[發明專利]一種電力線下方地物安全距離實時檢測方法

在審

• 申請號: 201710597796.7
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107392247A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 麥曉明
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06T3/00;G06T17/00;G01S17/02;G01S17/46;G01C11/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,唐京橋

本發明提供的一種電力線下方地物安全距離實時檢測方法，通過將激光點云數據和影像數據實時配準，實時生成電力線路附近區域彩色激光點云，然后利用深度學習算法對彩色點云進行實時分類，得到電力線對應的三維激光點云，再利用該激光點云數據實時擬合電力線弧垂方程，得到電力線的三維模型，最后采用鉛垂線方法對下方地物安全距離進行實時檢測。本發明中，整個過程全自動化，無需人工干預，實現了對電力線下方地物安全距離進行實時檢測。

技術領域

本發明涉及電力線檢測技術領域，尤其涉及一種電力線下方地物安全距離實時檢測方法。

背景技術

我國電網現行高壓電力線路結構復雜、規模龐大，線路通道環境十分復雜，異物纏掛、線路下方樹木、違規施工、違章建筑等易導致線路安全距離不足而發生短路事故。事故一旦發生，后果嚴重，巨大的電流可能造成人員嚴重傷害，故障造成線路設備損壞，跳閘停運，對電網運行造成沖擊，同時，故障對城市區域供電造成影響，擾亂企業和居民的正常生產生活秩序，帶來重大經濟損失。

對于電力線路安全距離的檢測，目前常用的方式是電力工人巡線過程中，對線路段進行人工目視判斷或全站儀量測，但線路安全距離不足的多發點通常在人跡難至之地，這些測量方式由于樹木、建筑等遮擋以及視覺透視偏差，難以對疑似超限點得出準確有效的判斷，不能適應現代化電網的發展和安全運行需要，超、特高壓電網急需高效、先進、科學的電力線路安全檢測方式。

有人直升機及無人機攜帶激光掃描系統電力線路通道巡檢技術，已在我國電網巡檢中逐漸得到應用。機載激光雷達測量系統可以很好地解決空間定位和測量精度等問題，它可直接而快速地采集線路走廊高精度三維激光點云數據，進而快速地獲得高精度三維線路走廊的地形、地貌、地物和線路設施的空間信息。隨著LiDAR點云數據處理技術的逐漸成熟，目前國內大部分無人機電力巡線系統都配備有LiDAR系統。隨著傳感器技術的進步，激光掃描儀和定位定姿系統都在逐步小型化，LiDAR系統也隨之輕小型化，從而能被多旋翼無人機所搭載。但目前基于LiDAR的導線地物安全檢測絕大多是事后處理，即先采集整個導線路的數據，然后再內業進行處理(包括定位定姿數據處理、LiDAR點云生成，導線提取等)。后處理方式的優點是精度高，但延時較大，不便于檢修人員實時實地解決安全隱患。另外，后處理流程復雜度高，難以被一般工作人員掌握。

這兩大問題仍制約著無人機激光雷達系統在電力巡檢工作中的大規模使用。其中，現有的檢測方法延時大，無法實時監測電力線狀況是本領域技術人員需要解決的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種電力線下方地物安全距離實時檢測方法，用于解決現有的檢測方法延時大，無法實時監測電力線狀況的技術問題。

本發明提供的一種電力線下方地物安全距離實時檢測方法，包括以下步驟：

實時采集激光點云數據和實時影像數據；

對激光點云數據與實時影像數據進行實時配準，生成電力線路附近區域彩色激光點云；

通過深度學習算法對彩色激光點云進行實時分類，提取出電力線對應的三維激光點云；

根據三維激光點云的數據實時擬合生成電力線弧垂方程，構成電力線三維模型；

根據電力線三維模型通過鉛垂線法計算電力線下方地物的距離，實時對電力線下方地物的距離進行安全檢測。

優選地，所述對激光點云數據與實時影像數據進行實時配準，生成電力線路附近區域彩色激光點云具體包括：

將激光點云數據與實時影像數據用WGS84坐標系、POS坐標系、相機成像坐標系和激光掃描坐標系表示；