【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及监测，具体为一种高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法及系统。
技术介绍
1、高塔冻雨粒子是指在寒冷气候条件下，大气中的水滴在接触到物体表面时迅速冻结形成的小颗粒。冻雨是一种降水形式，通常发生在冷锋、暖锋或积冷前线等天气系统中，当降水经过较冷的大气层时，水滴在接触到冷的物体表面时迅速冻结。冻雨粒子通常呈现球形或半球形，直径一般在几毫米至几厘米之间，高塔冻雨粒子对高塔和其他物体的表面具有覆冰的效果，可能会对设备、结构和运行安全产生影响。覆冰会增加物体的重量和风阻，降低设备的工作效率，甚至导致结构损坏或功能受损
2、现有的定点监测只能获取特定位置的信息，无法全面了解整个高塔的冻雨粒子和覆冰情况，且定点监测通常是周期性进行的，无法实时获取数据，定点监测仅能在有限的监测点上获取数据，无法覆盖高塔的所有部位。某些关键位置或隐蔽部位可能无法得到充分监测，从而影响对冻雨粒子和覆冰情况的全面了解。
3、综上所述，研发一种高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，仍是监测领域中急需解决的关键问题。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：如何有效、准确地监测高塔上冻雨粒子与物体表面的覆冰情况。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，包括：选取飞行器，对所述飞行器进行检查和安装，并选取高塔作为监测点；
4、在所述监测点选取安全点，
5、对所述图像数据进行处理，对高塔冻雨粒子与覆冰的数据进行特征提取并进行分析。
6、作为本专利技术所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法的一种优选方案，其中：所述飞行器的安装包括，搭载摄像设备；
7、所述的监测点包括塔身、塔筒、横梁、支撑结构、导线、绝缘子串、风向标和天线。
8、作为本专利技术所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法的一种优选方案，其中：所述调整飞行器的参数包括，姿态参数，控制指令与实际输出之间的参数，飞行速度，高度，位置的参数。
9、作为本专利技术所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法的一种优选方案，其中：对所述图像数据进行处理包括，将图像进行图像分割并进行图像边缘检测。
10、作为本专利技术所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法的一种优选方案，其中：所述图像分割的公式包括，
11、
12、式中，a(a,b)为分割后的图像，f(a,b)为原始图像，g为阈值，对图像分割成单个颗粒和覆冰区域。
13、作为本专利技术所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法的一种优选方案，其中：所述图像边缘检测包括，
14、计算红外图像的梯度图像与角度图像，公式为：
15、
16、
17、式中，a(x,y)，b(x,y)分别为梯度图像与角度图像，zx、zy可通过sobel算子获取；
18、计算红外图像的总平均灰度，公式为：
19、a＝c0v0+c1v1
20、式中，前景及背景点数在红外图像中分别占比c0、c1，红外图像中前景及背景图像的平均灰度为v0、v1，红外图像前景及背景图像的方差为：g＝(c0v0-c0a)2+(c0v0-c1a)2，最佳阈值的灰度公式为：t＝(c0c1v0-c0c1v1)2；
21、通过对阈值的处理，将像素连接获取红外图像边缘，检测冻雨粒子和覆冰的边缘。
22、8.作为本专利技术所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法的一种优选方案，其中：所述进行分析包括，将高塔监测点的覆冰情况通过图像进行分析，分析覆冰程度和分布；
23、若覆冰区域像素点数占比<15％，则判定为轻度覆冰；
24、若覆冰区域像素点数占比为15％-45％，则判定为中度覆冰；
25、若覆冰区域像素点数占比超过45％，则判定为严重覆冰；
26、若某幅图像的覆冰区域质心位置偏离图像中心的距离超过20％的图像宽度，则判定该图像的覆冰分布为不均匀；
27、若某幅图像的边缘像素点数占比超过30％，则判定该图像的覆冰分布为集中；
28、若某幅图像的边缘像素点数占比低于10％，则判定该图像的覆冰分布为分散；
29、将高塔监测点获取的数据进行可视化展示，并将数据与历史数据进行比对和验证，进行解释和预测，将数据进行储存。
30、第二方面，本专利技术还提供了高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测系统，包括，飞行器准备与监测点选择模块：选取飞行器，对所述飞行器进行检查和安装，并选取高塔作为监测点；
31、飞行器操作与图像采集模块：在所述监测点选取安全点，进行飞行器的起飞，并调整飞行器的参数，对监测点进行拍摄，获取图像数据；
32、图像处理与分析模块：对所述图像数据进行处理，对高塔冻雨粒子与覆冰的数据进行特征提取并进行分析。
33、第三方面，本专利技术还提供了一种计算设备，包括：存储器和处理器；
34、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法的步骤。
35、第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法的步骤。
36、本专利技术的有益效果：通过使用飞行器进行高塔的拍摄和图像获取，结合图像处理与分析技术，本专利技术能够实时并准确地监测高塔上冻雨粒子与物体表面的覆冰情况，大大提高了监测的准确性和实时性。及时、准确的覆冰监测能够帮助及时发现潜在的安全隐患，从而采取相应的措施，防止因覆冰导致的高塔结构问题或其他安全事故，确保了高塔和周边区域的安全。
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1.一种高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于：所述飞行器的安装包括，搭载摄像设备；
3.如权利要求2所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于：所述调整飞行器的参数包括，姿态参数，控制指令与实际输出之间的参数，飞行速度，高度，位置的参数。
4.如权利要求3所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于：对所述图像数据进行处理包括，将图像进行图像分割并进行图像边缘检测。
5.如权利要求4所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于：所述图像分割的公式包括，
6.如权利要求5所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于：所述图像边缘检测包括，
7.如权利要求6所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于：所述进行分析包括，将高塔监测点的覆冰情况通过图像进行分析，分析覆冰程度和分布；
8.一种采用如权利要求1～7任一所述方法的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测系统，其特征在于，包括
9.一种计算设备，包括：存储器和处理器；
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于：所述飞行器的安装包括，搭载摄像设备；
3.如权利要求2所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于：所述调整飞行器的参数包括，姿态参数，控制指令与实际输出之间的参数，飞行速度，高度，位置的参数。
4.如权利要求3所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于：对所述图像数据进行处理包括，将图像进行图像分割并进行图像边缘检测。
5.如权利要求4所述的高塔冻雨粒子与物体表面覆冰监测方法，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张露松，曾华荣，陈沛龙，杨旗，杨柳青，胡荣俊，何荣卜，杜昊，杜禹，张俊伟，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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