本发明涉及配电网故障监测，具体地，涉及一种配网单相接地故障监测系统和方法。
背景技术：
1、单相接地是10kv(35kv)小电流接地系统单相接地，单相接地故障是配电系统最常见的故障，多发生在潮湿、多雨天气。由于树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起的。但气球、风筝等物体一旦搭挂或缠绕，触到高压线会引发触电事故，异物短接也会导致高压线路跳闸，还有可能发生放电现象，造成物体燃烧，引发火灾等。以及当树枝与电线直接或间接接触时，会对电路造成短路现象，甚至会造成电线起火、熔断等严重后果，树枝刮伤电线的绝缘层，可能导致电线对外释放，形成电击危险，树枝可能掉在开启的断路器上，干扰其正常操作，导致意外电流泄漏等。
2、目前，针对树障和气球、风筝等物体，普遍采用人工定期排查和处理，但该方法耗费人力物力，且在非排查期间，只能发生接地故障后进行处理，一方面，进而造成了故障区段定位的工作量繁琐，另一方面易造成用户大面积停电，以及进一步加重事故的严重程度。
技术实现思路
1、为了解决非人工定期排查期间，由于树障和气球、风筝等物体对配电网造成的单相接地故障，只能在发生单相接地故障后进行处理，从而造成故障区段定位的工作量繁琐和用户大面积停电的问题，本发明提供了一种配网单相接地故障监测系统，所述系统包括：
2、采集单元：用于基于采集设备获得线路图像；
3、分析单元：用于基于所述线路图像对配电线路进行线路故障的预测，获得预测结果，基于所述预测结果获得故障点；
4、处理单元：用于基于数据平台对所述故障点进行响应处理；
5、所述分析单元包括：
6、获取单元：用于基于所述线路图像获取任意两个相邻杆塔之间的若干线条，获取两个相邻所述杆塔之间的所有所述线条的线条数量；
7、判断单元：用于判断所述线条数量是否等于预设数量，若所述线条数量等于所述预设数量，则基于空飘物单元获得若干空飘物的第一坐标；若所述线条数量大于所述预设数量，则基于异常单元获得若干异常线路的第二坐标，若所述线条数量小于所述预设数量，则基于缺失单元获得若干缺失线路的第三坐标；
8、所述空飘物单元：用于划分所述线路图像获得若干子图像，获取所有所述子图像的第一像素值获得所有所述空飘物，获取所有所述空飘物的坐标获得所有所述第一坐标；
9、所述异常单元：用于获取所有所述线条的第一方向，基于所有所述第一方向获得所有所述异常线路，获取所有所述异常线路的坐标获得所有所述第二坐标；
10、所述缺失单元：用于获取任意两个相邻所述线条之间的第一距离，基于所有所述第一距离获得所有所述缺失线路，获取所有所述缺失线路的坐标获得所有所述第三坐标；
11、结果单元：基于所有所述第一坐标或所有所述第二坐标或所有所述第三坐标获得所述预测结果。
12、空飘物是指在配电线路及周边区域飘浮的可能影响线路安全的气球，以及易被风吹起的各类材质的块、条、幡、网、袋、膜等物体。
13、本系统的原理：通过线路图像获取任意两个相邻杆塔之间的若干线条，通过线条数量进行初步判断，再依据数量的不同做进一步判断，对空飘物、树障和线路的断裂进行识别，以及对其进行定位，可以预测可能发生的单相接地故障，并定位故障点，从而通知相关人员进行处理，减少单相接地故障的发生情况，减少故障区段定位的工作量和用户大面积停电的问题。
14、空飘物的颜色与线路的颜色通常不一致，以及因空飘物缠绕在线路上，其与线路的距离较近，且鸟类一般不会在线路上的同一点停留较长时间；考虑若空飘物的颜色与线路相同、而输电线路中每条线路有输电线和牵引线，牵引线会与输电线之间连接一个绝缘的杆或线，用于对输电线进行支撑或牵引，该杆或线有适当的悬垂弧度，以此减少线路的牵引张力，易被误识别为空飘物的情况，本系统引入连接点进行判断，若其为该绝缘的杆或线，则其与牵引线和输电线会有对应的两个连接点，且该连接点均无延长线，则该点只有3条连接线，故则本系统针对上述区别对空飘物进行识别。
15、进一步地，所述空飘物单元中，获取所有所述子图像的第一像素值获得若干空飘物的具体方式为：基于所有所述第一像素值判断是否存在异物，若存在则获取所述异物与所有所述线条的第二距离，获取最小所述第二距离获得第三距离，判断所述第三距离是否小于或等于第一预设距离，若所述第三距离小于或等于所述第一预设距离则获取所述异物的持续停留时间，判断所述持续停留时间是否大于预设时间，若所述持续停留时间大于所述预设时间则基于所述异物获得所述空飘物；
16、若不存在所述异物，则基于所有所述线条获得第一预设方向的若干横向线条，获取每条所述横向线条与所有所述线条的若干第一连接点，基于所有所述第一连接点获得每条所述横向线条的连接点数量，判断所述连接点数量是否等于2，若否则获取所述横向线条获得所述空飘物，若是则获取与所述连接点数量对应的两个第二连接点，获取每个所述第二连接点的连接线条数量，判断所有所述连接线条数量是否均等于3，若否则基于所有所述第二连接点获得所述空飘物。
17、若有多余线路数量，则可能出现线路断线搭在横担或者树枝掉落在线路上的情况，且连接两条线路之间的导线或拉线等，其通常与配电线路相互垂直，而上述情况下的线路或树枝的方向通常杂乱，与配电线路非相互垂直，则可以通过异常方向进行初步判断，若方向无异常，则考虑导线或拉线通常距离杆塔较近，故可以通过该线与杆塔的距离进行判断。
18、进一步地，所述异常单元中，基于所有所述第一方向获得若干异常线路的具体方式为：基于所有所述第一方向判断是否存在异常方向，若存在则获取与所述异常方向对应的若干第一线条，基于所有所述第一线条获得所有所述异常线路；若不存在异常方向，则获取第二预设方向的若干第二线条，获取所有所述第二线条与预设目标物的第四距离，基于所有所述第四距离获取异常距离的若干第三线条，基于所有所述第三线条获得所有所述异常线路。
19、若缺少线路数量，则出现线路短线的情况，线路之间的距离相对一致，则可以通过其间隔距离判断是否缺失位于中间位置的线路，若一致则表示位于两边位置的线路断线，则可以通过设置基点，判断其与基点的距离进一步判断缺失的线路的位置。
20、进一步地，所述缺失单元中，基于所有所述第一距离获得若干缺失线路的具体方式为：判断所有所述第一距离是否大于预设间隔距离，若是则基于所有所述第一距离获得所有所述缺失线路，若否则基于预设基点，获取所有所述线条与所述基点的第五距离，基于所有所述第五距离获得所有所述缺失线路。
21、考虑鸟类会在输电杆塔上筑巢，鸟口叼树枝、散草、草藤、绳类、胶带、金属丝等物件，在线路上空或导线之间穿越飞行，当物件落在横担与导线之间，会造成线路故障的情况，以及刮风时，杆塔上的鸟巢被风吹散掉落在带电导线或悬瓶上，会造成短路接地故障的情况，本系统加入鸟巢的因素。
22、进一步地，所述分析单元还包括鸟巢单元，所述鸟巢单元用于：将所述线路图像去色获得第一图像，基于所述第一图像获得若干杆塔，基于所有所述杆塔获得若干鸟巢，获取所有所述鸟巢的第四坐标，基于所有所述第四坐标获得第一预测结果，基于所述第一预测结果获得第一故障点，将所述第一故障点传输至所述处理单元进行响应处理。
23、考虑鸟巢通常位于线路与杆塔相交点的区域范围，且鸟巢通常由树枝、散草、草藤、绳类、胶带、金属丝等物件构成，其不规则，线条密集且杂乱，故本系统通过上述因素对鸟巢进行识别。
24、进一步地，基于所有所述杆塔获得若干鸟巢的具体方式为：基于所述第一图像获得若干第四线条，基于所有所述第四线条与所有所述杆塔获得若干第三连接点，获取所有所述第三连接点在第一预设范围内的区域，获得若干第一区域，获取所有所述第一区域的区域线条数量，判断所有所述区域线条数量是否存在大于预设区域线条数量，若是则获取所述第一区域获得所有所述鸟巢。
25、考虑鸟类在巢穴周围的排泄物会污染下方的绝缘子，产生污闪放电的隐患，会对输电线路的正常运行产生严重的影响，以及鸟粪下落时，有可能滴落在绝缘子上并不断累积，鸟粪在绝缘子上经过长时间的逐渐累积后，对绝缘子伞裙形成了有效覆盖，在气候潮湿环境下，绝缘子表面鸟粪受潮，引起沿面闪络发生的情况，本系统加入鸟粪对绝缘子的影响因素。
26、进一步地，所述分析单元还包括鸟粪单元，所述鸟粪单元用于：基于所有所述杆塔获得若干绝缘子，基于所有所述绝缘子获得若干异常绝缘子，获取所有所述异常绝缘子的第五坐标，基于所有所述第五坐标获得第二预测结果，基于所述第二预测结果获得第二故障点，将所述第二故障点传输至所述处理单元进行响应处理。
27、进一步地，基于所有所述绝缘子获得若干异常绝缘子的具体方式为：获取每个所述绝缘子的第二像素值，基于所有所述第二像素值获得每个所述绝缘子的若干子区域，基于所有所述子区域获得每个所述绝缘子的区域数量，判断每个所述区域数量是否小于预设区域数量，若是则获取所有所述子区域的第一面积，获取与最小所述第一面积对应的所述子区域获得若干第一异常区域，获取每个所述第一异常区域的第一颜色，判断所述第一颜色是否与第一预设颜色范围相同，若是则基于所述第一异常区域获得第一异常绝缘子，基于所有所述第一异常绝缘子获得所有所述异常绝缘子。
28、考虑绝缘子的颜色较多，而鸟粪通常为白色、黑绿色或其结合等，则先对绝缘子的颜色进行初步判断，若为除了白色、黑绿色等预设颜色以外的颜色，则鸟粪较为明显，可以直接获取其覆盖面积；则不是再判断其是否存在黑绿色，若存在则获取该区域，且区域数量较多，而鸟类没有体外排尿器官，尿和屎一起经过水分重吸收后通过唯一的泄殖孔排出，表现为一截白色一截黑绿色，黑绿色的是食物消化后残留物，白色的是尿酸，落在绝缘子上，尿酸因是尿液，多为稀状，通常会溅落在黑绿色周围，即黑绿色周围通常会有一圈白色，则判断两个黑绿色间的距离是否小于预设的距离，若小于则两者的白色部分应已重叠或相近，视为已被覆盖，从而计算覆盖面积；以及若黑绿色的区域数量较少，则考虑部分鸟粪仅包含尿液的情况，其干了后为白色晶体，其色泽与绝缘子的色泽不同，则获取黑绿色周围区域的色泽，并将其与其他区域的色泽进行对比，从而获得只有白色鸟粪的区域，从而计算覆盖区域；考虑鸟粪仅为白色的情况，则直接获取其色泽，通过色泽进行判断其覆盖面积。
29、进一步地，若所述区域数量大于或等于所述预设区域数量，基于所有所述绝缘子获得若干异常绝缘子的具体方式还包括：获取每个所述子区域的第二颜色，判断所有所述第二颜色是否均位于第二预设颜色范围内，若是则判断所有所述第二颜色是否存在第一预设颜色，若存在则获取与所述第一预设颜色对应的区域，获得若干第二异常区域，获取所有所述第二异常区域的异常数量，判断所述异常数量是否大于预设异常数量，若是则获取任意相邻两个所述第二异常区域的异常距离，判断所述异常距离是否小于预设异常距离，若小于则将相邻两个所述第二异常区域进行融合获得若干第三异常区域，若所述异常距离大于或等于所述预设异常距离，则基于相邻两个所述第二异常区域获得若干第四异常区域，基于所有所述第三异常区域的第一面积和所有所述第四异常区域的第二面积获得第一异常占比，判断所述第一异常占比是否大于预设占比，若是则基于所述第一异常占比获得所有所述异常绝缘子；
30、若所述异常数量小于或等于所述预设异常数量，则获取非所述第二异常区域获得若干第一待定区域，获取所有所述第一待定区域的第一待定色泽值，基于第二预设范围和所有所述第二异常区域获得第一色泽值，判断所述第一待定色泽值是否与所述第一色泽值相等，若相同则获取与所述第一色泽值对应的第一待定区域，获得若干第五异常区域，基于所有所述第二异常区域和所有所述第五异常区域获得若干第六异常区域，基于所述第六异常区域的第三面积获得第二异常占比，判断所述第二异常占比是否大于所述预设占比，若是则基于所述第二异常占比获得所有所述异常绝缘子；
31、若所有所述第二颜色不存在所述第一预设颜色，则获取所有所述子区域的第二色泽值，基于所有所述第二色泽值和预设色泽值获得第七异常区域，基于所述第七异常区域的第四面积获得第三异常占比，判断所述第三异常占比是否大于所述预设占比，若是则基于所述第三异常占比获得所有所述异常绝缘子；
32、若所有所述第二颜色不全位于所述第二预设颜色范围内，则基于所有所述第二颜色和预设颜色获得第八异常区域，基于所述第八异常区域的第五面积获得第四异常占比，判断所述第四异常占比是否大于所述预设占比，若是则基于所述第四异常占比，获得所有所述异常绝缘子。
33、本发明还提供了一种配网单相接地故障监测方法，所述方法包括：基于采集设备获得线路图像；基于所述线路图像对配电线路进行线路故障的预测，获得预测结果，基于所述预测结果获得故障点；基于数据平台对所述故障点进行响应处理；
34、获得预测结果的具体步骤包括：基于所述线路图像获取任意两个相邻杆塔之间的若干线条，获取两个相邻所述杆塔之间的所有所述线条的线条数量；判断所述线条数量是否等于预设数量，若所述线条数量等于所述预设数量，则基于划分所述线路图像获得若干子图像，获取所有所述子图像的第一像素值获得若干空飘物，获取所有所述空飘物的坐标获得若干第一坐标；若所述线条数量大于所述预设数量，则基于获取所有所述线条的第一方向，基于所有所述第一方向获得若干异常线路，获取所有所述异常线路的坐标获得若干第二坐标；若所述线条数量小于所述预设数量，则基于获取任意两个相邻所述线条之间的第一距离，基于所有所述第一距离获得若干缺失线路，获取所有所述缺失线路的坐标获得若干第三坐标；基于所有所述第一坐标或所有所述第二坐标或所有所述第三坐标获得所述预测结果。
35、本方法的原理和效果与本系统相似，对于本方法不进行相应的赘述。
36、本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
37、1.基于线路图像对配电线路进行线路故障的预测，获得预测结果，基于预测结果获得故障点，通过线路图像获取任意两个相邻杆塔之间的若干线条，通过线条数量进行初步判断，再依据数量的不同做进一步判断，对空飘物、树障和线路的断裂进行识别，以及对其进行定位，可以预测可能发生的单相接地故障，并定位故障点，从而通知相关人员进行处理，减少单相接地故障的发生情况，减少故障区段定位的工作量和用户大面积停电的问题。
38、2.基于所有杆塔获得若干鸟巢，获取所有鸟巢的第四坐标，基于所有第四坐标获得第一预测结果，基于第一预测结果获得第一故障点，考虑鸟巢对配网单相接地的危害，可以预测可能发生的单相接地故障，并定位鸟巢点，从而通知相关人员进行处理，减少单相接地故障的发生情况，减少故障区段定位的工作量和用户大面积停电的问题。
39、3.基于所有杆塔获得若干绝缘子，基于所有绝缘子获得若干异常绝缘子，获取所有异常绝缘子的第五坐标，基于所有第五坐标获得第二预测结果，基于第二预测结果获得第二故障点，考虑鸟粪大面积覆盖绝缘子的危害以及绝缘子断裂的情况，可以预测可能发生的单相接地故障，并定位故障的绝缘子，从而通知相关人员进行处理，减少单相接地故障的发生情况，减少故障区段定位的工作量和用户大面积停电的问题。
1.一种配网单相接地故障监测系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种配网单相接地故障监测系统，其特征在于，所述空飘物单元中，获取所有所述子图像的第一像素值获得若干空飘物的具体方式为：
3.根据权利要求1所述的一种配网单相接地故障监测系统，其特征在于，所述异常单元中，基于所有所述第一方向获得若干异常线路的具体方式为：
4.根据权利要求1所述的一种配网单相接地故障监测系统，其特征在于，所述缺失单元中，基于所有所述第一距离获得若干缺失线路的具体方式为：
5.根据权利要求1所述的一种配网单相接地故障监测系统，其特征在于，所述分析单元还包括鸟巢单元，所述鸟巢单元用于：将所述线路图像去色获得第一图像，基于所述第一图像获得若干杆塔，基于所有所述杆塔获得若干鸟巢，获取所有所述鸟巢的第四坐标，基于所有所述第四坐标获得第一预测结果，基于所述第一预测结果获得第一故障点，将所述第一故障点传输至所述处理单元进行响应处理。
6.根据权利要求5所述的一种配网单相接地故障监测系统，其特征在于，基于所有所述杆塔获得若干鸟巢的具体方式为：
7.根据权利要求5所述的一种配网单相接地故障监测系统，其特征在于，所述分析单元还包括鸟粪单元，所述鸟粪单元用于：基于所有所述杆塔获得若干绝缘子，基于所有所述绝缘子获得若干异常绝缘子，获取所有所述异常绝缘子的第五坐标，基于所有所述第五坐标获得第二预测结果，基于所述第二预测结果获得第二故障点，将所述第二故障点传输至所述处理单元进行响应处理。
8.根据权利要求7所述的一种配网单相接地故障监测系统，其特征在于，基于所有所述绝缘子获得若干异常绝缘子的具体方式为：
9.根据权利要求8所述的一种配网单相接地故障监测系统，其特征在于，若所述区域数量大于或等于所述预设区域数量，基于所有所述绝缘子获得若干异常绝缘子的具体方式还包括：
10.一种配网单相接地故障监测方法，其特征在于，所述方法包括：
