[發明專利]用于電力巡線中應用的機載激光雷達系統

在審

• 申請號: 201810962604.2
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN108663669A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 賀成成;趙路;趙何芳;王誠剛;李早玲;安麗娜;魏立龍;李鐵英
• 申請（專利權）人: 上海華測導航技術股份有限公司
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 劉君

本發明提供了用于電力巡線中應用的機載激光雷達系統，包括無人機搭載激光雷達系統，通過所述無人機搭載激光雷達系統獲取真實點云數據，為輸電線路監護人員提供數據基礎，并對點云數據進行處理；三維量測分析模塊，所述三維量測分析模塊用于實現對線路任意點距離量測、面積量測，能夠直接精確測量出輸電線路各點的坐標、高程、任意兩點間空間距離、任意點高程，能夠精確測量電力線相間距離，為間隔棒的制作與安裝提供精確尺度，本發明具有快速獲取高精度激光點云和高分辨率數碼影像的優點，無論對新建線路的走向選擇設計，還是對已建線路的危險點巡線檢查、線路資產管理以及各種專業分析，都帶來了傳統測繪手段所不具備的作業模式和技術優勢。

技術領域

本發明涉及電力巡線領域，具體涉及到用于電力巡線中應用的機載激光雷達系統。

背景技術

近年來，隨著中國經濟建設的高速發展，用電需求高速增長，對電網建設的需求亦日益強烈。與此同時，面對已建成的漫長電力網絡，如何有效地對其進行管理，以保證電網的正常運行，確保電力的安全輸送，亦顯得更加重要。一次停電事故的發生不但給電網經營企業的經濟效益帶來損失，而且對電力用戶和整個社會都將造成嚴重的影響；

由于國內電網不斷擴大，長距離輸電線路如特(超)高壓線路增長迅速，而且很多的輸電線路分布在崇山峻嶺之中，為了日常電力線的維護、更新電力臺賬數據、防止電力事故的發生等工作，需要對電力線進行日常的巡查工作。目前，電力巡線工作主要由電力工人翻山越嶺，采用人工觀察或者無人機影像查看對現有電力線進行巡查，存在作業強度大、作業周期長，數據不直觀、精度低、再利用程度不高以及地形復雜地區難以工作等缺點。

發明內容

為了解決上述不足的缺陷，本發明提供了用于電力巡線中應用的機載激光雷達系統，本發明具有快速獲取高精度激光點云和高分辨率數碼影像的優點，無論對新建線路的走向選擇設計，還是對已建線路的危險點巡線檢查、線路資產管理以及各種專業分析，都帶來了傳統測繪手段所不具備的作業模式和技術優勢。

本發明提供了用于電力巡線中應用的機載激光雷達系統，包括無人機搭載激光雷達系統，通過所述無人機搭載激光雷達系統獲取真實點云數據，為輸電線路監護人員提供數據基礎，并對點云數據進行處理；三維量測分析模塊，所述三維量測分析模塊用于實現對線路任意點距離量測、面積量測，能夠直接精確測量出輸電線路各點的坐標、高程、任意兩點間空間距離、任意點高程，能夠精確測量電力線相間距離，為間隔棒的制作與安裝提供精確尺度。

上述的系統，其中，還包括濾波與地物分類模塊，所述濾波與地物分類模塊用于實現激光點云的濾波處理和點云分類，將點云數據劃分為地表點云、輸電本體點云及走廊內地物點云。

上述的系統，其中，還包括三維建模模塊，所述三維建模模塊通過激光點云濾波結果，生成高精度的數字高程模型DEM，實現線路走廊三維地形還原。

上述的系統，其中，還包括電力線提取模塊，所述電力線提取模塊利用分類后的線路走廊地物的激光點云，跟蹤相鄰點云數據，將同一條線路上的點云數據識別出來，并輸出矢量化的電力線成果。

上述的系統，其中，還包括電力安全運行分析模塊，所述電力安全運行分析模塊基于激光點云數據精確量測線路走廊地物到導線的距離是否滿足安全運行要求。

上述的系統，其中，所述無人機搭載激光雷達系統包括慣性測量單元、差分GPS、激光掃描測距系統和成像裝置。

上述的系統，其中，所述點云數據進行處理包括點云特征提取，所述點云特征提取包括：點云的空間坐標、強度信息、回波信息、基于特征空間的特征、基于回波的特征、基于密度的特征。