和划分，为模型的训练和测试提供了基础。
2. 模型选择与优化在本研究中，我们选择了卷积神经网络（CNN）作为主要的深度学习模型。
针对输电线路伤损目标检测的特点，我们对模型进行了优化和改进，包括调整网络结构、增加特征提取层等。
此外，我们还采用了迁移学习的方法，利用预训练模型提高模型的泛化能力和检测效果。
3. 实验与结果分析为了验证模型的性能和准确性，我们在构建的数据集上进行了大量的实验。
实验结果表明，我们的模型在输电线路伤损目标检测方面具有较高的准确性和稳定性。
与传统的巡检方法相比，基于深度学习的检测方法在检测速度和准确性方面均具有显著优势。
此外，我们还对模型的性能进行了详细的分析和评估，包括准确率、召回率、F1值等指标。
四、研究结果与讨论1. 研究成果通过实验验证，我们的深度学习模型在输电线路伤损目标检测方面取得了显著的成果。
模型能够准确、快速地识别出输电线路的伤损情况，为电力系统的安全稳定运行提供了有力保障。
《基于深度学习的输电线路伤损目标检测研究》篇一一、引言随着电力系统的快速发展和电网规模的日益扩大，输电线路的安全运行变得尤为重要。
输电线路伤损的及时发现与处理，对于保障电力供应的稳定性和连续性具有重大意义。
传统的输电线路伤损检测方法主要依赖于人工巡检，这种方法效率低下且易受人为因素影响。
因此，研究一种高效、自动的输电线路伤损目标检测方法成为了一个紧迫的课题。
近年来，基于深度学习的目标检测技术在多个领域取得了显著的成果，本文将重点研究基于深度学习的输电线路伤损目标检测方法。
二、深度学习与目标检测技术概述深度学习是一种机器学习方法，通过模拟人脑神经网络的工作方式，实现对复杂数据的自动学习和处理。
目标检测是计算机视觉领域的一个重要研究方向，旨在从图像或视频中检测出特定的目标对象。
深度学习在目标检测领域的应用，主要依靠卷积神经网络（CNN）提取图像特征，通过级联、迭代等方式实现目标的精确检测。
三、输电线路伤损目标检测研究现状目前，基于深度学习的输电线路伤损目标检测研究已经取得了一定的进展。
研究者们通过构建各种卷积神经网络模型，实现对输电线路伤损的自动检测。
然而，由于输电线路伤损类型多样、背景复杂，以及图像质量的不确定性等因素，现有方法的检测精度和效率仍有待提高。
四、基于深度学习的输电线路伤损目标检测方法针对现有方法的不足，本文提出了一种基于深度学习的输电线路伤损目标检测方法。
该方法主要包含以下步骤：1. 数据集构建：收集包含输电线路伤损的图像数据，并进行预处理和标注，构建用于训练和测试的数据库。
2. 模型选择与优化：选择合适的卷积神经网络模型，如Faster R-CNN、YOLO等，针对输电线路伤损的特点进行模型优化。
3. 特征提取与分类：利用优化后的模型对图像进行特征提取和分类，实现对输电线路伤损的自动检测。
4. 损失函数设计：针对输电线路伤损的特点，设计合适的损失函数，以优化模型的训练过程。
5. 实验与结果分析：在构建的数据集上进行实验，对比不同方法的检测精度和效率，分析本文方法的优势和不足。
输电线路巡检可视化管理系统及其应用摘要：输电线路可视化是将输电线路杆塔、走廊环境等信息以及输电设备的缺陷、隐患综合到一个管理系统上，具有图形、数据的显示、查询等功能，并直观体现在LED屏幕上，使得输电运行人员和管理人员能及时、准确地掌握线路的实际运行情况。
近年来，架空输电线路规模日益扩大，且绝大部分线路偏远，巡线工作环境恶劣。
随着数据采集技术的进步以及遥感技术的发展，利用无人直升机多传感器获取多源数据，为输电线路巡线提供了新的途径。
无人机输电线路巡检系统不仅可以大幅提高工作效率，还能减少野外工作，降低巡线成本；在成果方面，可提供常用的电网台帐数据，以及基于该数据进行3D可视化管理，为电网管理和维护提供更多的数据支持。
关键词：输电线路；巡检可视化；管理系统；应用引言输电线路数据获取途径的增加使得输电线路的信息量与日倶增，从而对输电线路的运维管理提出了新的要求。
构建输电线路巡检可视化管理系统可以很好地解决输电线路运行维护中遇到的难题，提高电力管理效率和水平，具有较好的社会效益和经济效益。
但是目前大部分电网输电线路巡检管理系统都是基于传统的2D地理信息系统技术，不能满电线路巡检数据可的工作要求。
一、系统架构设计可视化管理系统对输电线路巡检数据进行管理面临较多的技术难点，系统设计需要满足项目管理和可视化等多方面的需要。
在数据方面，输电线路巡检数据量庞大，类型多，主要包括传感器状态数据、点云数据、影像、数字高程模型（digitalele-vationmodel，DEM)、数字表面模型(digitalsur-facemodel，DSM)、3D模型数据、线路隐患诊断的缺陷数据等。
首先，可视化管理系统需要对海量、多源的数据进行统筹处理，以实现对线路缺陷的协同分析，并管理各类巡检诊断结果。
其次，需整合不同的数据处理模块，以实现不同类型数据的转换和衔接，满足结果输出的多样化需要。
根据上述分析，从数据服务层、内部处理层和分析表示层3个层次对输电线路巡检可视化管理系统的逻辑架构进行划分。
输电线路通道环境可视化监测技术研究摘要：输电线路通道环境可视化监测技术研究研究项目从输电线路日常运营管理实际需求出发，综合利用嵌入式集成、智能传感、聚类分析等多项技术，研究一套输电线路组合监测装置，实现典型线路微气象、图像、导线温度、导线舞动等监测功等特征信息的全天候、自动化监测，并建立统一的综合分析和辅助决策软件，为相关人员提供多维、智能的聚类分析、预警和辅助决策支持，对提高供电企业防灾减灾及应急处置能力，提升输电线路运营管理水平具有重要意义。
关键词：输电线路；可视化；监测1 引言随着国家电力建设的发展，电网规模不断扩大，在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多，输电线路的巡检和维护越来越表现出分散性大、距离长、难度高等特点。
因此对输电线路本体、周边环境以及气象参数的智能化远程监测成为智能电网改造的重要工作，在线监测技术作为智能电网的关键技术之一，是目前智能电网建设的重要研究方向，是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。
近年来，电力系统十分重视输电线路状态检修，投入巨大的人力物力开展输电线路状态检修的研究和试点工作，输电线路状态检修导则、输电线路运行状态评估标准、基于在线监测和GIS的输电线路管理系统相继推出并应用，使输电线路检修模式及运行管理逐步科学化，取得了许多的成功经验，为今后的全面展开打下良好的基础。
但这些装置大都只具单一功能，当需要新的监测数据时须安装新的监测装置和相应的后台软件，这样不但造成了重复建设和投资，增大了维护工作量，降低了系统可靠性，且不同厂商和设备间的信息很难交流，兼容性差，限制了监测装置的功效。
另一方面，现有的输电线路监测系统大都是对单个设施或监测量的监测，缺乏科学合理的综合状态评估系统，难以对线路的状态作准确的描述，不利于运行或检修计划的制定。
因此，亟待建立一个统一的输电线路状态组合监测装置，对影响系统运行的重要状态进行在线监测，帮助线路维护和运行人员全面准确地掌握输电线路的实时运行状态，为输电线路的检修和安全、稳定、可靠运行奠定坚实的基础。
《基于深度学习的输电线路伤损目标检测研究》篇一一、引言随着电力系统的快速发展和电网规模的日益扩大，输电线路的安全运行成为电力系统稳定运行的关键。
然而，由于自然环境、外力破坏等因素的影响，输电线路常常会出现伤损情况，这给电力系统的安全稳定运行带来了极大的隐患。
因此，对输电线路伤损的及时发现与处理显得尤为重要。
近年来，基于深度学习的目标检测技术在多个领域取得了显著的成果，本研究旨在探讨基于深度学习的输电线路伤损目标检测方法，以期提高输电线路的运行安全与可靠性。
二、深度学习与目标检测技术概述深度学习是一种模拟人脑神经网络的工作机制，通过大量的数据进行学习，自动提取特征并进行分类、识别等任务。
目标检测是计算机视觉领域的一个重要研究方向，其目的是在图像中准确地检测出目标物体并定位其位置。
近年来，深度学习在目标检测领域取得了显著的进展，通过构建深度神经网络模型，可以有效地提高目标检测的准确性和效率。
三、输电线路伤损目标检测的挑战与需求输电线路伤损目标检测面临着诸多挑战。
首先，输电线路通常处于复杂的环境中，如山区、森林等，这些环境中的背景干扰因素较多，给目标检测带来了困难。
其次，输电线路伤损的种类繁多，包括断线、塔杆倾斜、绝缘子破损等，每种伤损的形态和特征都不同，这增加了目标检测的复杂性。
此外，实时性要求高也是输电线路伤损目标检测的一个重要需求。
四、基于深度学习的输电线路伤损目标检测方法针对上述挑战与需求，本研究提出了一种基于深度学习的输电线路伤损目标检测方法。
该方法主要包括以下几个步骤：1. 数据集构建：首先需要构建一个包含各种输电线路伤损情况的图像数据集，用于训练和测试模型。
数据集应包含不同环境、不同伤损类型、不同角度的图像，以保证模型的泛化能力。
2. 模型选择与训练：选择合适的深度学习模型进行训练。
常用的模型包括Faster R-CNN、YOLO等。
通过大量的训练数据，使模型学习到输电线路伤损的特征和规律。
基于“互联网+”的输电线路可视化运检系统研究与应用摘要：开发一种远程输电线路可视化运检系统是有效降低线路巡视的人力物力的有效手段。
本文设计开发了一种输电线路可视化运检系统，系统利用WIFI的多跳Mesh自由组网功能和三维GIS技术,实现了基站、监控中心和AP热点的实时通信，监控中心通过互联网就能实时GIS定位、可视化观测电力线路运行状况好执行相关操作。
关键词：电力线路；远程监控；可视化；GIS1 引言“互联网+”行动计划是构筑经济社会发展新优势和新动能的重要举措。
国家能源局宣布制定的配电网建设改造行动计划，强调“互联网+”与电网融合的重要意义。
利用互联网技术，开发输电线路可视化运检系统，是提高电力线路运检维护水平，降低线路巡视的人力物力的有效手段。
本研究提出了一套基于互联网+的电力线路上远程监控系统。
2输电线路可视化运检系统的基本架构和总体设计2.1监控系统的基本架构近年来，随着计算机通信技术和互联网+概念的不断深化，音视频和图像的远程采集技术已经在安防监控和智能控制方面得到了越来越多的应用，极大的满足了了各种实际需求。
输电线路可视化运检系统开发的主要目标是便于电网运检人员通过移动通信设备和架构在电力线杆、塔、变压器等电力设备上的摄像设备，即时可视化监控鸟害、树枝、大风、雨雪天气等对输电线路或附属设备直接或者间接的威胁。
从而及时采取有效措施，降低电力线路损毁或者停电事故。
输电线路可视化运检系统采用WIFI 技术的多跳 Mesh自由组网功能和三维GIS技术实现监控中心、基站及 AP 监控热点模块的远程可视化化通信。
监控中心通过三维一体化GIS平台，就可以实现任意节点的AP热点设备的链接，完成查询定位、视图浏览查询、量算、图层管理(影像、地形、模型)、路径漫游、实时位置动态标绘、管理维护输电线路设备台账、电子手册等操作。
进行电力线路或者附属设备的可视化远程监控。
2.2 系统的总体设计基于互联网+的输电线路可视化运检系统包括硬件设计方面和软件设计两个方面。
设计应用技术取电线圈输电导线整流滤波电路隔离保护电路稳压电路导线综合状态监测球 2023年11月25日第40卷第22期31 Telecom Power TechnologyNov. 25, 2023, Vol.40 No.22苏 东：输电线路多参数可视化监测系统设计模块精度高，可达厘米级。
当大雾天气下，激光受阻，激光测距精度会受到很大的干扰，此时使用GPS 模块进行测高。
3 多参数可视化监测系统可视化设计系统架构为多参数的采集提供了条件支撑，而多参数的可视化监测则需要进一步借助故障录波装置来实现。
因此，重点围绕故障录波装置展开研究。
3.1 故障录波硬件系统故障录波装置是将各监测装置采集的数据进行数字化转换的重要硬件。
其主要由STM 32主控单元、供电系统、罗氏线圈、积分滤波电路、AD 采样电路、北斗授时定位模块、安全数字存储卡（Secure Digital memory card ，SD ）存储模块电路以及静态随机存取寄存器（Static Random Access Memory ，SRAM ）电路组成[5]。
3.2 故障录波装置工作流程故障录波装置工作流程如图3所示。
故障录波装置工作流程可分为以下几步：一是系统初始化以后由北斗授时定位模块向STM 32主控单元发送秒脉冲（Pulse Per Second ，PPS ）信号，主控单元收到PPS 信号的同时输出脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation ，PWM ）波作为AD 采样控制时序；二是借助罗氏线圈，将其中各个监测装置收集的信号源感生成电流信号，并通过积分滤波电路，由感生电流信号得到电流调理信号；三是电流调理信号经过AD 采样电路，得到多位电流动态值；四是通过故障波形识别算法计算电流动态值，从而获得该采样信号的波形数据及计算有效值；五是借助STM 32主控单元内部的实时时钟对当前的波形及有效值标定时间戳，并将这些带有时间戳的数据通过安全接口存储至SD 卡。
综合可视化值守平台在输电线路运检中的应用摘要：随着城市化进程的不断加快，输电线路的建设规模也在不断扩大，由此在复杂的电力网络下将给输电线路运行管理带来巨大的压力。
为了进一步提升输电线路运行管理的质量与效率，不断推动电力运检业务向智能化转型，将需要在输电线路运检工作中应用综合可视化管理平台，以期更好地提升运检的工作效率。
基于此，本文主要对综合可视化值守平台在输电线路运检中的应用进行探究。
关键词：可视化值守平台；输电线路；运检工作1引言随着我国社会经济的不断发展，对电力行业的要求也在不断提升。
尤其是在一些现代化大城市中，对输电线路管理和运行提出了更高要求。
然而，随着电力系统运行范围的不断扩大，以及对电网管理与运行方式的不断创新，对运维人员提出了更高要求。
在这种情况下，如果不能够充分发挥输电线路运检系统的作用，将会给电网带来巨大压力与安全隐患。
因此，针对这种情况，本文将对综合可视化值守平台在输电线路运检中的应用展开探究。
2综合可视化值守平台在输电线路运检中应用的必要性2.1 传统人工巡检的不足传统人工巡检是通过人为的巡线，在固定的时间内对输电线路进行巡视检查，工作效率低、工作效果不明显。
输电导线温度升高时，会出现轻微的变形现象，影响到导线表面结构。
人工巡检也存在着局限性，由于工作人员缺乏相应的经验和专业知识、工作人员较少、人工巡检工作量大、线路巡视次数频繁和巡查时间较短等因素影响，输电线路巡检效果不佳。
同时由于人员素质的限制，工作人员无法通过传统人工巡检进行巡检质量的有效控制及评价。
2.2 传统设备管理模式的局限性在传统的输电线路运维管理模式中，输电线路巡检工作由相关专业人员进行，各专业人员依据所负责的巡检工作对输电线路实行定期巡检。
输电线路巡检的主要任务是在规定的时间内巡视一次所管辖的输电线路，其巡视质量及效率直接影响了整个电力系统运维工作的整体质量。
但由于输电线路的特殊性，一旦发生停电事故，其抢修周期往往较长。
基于可视化技术的输电走廊高危物体状态检测与识别系统构建摘要：由于线路走廊非正常运行而引起的线路失效，已成为引起输电线路事故的重要因素，给社会带来了巨大的经济损失。
但是，在传输线的边界端，由于设备的算力、电力和通信等资源的限制，仍然需要以50分钟为单位定时传送到数据中心，这就造成了数据中心负载过大，漏警率高，紧急情况下的处理能力严重不足。
因此，本文拟以输电线通道为研究对象，研究一种基于边缘智能的输电线通道异常对象探测框架，在此基础上，采用改进的MobileNetv5网络对异常对象进行精细提取，并采用YOLOv5多尺度对象探测网络对高、低维度特征进行融合，提高其辨识准确率。
在此基础上，本文拟采用贡献值敏感的信道裁剪方法，对网络中的节点进行轻量化压缩，从而形成轻量化的输电线异常对象探测模型。
关键词：输电走廊；可视化；边缘智能引言：作为电力传输与分布的载体，输电线的安全可靠运行对智能电网的持续稳定运行具有重要意义。
电网线路跨度大、电压等级高、地形复杂，易遭受山火、异物、塔吊、吊车等异常目标的干扰，引起相间短路或输变电设备损坏，造成线路非计划停电，严重威胁线路的安全稳定运行。
南方电网公司近年来发现，在550 kV及以上的输电线路中，输电线路走廊异常目标引发的故障次数占总故障数量的18.7%，达到了456次。
这些故障导致了274次停运，占停运总次数的55.12%。
这个问题的严重性不断上升，成为导致输电线路停运的主要原因。
为确保电力系统的安全运行，必须加强对电力系统的巡检工作。
然而，传统的人工巡检和维护方法存在工作量大、难度大、效率低和精度低的问题，难以满足电网的需求。
为解决这个问题，自2015年起，我国电网开始对输电线路进行监控，但目前仅能进行简单的图像采集。
近年来，基于深度学习的目标检测技术得到了快速发展，成为研究的热点。
为此，本文拟开展基于边界智能的输电线异常对象识别方法和现场、现场、高效率地处理输电线图像，以减少输电线失效率。
基于深度学习的输电通道入侵物体识别方法研究
李建康;韩帅;陈没;廖思卓;王道累;赵文彬
【期刊名称】《电力信息与通信技术》
【年(卷),期】2024(22)2
【摘要】针对输电通道在线监测过程中入侵物体大小差异巨大、部分图像对比度低等问题,结合异物图像的特征,提出了一种基于目标检测算法的输电通道入侵物体识别方法。
采集输电通道入侵物体图像,利用Retinex算法对输入图像进行增强。
在目标识别部分,采用改进的EfficientDet算法作为主体,对算法中锚框的长宽比采用K-means聚类算法进行优化,同时在损失函数中加入了梯度均衡机制。
实验结果表明,改进后的算法将mAP值从83.72%提升至87.12%,在入侵物体识别任务上有着优异的性能。
【总页数】6页(P34-39)
【作者】李建康;韩帅;陈没;廖思卓;王道累;赵文彬
【作者单位】上海电力大学能源与机械工程学院;中国电力科学研究院有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TP394.1
【相关文献】
1.仓储环境下基于深度学习的物体识别方法研究
2.基于高斯混合模型的铁路入侵物体目标识别方法
3.基于深度学习的输电线路杆塔鸟窝识别方法研究
4.基于深度学
习网络的输电线路异物入侵监测和识别方法5.基于深度学习的交通信号灯物体识别方法
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输电线路通道可视化远程巡检实践分析发布时间：2022-09-08T06:35:19.515Z 来源：《科技新时代》2022年2月4期作者：蒋振忠[导读] 电力在能源中是最清洁且最便宜的能源，电力对现代人类社会的发展有着重要作用，由此也可以说电力是蒋振忠国网山西大同供电公司，山西大同 037000摘要:电力在能源中是最清洁且最便宜的能源，电力对现代人类社会的发展有着重要作用，由此也可以说电力是一个国家发展的重要支柱，要想实现我国经济建设的繁荣复兴离不开电力资源的有效支撑。
因此我国的电力管理部门非常重视输电线路通道的检查工作，以保证我国电力系统的正常运行。
在以往的电力巡查工作中都是通过大量的人力工作人员进行巡查工作。
这样的处理方式既耗时又耗力。
随着现代智能技术的发展，电力管理部门在针对输电线路巡查时引入了可视化远程巡检技术进行巡查作业。
关键词：输电;线路通道;可视化;远程巡检1输电线路通道巡检现状1.1以人工巡检为主我国的电力输电线路通道一般安置于户外，由于输电线路需要延伸的距离长达千余公里且所经过的环境条件相对复杂，故而输电线路通道极容易因为外部不良环境影响出现故障，为了保证输配电质量与安全，电力企业必须加大巡检力度。
过去，企业会采用人工巡检的方式对输电线路通道进行巡检，但这种方式需要消耗大量的人力物力，不仅巡检人员承担的工作压力比较大，还易因为人为操作失误出现巡检误差。
1.2巡检记录不准确巡检人员在开展远程巡检工作时，普遍存在故障记录不及时、不准确的问题，主要原因是巡检人员专业素质水平相对较低，没有养成良好的记录习惯，在巡检时不对输电线路通道具体情况进行登记，而是在结束过后按照记忆上报，与输电线路通道巡检标准提出的客观性要求不相符。
尽管我国电力相关技术不断推陈出新，各种信息技术与科学技术深化普及程度逐渐提高，但不少电力企业仍未将其与输电线路远程巡检工作相结合，应用的巡检技术与控制设备存在一定不足，不能为远程全程巡检提供保障。
基于可视化的输电线路走廊高危物体目标检测摘要：在输电线路走廊的可视化巡检中，基于深度学习的目标检测和识别技术在这方面有了新的突破。
但在真实的输电线路路走廊巡检图像中，由于防震锤、间隔棒、塔牌、鸟巢等小目标的面积和特征缺失，使得传统的 Faster RCNN、SSD等深度学习算法的识别准确率不高。
为此，本项目拟开展基于卷积神经网络的输变电线路小目标探测方法研究，对提升输变电线路路走廊可视化巡检的准确率和效率有重要意义。
关键词：输电线路走廊巡检；目标检测；可视化引言：无人机采集到的大量巡检图像，可以用于对输电线路上的电力设备进行识别，并对其进行缺陷检测，可以有效地提升巡检系统的生产与管理的智能化水平。
但是，仅依靠肉眼进行识别，工作量较大，而且由于工作时间较长，人工识别的精度较低，存在主观、模糊等问题。
如何对图像进行智能分析与提取，实现对电力系统各组成部分的自动识别，对于实时监测设备运行状况，加强对输电线路的管理与维护，都有着十分重要的意义。
在《统一加强智能电网发展规划纲要》的蓝图指引下，南网持续提升传统行业，并积极响应“推进互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合”的号召，强化了人工智能与电网巡视工作的融合。
近年来，随着深度学习技术的快速发展，计算机视觉研究也发生了翻天覆地的变化。
基于深度学习的目标检测、图像识别和分类等视觉技术能够有效降低误报率，并具有较强的自适应能力。
因此，利用深度学习和机器视觉技术对无人驾驶飞机获取的图像进行分析和对电力设备进行监控，已成为智能电网发展的必然趋势。
1基于卷积神经网络的目标检测方法介绍1.1Faster RCNNFasterRCNN是首个能够提供足够的“端到端”学习的网络。
研究内容包括：特征抽取网络、不依赖于类别的区域建议网络、与类别相关的预测网络。
特征抽取网络与 RPN网络共用一个卷积的特征。
该算法的流程图如下所示：图1 Faster RCNN 的算法流程该算法首先使用 RPN算法从影像中提取出罗氏 I，再使用快速 RCNN算法对罗氏 I进行进一步的坐标校正，并对罗氏 I进行分类。
在第一个阶段中， RPN 网络所抽取到的 proposal不但数目较少，而且具有较高的品质；但由于只是一个粗略的分类，所以还是有一些虚假的假例子，边缘回归比较粗糙。
在第二个阶段，快速 RCNN把 proposal分成了 L+1类，例如 PASCAL VOC中的 L=20,1就是背景。
1.2SSD现有的目标检测方法大多采用卷积网络顶层对具有不同尺度特征的目标进行预测，但该特征图通常采用16或32级的大步长，这会造成对小目标进行多次下采样后，其空间分辨率逐渐降低，从而影响到对小目标的检测。
随后，基于YOLO算法， SSD提出了一种金字塔特征分层模型，实现了对各尺度特征图像的预测，通过浅层高精度的特征图像实现对小目标的检测，而深度图像则实现了对大目标的预测。
从而使探测结果更为准确，并在速度和准确度之间实现了良好的平衡，见图2。
图2 SSD网络结构示意图1.3RetinanetRetinanet利用 SSD的“特征金字塔”，通过“自顶向下”的“旁通”方式，将“自下而上”的“自底向上”的“自上而下”方式，实现对单分辨率影像的“多尺度”的“多维特征金字塔”的构建。
并在不区分样本的情况下，添加了一种可以动态放大交叉熵损失的方法：Focal Loss。
公式（1）中给出了定义：其中，为放缩因子， [0,5]。
是调制因子。
是加权系数.在值较小的情况下（难样本），调整系数接近1，但不会对 Focal Loss产生影响；在趋于1 （易分样品）的情况下，调制系数趋于0，在这个时候，损失的比例减小。
所以，这种放大系数可以自动地减少易分的样本，并快速地将注意力集中到难以区分的样本上。
2基于 k-means 的目标区域形态约束方法2.1RPN 多尺度策略在前面的章节里，我们已经知道了物体的探测是由两个主要的工作组成的：物体的位置和物体的类别。
本项目提出了一种基于选择搜索、 EdgeBoxes等非监督的、基于自下而上的目标搜索方法。
(2)一种以卷积神经网络为基础的 RPN （regulatory presentation network）。
前者以滑动窗口为主，随着影像大小的增加，滑动窗口数目将快速增加，同时，对不同尺度、不同长宽比的要求也要求快速增加，极大的搜索空间也将带来极大的计算量。
随后，由于 CNN对卷积图像具有较强的定位能力， FasterR-CNN提出了一种基于区域建议的神经网络，以提高图像的生成效率。
另外，由于 RPN和 Fast RCNN共用一个卷积网络，所以无需借助外置的局部发生器，就能在同一神经网络内完成对目标的识别。
2.2方法描述为了使 RPN 更好地适应本文数据集，提出了一种基于K-means的分类方法，对本文数据集中目标边界框的归一化长宽进行聚类。
k均值算法是一种非监督的方法，它把原始数据分成 k个聚类。
该算法首先从已知的“特征”中抽取出特征矢量，并计算出每一个数据与聚类中心之间的距离，再按最短距离对其进行分类，并对其进行聚类，最后对聚类中心进行更新。
该算法的终止条件为聚类中心不发生变化。
可以用（2）式来表示目标函数：在将数据点分成群集 k的情况下，为1，否则为0。
其中，为各聚类的中心，在这里，我们用欧几里得距离来衡量。
3实验数据收集3.1输电线路走廊巡检图像电力小部件数据集本文以云南电网为例，利用无人机采集的高电压输电线巡检影像，对多个类型的小型目标进行识别，并对其识别性能进行测试。
在不同的影像中，物体的姿态、外形都有很大的差别。
如图3所示：由于观测角度的不确定与随机，这些被检测的小目标在飞行过程中往往会出现模糊与遮挡等现象，因此对此类巡逻图像中的小目标进行快速准确的检测是一个巨大的挑战。
图3 输电线路走廊巡检电力小部件数据集示意图首先，通过对原始图像库的清理，筛选出不含目标和差别极小的图像，从而提升目标检测的训练样本的质量。
最后得到了45369个图像，我们将这些图像按7:2:1的比例分成了31758个训练图像，9073个验证图像，4537个测试图像。
文中着重介绍了电力系统中的小型元器件，而没有涉及到诸如绝缘子、电塔等大型元器件。
样品图示的类别包含了防震锤，间隔棒，鸟巢，塔牌等四大类电器小零件和障碍。
利用开放源码软件 BBOX实验室标签对数据进行标注。
3.2目标区域形态约束方法统计结果3.2.1aspect ratio 统计为获得适当的高宽比，我们将目标包络盒的标准长宽聚类。
通过设定不同 k 值获得的精度试验结果见表1：表1 簇类数目对准确率的影响结果显示，随着聚类数的增加，分类精度提高；在聚类数大于或等于3的情况下，聚类数的增加速度变慢。
由于特征 ratio的类型愈多，生成的拟合子的数量愈多，因此训练计算的工作量也愈大。
所以我们选取 cluster=3，以提高计算效率。
这时的群集结果显示在表2中：表2 聚类结果最终，设置 anchor aspect ratio 为{1:2,2:1,1:1}。
3.2.2scale 统计统计原图中各类目标的面积，结果如图 4：图4 各类目标面积直方图统计从直方图中可以得到如下的统计结果表3 各类目标 ground truth scale 统计总结在对卷积神经网络基本原理进行阐述的基础上，给出了一个新的物体探测框架。
本文拟从 Faster RCNN、 SSD、 Retinanet等三个角度出发，研究基于Faster RCNN、 SSD、 Retinanet等多个领域的关键技术。
本文将重点研究如何提升巡逻图像 middle （小目标）的检测准确率，并从多个角度对其进行研究：Faster RCNN在第一级筛选出大量负面样本，与一级检测器中正、负样本极不平衡的情形相比，具有更好的检测效果。
SSD算法采用了多个尺度的特征，但对于较小的目标，其检测结果不太理想；Retinanet通过使用 FPN特征金字塔和Focal Loss损失的方式，取得了更好的效果。
然而，随着 Io U阈值的增加，Retinanet的预测平均准确率迅速下降，这表明其预测结果并不完全符合目标的实际边界盒。
在此基础上，利用K-means聚类技术，对电网巡检图像进行形态学约束。
在此基础上，利用k-means聚类技术，对电网巡检图像中的目标尺寸、归一化长度等参数进行聚类。
参考文献[1]郝飞,雷鹏,张彦斌,等.基于WebGIS的高压线输电走廊地质监测系统研究及应用[J].地理信息世界, 2022(004):029.[1]王胜利,周璋鹏,焦小强,等.特高压输电线路通道三维可视化系统的实现[J].北京测绘, 2021, 035(005):648-652.[1]苏晓.综合可视化值守平台在输电线路运检中的应用[J].2023.作者简介：王骏（1988年11月19日），男，汉族，云南临沧，江西南昌大学，本科，工程师，输电运检管理，杨琦（1989年2月22日），女，黎族，云南临沧，云南财经大学，本科，助理会计师，资产核算管理，中级经济师，陈超（1992年6月24日），男，汉族，贵州清镇，宁德师范学院，本科，工程师，电网建设。
