电压等级自适应的近电预警方法、装置、设备及存储介质

1.本公开实施例涉及近电预警技术领域，尤其涉及一种电压等级自适应的近电预警方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着电网的不断发展，输电线路日趋复杂，作业人员进入电场进行工作时，容易跨越安全距离而遭受电击，严重危害人身安全。因此，进入带电场所需要佩戴预警设备，在预警设备的预警指示下远离危险区域，从而保障人身安全。在使用中，工作人员得首先知道所处区域的电压等级，然后把预警设备上的模式调至该电压等级，然后才能按照该等级的安全距离进行报警。
3.相关技术中，对不同电压等级进行自适应的预警方法需要多次测算电场强度，计算较为繁琐，且容易受到干扰，预警结果准确度较低。
4.因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
5.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

6.本公开实施例的目的在于提供一种电压等级自适应的近电预警方法、装置、设备及存储介质，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
7.根据本公开实施例的第一方面，提供一种电压等级自适应的近电预警方法，所述方法包括以下步骤：
8.预设电压等级以及和所述电压等级对应的安全距离；
9.采集高压线路的图像，并对所述图像进行特征提取，得到目标特征的数量；
10.根据所述目标特征的数量判断所述高压线路的电压值，并根据所述电压值确定对应的电压等级以及安全距离；
11.采集工作人员与所述高压线路的当前距离；
12.将所述当前距离与所述安全距离相比较，确定是否报警。
13.本公开的一种示例性实施例中，所述采集高压线路的图像，并对所述图像进行特征提取，得到目标特征的数量，包括：
14.采集高压线路的图像，并对所述图像中的绝缘子特征进行提取，得到所述绝缘子的数量。
15.本公开的一种示例性实施例中，所述采集高压线路的图像，并对所述图像进行特征提取，得到目标特征的数量，包括：
16.采集高压线路的图像，并对所述图像中的分裂导线的分裂数特征进行提取，得到所述分裂数的数量。
17.本公开的一种示例性实施例中，所述将所述当前距离与所述安全距离相比较，确定是否报警，包括：
18.如果所述当前距离小于所述安全距离，则进行报警；
19.如果所述当前距离大于等于所述安全距离，则不进行报警。
20.本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
21.采集所述工作人员与所述高压线路之间的方位数据得到预警矢量；
22.采集所述工作人员的移动速度和移动方位得到移动矢量；
23.根据所述工作人员的移动矢量与所述预警矢量进行比对，得到所述移动矢量与所述预警矢量的偏差；
24.根据所述偏差判断所述工作人员的行进安全性。
25.根据本公开实施例的第二方面，提供一种电压等级自适应的近电预警装置，所述装置包括：
26.安全距离预设模块，用于预设电压等级以及和所述电压等级对应的安全距离；
27.特征提取模块，用于采集高压线路的图像，并对所述图像进行特征提取，得到目标特征的数量；
28.电压等级确定模块，用于根据所述目标特征的数量判断所述高压线路的电压值，并根据所述电压值确定对应的电压等级以及安全距离；
29.当前距离采集模块，用于采集工作人员与所述高压线路的当前距离；
30.报警模块，用于将所述当前距离与所述安全距离相比较，确定是否报警。
31.本公开的一种示例性实施例中，所述特征提取模块，包括：
32.绝缘子特征提取单元，用于采集高压线路的图像，并对所述图像中的绝缘子特征进行提取，得到所述绝缘子的数量；和/或
33.分裂数提取单元，用于采集高压线路的图像，并对所述图像中的分裂导线的分裂数特征进行提取，得到所述分裂数的数量。
34.本公开的一种示例性实施例中，所述报警模块在所述当前距离小于所述安全距离时进行报警；在所述当前距离大于等于所述安全距离时不进行报警。
35.根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：
36.处理器；以及
37.存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
38.其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任一项实施例所述电压等级自适应的近电预警方法的步骤。
39.根据本公开实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例中所述电压等级自适应的近电预警方法的步骤。
40.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
41.本公开的实施例中，通过对高压线路的图像进行采集，对图像中的特征进行提取，便可以得到所述高压线路对应的电压等级，然后根据工作人员的当前距离和安全距离相比较，以确定是否进行报警。电压等级的确定不需要进行复杂运算、多次运算；通过图像识别进行电压等级的确定，可以防止信号干扰，得到的数据准确度较高。
42.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
43.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1示出本公开示例性实施例中的电压等级自适应的近电预警方法的流程图；
45.图2示出本公开又一个示例性实施例中的电压等级自适应的近电预警方法流程图；
46.图3示出本公开一个示例性实施例中的电压等级自适应的近电预警装置的结构示意图；
47.图4示出本公开一个示例性实施例中的特征提取模块的结构示意图；
48.图5示出本公开示例性实施例中一种电子设备的结构示意图；
49.图6示出本公开示例性实施例中用于实现电压等级自适应的近电预警方法的程序产品的结构示意图。
具体实施方式
50.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
51.此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
52.本示例实施方式中首先提供了一种电压等级自适应的近电预警方法，参考图1所示，该方法可以包括下述步骤：
53.步骤s101，预设电压等级以及和所述电压等级对应的安全距离，请参考表1。
54.表1 工作人员与带电设备间的安全距离
[0055][0056]
步骤s102，采集高压线路的图像，并对所述图像进行特征提取，得到目标特征的数量。例如，所述特征可以是绝缘子数量和/或分裂导线分裂数。例如，对于220kv、330kv等电压等级，其分裂导线数目是不同的。对于不同电压等级的输电线路，其绝缘子的数目存在差别。
[0057]
步骤s103，根据所述目标特征的数量判断所述高压线路的电压值，并根据所述电压值确定对应的电压等级以及安全距离。根据分裂导线分裂数和/或绝缘子的数量就可以判断出电压等级，根据预设的电压等级对应的安全距离，即可得到此电压等级下的安全距离。
[0058]
步骤s104，采集工作人员与所述高压线路的当前距离。
[0059]
步骤s105，将所述当前距离与所述安全距离相比较，确定是否报警。具体地，例如，如果所述当前距离小于所述安全距离，则进行报警；如果所述当前距离大于等于所述安全距离，则不进行报警。
[0060]
通过上述方法，可以通过对高压线路的图像进行采集，对图像中的特征进行提取，便可以得到所述高压线路对应的电压等级，然后根据工作人员的当前距离和安全距离相比较，以确定是否进行报警。电压等级的确定不需要进行复杂运算、多次运算；通过图像识别进行电压等级的确定，可以防止信号干扰，得到的数据准确度较高。
[0061]
另外，请参考图2，所述电压等级自适应的近电预警方法还可以包括以下步骤：
[0062]
步骤s201，采集所述工作人员与所述高压线路之间的方位数据得到预警矢量，可以确定工作人员与高压线路之间的位置矢量。
[0063]
步骤s202，采集所述工作人员的移动速度和移动方位得到移动矢量。
[0064]
步骤s203，根据所述工作人员的移动矢量与所述预警矢量进行比对，得到所述移动矢量与所述预警矢量的偏差。
[0065]
步骤s204，根据所述偏差判断所述工作人员的行进安全性。例如，所述移动矢量与所述预警矢量之间的偏差角度为10
°
等。
[0066]
在一个实施例中，可以设定所述高压线路的预警区域，按照电场辐射模型进行设置，当工作人员以一定的速度和方位朝所述预警区域行进时，如果距离过近，例如还有0.5m距离达到预警区域，则可以利用预警装置提前进行预警，此处提前预警的显示方式可以和安全距离的预警的显示方式采取不同的方式，例如一个是黄灯、一个是红灯，但也不限于
此。通过此方式来确保工作人员可以在一个完全安全的区域内进行作业，保障人身安全。
[0067]
本示例实施方式中其次提供了一种电压等级自适应的近电预警装置，请参考图3，所述装置包括：安全距离预设模块101、特征提取模块102、电压等级确定模块103、当前距离采集模块104以及报警模块105。
[0068]
具体地，安全距离预设模块101用于预设电压等级以及和所述电压等级对应的安全距离；特征提取模块102用于采集高压线路的图像，并对所述图像进行特征提取，得到目标特征的数量；电压等级确定模块103用于根据所述目标特征的数量判断所述高压线路的电压值，并根据所述电压值确定对应的电压等级以及安全距离；当前距离采集模块104用于采集工作人员与所述高压线路的当前距离；报警模块105用于将所述当前距离与所述安全距离相比较，确定是否报警。
[0069]
本实施例中，可以通过对高压线路的图像进行采集，对图像中的特征进行提取，便可以得到所述高压线路对应的电压等级，然后根据工作人员的当前距离和安全距离相比较，以确定是否进行报警。电压等级的确定不需要进行复杂运算、多次运算；通过图像识别进行电压等级的确定，可以防止信号干扰，得到的数据准确度较高。
[0070]
在一个具体实施例中，请参考图4，所述特征提取模块102可以包括：绝缘子特征提取单元1021和分裂数提取单元1022。所述绝缘子特征提取单元1021用于采集高压线路的图像，并对所述图像中的绝缘子特征进行提取，得到所述绝缘子的数量；和/或分裂数提取单元1022用于采集高压线路的图像，并对所述图像中的分裂导线的分裂数特征进行提取，得到所述分裂数的数量。
[0071]
在一个具体实施例中，所述报警模块在所述当前距离小于所述安全距离时进行报警；当所述当前距离大于等于所述安全距离时不进行报警。
[0072]
在以上实施例中，对工作人员与高压线路之间的当前距离进行测量时，可以通过电场传感器进行测量，然后经过计算得到安全距离。可以通过以下方法进行计算：
[0073]
（1）计算电场传感器电压uc[0074][0075]
其中，rb为电场传感器阻碍电阻值，sc为电场传感器有效检测面积，λ为电场传感器波动因子，δ为带电体不规则模糊直径。
[0076]
（2）计算出影响电阻的波动电阻值r
x
[0077][0078]
其中，θ为电阻值影响因子。
[0079]
（3）根据电场传感器电压和波动电阻值计算带电体（高压线路等）的预测电压uf[0080][0081]
其中，ψ
α
为电场传感器与带电体之间的同效互电容值，η
β
为电场传感器受扰乱电容
值，σ为电容值影响因子，γ为电容值保护参数。
[0082]
（4）根据带电体预测电压计算得出近电距离l
[0083][0084]
其中，为带电体电场强度。
[0085]
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0086]
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的系统的若干模块，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0087]
参见图5，本发明实施例还提供了一种电子设备300，电子设备300包括至少一个存储器310、至少一个处理器320以及连接不同平台系统的总线330。
[0088]
存储器310可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(ram)311和/或高速缓存存储器312，还可以进一步包括只读存储器(rom)313。
[0089]
其中，存储器310还存储有计算机程序，计算机程序可以被处理器320执行，使得处理器320执行本发明任一项实施例中电压等级自适应的近电预警方法的步骤，其具体实现方式与上述电压等级自适应的近电预警方法的实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致，部分内容不再赘述。
[0090]
存储器310还可以包括具有至少一个程序模块315的实用工具314，这样的程序模块315包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
[0091]
相应的，处理器320可以执行上述计算机程序，以及可以执行实用工具314。
[0092]
总线330可以表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
[0093]
电子设备300也可以与一个或多个外部设备340例如键盘、指向设备、蓝牙设备等通信，还可与一个或者多个能够与该电子设备300交互的设备通信，和/或与使得该电子设备300能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等)通信。这种通信可以通过输入输出接口350进行。并且，电子设备300还可以通过网络适配器360与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器360可以通过总线330与电子设备300的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备300使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
[0094]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存
储计算机程序，所述计算机程序被执行时实现本发明实施例中电压等级自适应的近电预警方法的步骤，其具体实现方式与上述电压等级自适应的近电预警方法的实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致，部分内容不再赘述。
[0095]
图6示出了本实施例提供的用于实现上述电压等级自适应的近电预警方法的程序产品400，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品400不限于此，在本发明中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。程序产品400可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件或者上述的任意合适的组合。
[0096]
计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言诸如c语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0097]
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

技术特征：
1.一种电压等级自适应的近电预警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：预设电压等级以及和所述电压等级对应的安全距离；采集高压线路的图像，并对所述图像进行特征提取，得到目标特征的数量；根据所述目标特征的数量判断所述高压线路的电压值，并根据所述电压值确定对应的电压等级以及安全距离；采集工作人员与所述高压线路的当前距离；将所述当前距离与所述安全距离相比较，确定是否报警。2.根据权利要求1所述电压等级自适应的近电预警方法，其特征在于，所述采集高压线路的图像，并对所述图像进行特征提取，得到目标特征的数量，包括：采集高压线路的图像，并对所述图像中的绝缘子特征进行提取，得到所述绝缘子的数量。3.根据权利要求1所述电压等级自适应的近电预警方法，其特征在于，所述采集高压线路的图像，并对所述图像进行特征提取，得到目标特征的数量，包括：采集高压线路的图像，并对所述图像中的分裂导线的分裂数特征进行提取，得到所述分裂数的数量。4.根据权利要求1所述电压等级自适应的近电预警方法，其特征在于，所述将所述当前距离与所述安全距离相比较，确定是否报警，包括：如果所述当前距离小于所述安全距离，则进行报警；如果所述当前距离大于等于所述安全距离，则不进行报警。5.根据权利要求1所述电压等级自适应的近电预警方法，其特征在于，所述方法还包括：采集所述工作人员与所述高压线路之间的方位数据得到预警矢量；采集所述工作人员的移动速度和移动方位得到移动矢量；根据所述工作人员的移动矢量与所述预警矢量进行比对，得到所述移动矢量与所述预警矢量的偏差；根据所述偏差判断所述工作人员的行进安全性。6.一种电压等级自适应的近电预警装置，其特征在于，所述装置包括：安全距离预设模块，用于预设电压等级以及和所述电压等级对应的安全距离；特征提取模块，用于采集高压线路的图像，并对所述图像进行特征提取，得到目标特征的数量；电压等级确定模块，用于根据所述目标特征的数量判断所述高压线路的电压值，并根据所述电压值确定对应的电压等级以及安全距离；当前距离采集模块，用于采集工作人员与所述高压线路的当前距离；报警模块，用于将所述当前距离与所述安全距离相比较，确定是否报警。7.根据权利要求6所述电压等级自适应的近电预警装置，其特征在于，所述特征提取模块包括：绝缘子特征提取单元，用于采集高压线路的图像，并对所述图像中的绝缘子特征进行提取，得到所述绝缘子的数量；和/或分裂数提取单元，用于采集高压线路的图像，并对所述图像中的分裂导线的分裂数特
征进行提取，得到所述分裂数的数量。8.根据权利要求6所述电压等级自适应的近电预警装置，其特征在于，所述报警模块在所述当前距离小于所述安全距离时进行报警；在所述当前距离大于等于所述安全距离时不进行报警。9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1~5任一项所述电压等级自适应的近电预警方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~5任一项所述电压等级自适应的近电预警方法的步骤。

技术总结
本公开实施例是关于一种电压等级自适应的近电预警方法、装置、设备和存储介质。该方法包括：预设电压等级以及和电压等级对应的安全距离；采集高压线路的图像并进行特征提取，得到目标特征的数量；根据目标特征的数量判断高压线路的电压值，并确定电压等级以及安全距离；采集工作人员与高压线路的当前距离；将当前距离与安全距离相比较，确定是否报警。本发明通过对高压线路的图像进行采集，对图像中的特征进行提取，便可以得到高压线路对应的电压等级，然后根据工作人员的当前距离和安全距离相比较，以确定是否进行报警。电压等级的确定不需要进行复杂运算、多次运算；通过图像识别进行电压等级的确定，可以防止信号干扰，得到的数据准确度较高。的数据准确度较高。的数据准确度较高。


技术研发人员：王倩
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/6/12