本技術(shù)涉及目標(biāo)識(shí)別，尤其涉及一種電力設(shè)備潛在侵害目標(biāo)識(shí)別與主動(dòng)防御方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、在電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行中，電力設(shè)備潛在侵害目標(biāo)的識(shí)別與主動(dòng)防御具有至關(guān)重要的作用。其能夠有效降低故障發(fā)生率，減少停電時(shí)間，保障電力供應(yīng)的連續(xù)性和可靠性。輸電走廊環(huán)境復(fù)雜多變，面臨的主要威脅包括懸掛異物、覆冰過厚導(dǎo)致的線路機(jī)械過載、設(shè)備外力破壞以及未經(jīng)授權(quán)人員入侵關(guān)鍵區(qū)域等。這些威脅具有突發(fā)性、多樣性及潛在的連鎖破壞風(fēng)險(xiǎn)。因此，迫切需要一種技術(shù)方案，能夠以非接觸方式協(xié)同感知目標(biāo)區(qū)域的多維狀態(tài)信息，并基于此智能解析出具體的威脅類型，并根據(jù)威脅情況主動(dòng)采取防御措施，以最大程度的保障電網(wǎng)安全與供電可靠性。
2、現(xiàn)有方案是基于深度學(xué)習(xí)的可見光與紅外多傳感器圖像融合分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)部署在輸電線路桿塔或巡檢設(shè)備上，利用高清可見光攝像頭和紅外熱成像儀采集目標(biāo)區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)；通過訓(xùn)練好的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)融合后的雙光譜圖像進(jìn)行自動(dòng)分析，識(shí)別異常目標(biāo)并基于紅外熱像檢測(cè)線路異常溫升點(diǎn)。最終，識(shí)別結(jié)果會(huì)被分類到預(yù)設(shè)的威脅類別中。
3、然而，現(xiàn)有方案的核心缺陷在于其感知維度的局限性和威脅量化能力的缺失。首先，可見光和紅外成像主要反映目標(biāo)的表面形態(tài)和溫度分布，難以直接、精確地獲取目標(biāo)的物理屬性和關(guān)鍵量化指標(biāo)，導(dǎo)致對(duì)某些威脅類型的識(shí)別置信度不足，易受環(huán)境光線、天氣、目標(biāo)偽裝等因素干擾，造成誤報(bào)或漏報(bào)。其次，現(xiàn)有方案缺乏對(duì)識(shí)別出的多個(gè)威脅目標(biāo)進(jìn)行威脅程度量化評(píng)估的機(jī)制；通常只能輸出威脅類型和位置，無法計(jì)算每個(gè)威脅的“基礎(chǔ)威脅值”，更無法考慮多個(gè)威脅目標(biāo)之間可能存在的相互影響關(guān)系，從而無法形成表征整體威脅態(tài)勢(shì)的量化序列。這使得后續(xù)的防御決策難以做到根據(jù)威脅的輕重緩急和相互關(guān)聯(lián)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化和資源精準(zhǔn)調(diào)配，防御響應(yīng)往往是靜態(tài)或基于簡(jiǎn)單優(yōu)先級(jí)規(guī)則的，難以實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)重構(gòu)”的協(xié)同防御鏈。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種電力設(shè)備潛在侵害目標(biāo)識(shí)別與主動(dòng)防御方法和系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中感知維度局限性與威脅量化能力缺失等導(dǎo)致的主動(dòng)防御可靠性低的問題。
2、第一方面，本技術(shù)提供了一種電力設(shè)備潛在侵害目標(biāo)識(shí)別與主動(dòng)防御方法，包括：
3、獲取目標(biāo)區(qū)域的可見光成像圖、紅外光成像圖、介電常數(shù)和覆冰厚度，所述目標(biāo)區(qū)域包括輸電線路所在的空中區(qū)域、輸電線路下方的地面區(qū)域；
4、根據(jù)所述可見光成像圖、紅外光成像圖、介電常數(shù)和覆冰厚度，解析出潛在侵害目標(biāo)的類型，所述類型為輸電線路上的異物、覆冰過厚、設(shè)備外破和人員入侵；
5、當(dāng)潛在侵害目標(biāo)為多個(gè)時(shí)，計(jì)算各潛在侵害目標(biāo)的基礎(chǔ)威脅值；
6、根據(jù)所述基礎(chǔ)威脅值，結(jié)合各潛在侵害目標(biāo)之間的影響程度，確定各潛在侵害目標(biāo)的目標(biāo)威脅值，將所述潛在侵害目標(biāo)的目標(biāo)威脅值組合為威脅值序列；
7、根據(jù)所述威脅值序列，結(jié)合預(yù)設(shè)防御手段映射規(guī)則，生成動(dòng)態(tài)重構(gòu)的防御鏈，根據(jù)所述防御鏈對(duì)不同潛在侵害目標(biāo)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的主動(dòng)防御。
8、可選地，所述根據(jù)所述威脅值序列，結(jié)合預(yù)設(shè)防御手段映射規(guī)則，生成動(dòng)態(tài)重構(gòu)的防御鏈，包括：
9、根據(jù)所述威脅值序列，確定與所述各潛在侵害目標(biāo)的目標(biāo)威脅值所屬的威脅值區(qū)間，根據(jù)所述各潛在侵害目標(biāo)的目標(biāo)威脅值所屬的威脅值區(qū)間與對(duì)應(yīng)的防御資源類型，生成防御單元集合；
10、對(duì)所述防御單元集合執(zhí)行拓?fù)浼s束分配操作，生成初始防御鏈；
11、對(duì)所述初始防御鏈執(zhí)行相鄰設(shè)備間的威脅連鎖效應(yīng)計(jì)算及防御單元優(yōu)先級(jí)重排操作，生成重構(gòu)防御鏈。
12、可選地，所述對(duì)所述初始防御鏈執(zhí)行相鄰設(shè)備間的威脅連鎖效應(yīng)計(jì)算及防御單元優(yōu)先級(jí)重排操作，生成重構(gòu)防御鏈，包括：
13、基于所述初始防御鏈中的防御單元關(guān)聯(lián)設(shè)備的物理連接關(guān)系，進(jìn)行威脅傳播路徑計(jì)算，生成威脅傳播路徑；
14、對(duì)所述威脅傳播路徑進(jìn)行威脅強(qiáng)度累加，生成累積威脅強(qiáng)度；
15、基于所述累積威脅強(qiáng)度，對(duì)所述初始防御鏈中的防御單元進(jìn)行優(yōu)先級(jí)重排，生成重構(gòu)防御鏈。
16、可選地，所述根據(jù)所述基礎(chǔ)威脅值，結(jié)合各潛在侵害目標(biāo)之間的影響程度，確定各潛在侵害目標(biāo)的目標(biāo)威脅值，將所述潛在侵害目標(biāo)的目標(biāo)威脅值組合為威脅值序列，包括：
17、對(duì)所述各潛在侵害目標(biāo)之間的影響程度進(jìn)行傳導(dǎo)路徑分析，生成威脅傳導(dǎo)路徑集合；
18、計(jì)算所述威脅傳導(dǎo)路徑集合的路徑權(quán)重，生成路徑權(quán)重集合；
19、基于所述路徑權(quán)重集合，對(duì)所述各潛在侵害目標(biāo)的基礎(chǔ)威脅值進(jìn)行威脅值修正，生成目標(biāo)威脅值；
20、對(duì)所有所述潛在侵害目標(biāo)的目標(biāo)威脅值進(jìn)行設(shè)備拓?fù)湮恢门判颍赏{值序列。
21、可選地，所述對(duì)所述各潛在侵害目標(biāo)之間的影響程度進(jìn)行傳導(dǎo)路徑分析，生成威脅傳導(dǎo)路徑集合，包括：
22、量化所述各潛在侵害目標(biāo)間的連接拓?fù)涞倪B接強(qiáng)度，形成連接強(qiáng)度集合；
23、利用失效模式，將所述連接強(qiáng)度集合和影響程度進(jìn)行關(guān)聯(lián)，生成失效關(guān)聯(lián)集合；
24、基于所述失效關(guān)聯(lián)集合進(jìn)行傳導(dǎo)路徑擴(kuò)展操作，生成初始傳導(dǎo)路徑集；
25、對(duì)所述初始傳導(dǎo)路徑集進(jìn)行環(huán)境干擾修正，生成所述威脅傳導(dǎo)路徑集合。
26、可選地，所述根據(jù)所述可見光成像圖、紅外光成像圖、介電常數(shù)和覆冰厚度，解析出潛在侵害目標(biāo)的類型，包括：
27、提取所述可見光成像圖中的形狀輪廓特征，獲得表征輸電線路上是否有異物、設(shè)備是否外破和人員是否入侵的輪廓特征集合；
28、對(duì)所述紅外光成像圖執(zhí)行溫度異常區(qū)域分割操作，生成表征輸電線路上是否有異物、人員是否入侵的熱斑特征集合；
29、根據(jù)所述介電常數(shù)，確定表征是否有設(shè)備外破的絕緣劣化區(qū)域的節(jié)點(diǎn)特征集合；
30、對(duì)覆冰厚度執(zhí)行冰害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)操作，生成表征是否具有覆冰風(fēng)險(xiǎn)的覆冰特征集合；
31、將所述輪廓特征集合、所述熱斑特征集合、所述節(jié)點(diǎn)特征集合及所述覆冰特征集合進(jìn)行特征交叉融合，生成多源特征譜；
32、基于所述多源特征譜進(jìn)行類型匹配，生成潛在侵害目標(biāo)的類型。
33、可選地，所述當(dāng)潛在侵害目標(biāo)為多個(gè)時(shí)，計(jì)算各潛在侵害目標(biāo)的基礎(chǔ)威脅值，包括：
34、對(duì)各所述潛在侵害目標(biāo)的空間位置參數(shù)進(jìn)行空間威脅量化，生成對(duì)應(yīng)的空間威脅因子；
35、提取各所述潛在侵害目標(biāo)的動(dòng)態(tài)行為特征，生成對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)威脅因子；
36、針對(duì)類型為輸電線路上的異物、覆冰過厚和人員入侵的潛在侵害目標(biāo)，將所述空間威脅因子和動(dòng)態(tài)威脅因子進(jìn)行融合，生成對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)威脅系數(shù)；
37、針對(duì)類型為設(shè)備外破的潛在侵害目標(biāo)，對(duì)所述潛在侵害目標(biāo)的材料屬性參數(shù)進(jìn)行屬性威脅計(jì)算，生成屬性威脅因子，將所述空間威脅因子、動(dòng)態(tài)威脅因子及屬性威脅因子進(jìn)行融合，生成對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)威脅系數(shù)。
38、第二方面，本技術(shù)提供了一種電力設(shè)備潛在侵害目標(biāo)識(shí)別與主動(dòng)防御系統(tǒng)，包括：
39、獲取模塊，用于獲取目標(biāo)區(qū)域的可見光成像圖、紅外光成像圖、介電常數(shù)和覆冰厚度，所述目標(biāo)區(qū)域包括輸電線路所在的空中區(qū)域、輸電線路下方的地面區(qū)域；
40、解析模塊，用于根據(jù)所述可見光成像圖、紅外光成像圖、介電常數(shù)和覆冰厚度，解析出潛在侵害目標(biāo)的類型，所述類型為輸電線路上的異物、覆冰過厚、設(shè)備外破和人員入侵；
41、計(jì)算模塊，用于當(dāng)潛在侵害目標(biāo)為多個(gè)時(shí)，計(jì)算各潛在侵害目標(biāo)的基礎(chǔ)威脅值；
42、組合模塊，用于根據(jù)所述基礎(chǔ)威脅值，結(jié)合各潛在侵害目標(biāo)之間的影響程度，確定各潛在侵害目標(biāo)的目標(biāo)威脅值，將所述潛在侵害目標(biāo)的目標(biāo)威脅值組合為威脅值序列；
43、生成模塊，用于根據(jù)所述威脅值序列，結(jié)合預(yù)設(shè)防御手段映射規(guī)則，生成動(dòng)態(tài)重構(gòu)的防御鏈，根據(jù)所述防御鏈對(duì)不同潛在侵害目標(biāo)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的主動(dòng)防御。
44、第三方面，本技術(shù)提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括處理組件以及存儲(chǔ)組件；所述存儲(chǔ)組件存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)指令；所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)指令用以被所述處理組件調(diào)用執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)如第一方面任一項(xiàng)所述的一種電力設(shè)備潛在侵害目標(biāo)識(shí)別與主動(dòng)防御方法。
45、第四方面，本技術(shù)提供了一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如第一方面任一項(xiàng)所述的一種電力設(shè)備潛在侵害目標(biāo)識(shí)別與主動(dòng)防御方法。
46、本技術(shù)中，提供了一種電力設(shè)備潛在侵害目標(biāo)識(shí)別與主動(dòng)防御方法，該方法包括：獲取目標(biāo)區(qū)域的可見光成像圖、紅外光成像圖、介電常數(shù)和覆冰厚度，目標(biāo)區(qū)域包括輸電線路所在的空中區(qū)域、輸電線路下方的地面區(qū)域；根據(jù)可見光成像圖、紅外光成像圖、介電常數(shù)和覆冰厚度，解析出潛在侵害目標(biāo)的類型，類型為輸電線路上的異物、覆冰過厚、設(shè)備外破和人員入侵；當(dāng)潛在侵害目標(biāo)為多個(gè)時(shí)，計(jì)算各潛在侵害目標(biāo)的基礎(chǔ)威脅值；根據(jù)基礎(chǔ)威脅值，結(jié)合各潛在侵害目標(biāo)之間的影響程度，確定各潛在侵害目標(biāo)的目標(biāo)威脅值，將潛在侵害目標(biāo)的目標(biāo)威脅值組合為威脅值序列；根據(jù)威脅值序列，結(jié)合預(yù)設(shè)防御手段映射規(guī)則，生成動(dòng)態(tài)重構(gòu)的防御鏈，根據(jù)防御鏈對(duì)不同潛在侵害目標(biāo)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的主動(dòng)防御。
47、本技術(shù)通過同步獲取輸電線路空中及地面區(qū)域的可見光成像、紅外成像、介電常數(shù)和覆冰厚度上午四維數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全域多物理場(chǎng)協(xié)同感知，提升了異物、覆冰過厚、設(shè)備外破及人員入侵四類威脅的識(shí)別準(zhǔn)確率；在多重威脅共存場(chǎng)景下，通過計(jì)算各目標(biāo)基礎(chǔ)威脅值并引入目標(biāo)間影響因子動(dòng)態(tài)修正威脅等級(jí)，生成量化關(guān)聯(lián)的威脅值序列，精準(zhǔn)表征復(fù)合威脅態(tài)勢(shì)；基于該序列映射預(yù)設(shè)防御規(guī)則，動(dòng)態(tài)重構(gòu)防御鏈并實(shí)施差異化主動(dòng)防御，達(dá)成多目標(biāo)協(xié)同處置與防御資源自適應(yīng)優(yōu)化，提高了針對(duì)潛在侵害目標(biāo)的主動(dòng)防御的可靠性。
48、進(jìn)一步地，根據(jù)威脅值序列確定各目標(biāo)威脅值所屬威脅值區(qū)間，映射防御資源類型生成防御單元集合；對(duì)集合施加拓?fù)浼s束分配生成初始防御鏈；基于防御單元關(guān)聯(lián)設(shè)備的物理連接關(guān)系計(jì)算威脅傳播路徑，通過威脅強(qiáng)度累加獲得累積威脅強(qiáng)度，據(jù)此重排防御單元優(yōu)先級(jí)生成重構(gòu)防御鏈。通過威脅值區(qū)間匹配實(shí)現(xiàn)防御資源精準(zhǔn)適配，拓?fù)浼s束分配保障防御鏈路物理可行性；利用威脅傳播路徑計(jì)算與強(qiáng)度累加機(jī)制，動(dòng)態(tài)識(shí)別關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)并重排防御優(yōu)先級(jí)，實(shí)現(xiàn)多防御單元協(xié)同響應(yīng)與連鎖風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)抑制，提升了復(fù)合威脅場(chǎng)景下的防御效率。
49、本技術(shù)的這些方面或其他方面在以下實(shí)施例的描述中會(huì)更加簡(jiǎn)明易懂。