[發(fā)明專利]電力線路環(huán)境中的危險(xiǎn)點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)和分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310136279.1
• 申請(qǐng)日: 2013-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103218687A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張樂(lè);李靜;陳超東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張樂(lè);李靜;陳超東
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 45104
• 代理人: 王素娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于電力線路巡線管理，具體是電力線路環(huán)境中的危險(xiǎn)點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)和分析方法。

背景技術(shù)

電力線路環(huán)境中的危險(xiǎn)點(diǎn)檢測(cè)，是三維激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于電力線路巡線管理中的最基礎(chǔ)性功能。多樹(shù)木地帶是易發(fā)生電力線路危險(xiǎn)點(diǎn)的主要場(chǎng)所，但是現(xiàn)有的激光點(diǎn)云分類技術(shù)，只是針對(duì)實(shí)時(shí)采集的激光點(diǎn)云進(jìn)行分類與建模，然后分析計(jì)算電力線路激光點(diǎn)云與周邊地物激光點(diǎn)云之間的高差，從而檢測(cè)電力線路的安全性。

顯然這只是基于激光雷達(dá)采集瞬間激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)那一瞬間時(shí)電力線路與周邊地物之間的安全狀態(tài)，實(shí)際顯然會(huì)與此有較大區(qū)別，因?yàn)榇罅繕?shù)木類為瘦高型類，以南方楠竹最為典型，樹(shù)梢容易受到山風(fēng)影響，在高度上形成大于1米的偏差是常見(jiàn)的，從而嚴(yán)重影響危險(xiǎn)點(diǎn)檢測(cè)判別結(jié)果。

本方法就是實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)偏影響下的樹(shù)梢或樹(shù)枝高度進(jìn)行有效修正，從而更合理的分析、檢測(cè)電力線路的危險(xiǎn)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電力線路環(huán)境中的危險(xiǎn)點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)和分析方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明分為如下兩個(gè)部分：

1.電力線路環(huán)境中的危險(xiǎn)點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)由以下三個(gè)部件組成：

1.1）電力線路環(huán)境危險(xiǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集模塊

系統(tǒng)主要組成單元為電力線路環(huán)境危險(xiǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集模塊，模塊內(nèi)設(shè)有激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)、安全狀態(tài)數(shù)據(jù)和風(fēng)力數(shù)據(jù)。在電力線路周圍有林木地段安裝電力線路環(huán)境危險(xiǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集模塊，實(shí)時(shí)采集危險(xiǎn)點(diǎn)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，包括電力線路與周邊地物之間的安全狀態(tài)數(shù)據(jù)、風(fēng)力數(shù)據(jù)；

1.2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊

存儲(chǔ)電力線路危險(xiǎn)點(diǎn)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

1.3）數(shù)據(jù)傳輸單元

數(shù)據(jù)傳輸單元的傳輸方式為無(wú)線傳輸和∕或有線傳輸；

三個(gè)部件的關(guān)系是：通過(guò)電力線路環(huán)境危險(xiǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集模塊采集激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)、安全狀態(tài)數(shù)據(jù)、風(fēng)力數(shù)據(jù)，并由數(shù)據(jù)傳輸單元將激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)、安全狀態(tài)數(shù)據(jù)、風(fēng)力數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中讀取電力線路危險(xiǎn)點(diǎn)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過(guò)激光點(diǎn)云分類得到地表模型與潛在危險(xiǎn)點(diǎn)區(qū)域。

2.電力線路環(huán)境危險(xiǎn)分析方法，分析方法流程如下：

1）將電力線路危險(xiǎn)點(diǎn)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)讀取出來(lái)后，分離出單顆樹(shù)木所對(duì)應(yīng)所的激光點(diǎn)云，或單個(gè)樹(shù)梢，或單個(gè)梢枝部分所對(duì)應(yīng)的激光點(diǎn)云；

2）基于步驟1）中所分離的激光點(diǎn)云，計(jì)算這些激光點(diǎn)云所在的三維趨勢(shì)平面方程參數(shù)；

3）針對(duì)的樹(shù)木類型以及風(fēng)偏情況，選定樹(shù)木軸線在風(fēng)偏作用下的空間形態(tài)軌跡線類型，包括而不局限于橢圓曲線、拋物線；

4）從步驟1）中所分離的激光點(diǎn)云中選取或計(jì)算特征點(diǎn)；

特征點(diǎn)：采集的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)集中，某個(gè)平面區(qū)域范圍上的高度值最大、最小的點(diǎn)、在平面范圍邊界上或中心位置處的點(diǎn)，激光點(diǎn)云趨勢(shì)平面在平面投影面范圍上邊界上或中心位置處的點(diǎn)，以及特定擬合曲線（拋物線、橢圓線）所形成的特征點(diǎn)；

5)針對(duì)步驟3）中的空間形態(tài)軌跡線類型，以及步驟4）中所確定的特征點(diǎn)參數(shù)，計(jì)算具體的空間形態(tài)軌跡線參數(shù)；

6)計(jì)算電力線路與步驟5)中所生成空間形態(tài)軌跡線在空間任意位置變化時(shí)之間的最近距離及對(duì)應(yīng)點(diǎn)；

每個(gè)空間形態(tài)軌跡線在不同空間位置上與電力線路都有一個(gè)最近點(diǎn)和最近距離；

7)從步驟6)中選取最近距離達(dá)不到電力線路安全距離的點(diǎn)，作為電力線路危險(xiǎn)點(diǎn)。

本發(fā)明具有的優(yōu)勢(shì)：

1.本發(fā)明方法和系統(tǒng)對(duì)電力線路的危險(xiǎn)點(diǎn)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確、全面。

2.本發(fā)明方法和系統(tǒng)對(duì)電力線路危險(xiǎn)點(diǎn)的分析，有效而且分析速度很快，可在電力線路數(shù)據(jù)傳回的短時(shí)間內(nèi)，對(duì)電力線路危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行處理，為電力線路的安全提供足夠的預(yù)警時(shí)間。

3.本發(fā)明方法和系統(tǒng)，可以替代大量的人工巡線工作，節(jié)約資源，提高了電力線路巡線管理的效率。

4.本發(fā)明方法和系統(tǒng)，可以設(shè)置在人工難以到達(dá)的電力線路地段，可以對(duì)電力線路進(jìn)行全息無(wú)縫監(jiān)測(cè)和管理，極大的提高了電力線路的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明電力線路危險(xiǎn)點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖。

圖中，電力線路環(huán)境危險(xiǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集模塊1，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊2，數(shù)據(jù)傳輸單元3。

圖2是本發(fā)明電力線路危險(xiǎn)點(diǎn)分析方法流程圖。

圖3是本發(fā)明激光點(diǎn)云圖像正視圖。

圖4是本發(fā)明激光點(diǎn)云圖像俯視圖。

圖5是本發(fā)明激光點(diǎn)云圖像側(cè)視圖。

圖6是本發(fā)明激光點(diǎn)云圖像側(cè)面截圖。