[發明專利]基于激光點云數據的電力線弧垂確定方法及裝置

有效

• 申請號: 202010422540.4
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111339692B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 段勇;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 北京數字綠土科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06K9/62;G06T17/00
• 代理公司: 北京繪聚高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11832
• 代理人: 郭士磊

本申請實施例提供一種基于激光點云數據的電力線弧垂確定方法及裝置，方法包括：基于激光點云數據確定目標區域中相鄰的兩個桿塔之間的目標電力線的電力線點云數據；應用預設的擬合方式確定目標電力線上的初始弧垂點以及初始弧垂值；在目標電力線的電力線點云數據中構建以初始弧垂點為中心的三維空間范圍；若三維空間范圍包含有電力線點云數據，則應用高程值最小的點的位置信息修正初始弧垂點以及初始弧垂值，得到實際弧垂點以及實際弧垂值。本申請能夠有效提高電力線弧垂的獲取準確度，并能夠有效節省數據處理的時間及金錢成本，以及提高電力線弧垂的獲取效率，進而能夠有效提高應用電力線弧垂監測輸電線路的運行狀態的可靠性及精確性。

技術領域

本申請涉及輸電線路運行技術領域，具體涉及基于激光點云數據的電力線弧垂確定方法及裝置。

背景技術

輸電線路規模大、覆蓋范圍廣、所經過的地形環境復雜，需要定期對線路進行檢測評估。其中，電力線弧垂值是線路在設計和維護中的主要指標，其值是否處在設計值范圍內，將直接影響到線路的安全穩定運行。

輸電線路上任意一點的弧垂是指該點距兩懸掛點連線的垂直距離，通常所指的弧垂是電力線的最大弧垂，位于兩掛點水平中間位置。傳統的弧垂測量方法有檔測中點角度法、檔端角度法等，這些方法過程復雜，且精度較低，難以滿足需求。因此，隨著無人機激光雷達技術的不斷發展，通過掃描得到的三維點云數據進行弧垂計算的方式逐漸被用戶所接受。

基于點云數據計算弧垂，目前主要有以下兩種方法：一是基于點云數據直接測量弧垂；二是通過提取電力線掛點和電力線點云數據，根據電力線形態以特定方程進行擬合，通過電力線方程計算弧垂。由于采集得到的電力通道點云數據可能存在點密度較小甚至部分缺失的問題，另外由于配準等因素也可能會導致電力線點云數據重疊，因此這些情況下無法直接測量或測量結果誤差較大；而僅通過擬合得到的電力線方程與實際電力線點云也可能會存在一定偏差，特別是檔距較大的情況下可能無法完全擬合，計算得到的弧垂值則無法滿足精度要求。目前，電力線弧垂的計算方式有下述幾種：

《CN106228013A-一種電力線段平行視角下的弧垂計算方法》——其通過對圖像進行處理擬合懸鏈曲線計算弧垂，然而，通過將圖像作為數據源，顯然存在因數據源不準確而無法保證電力線弧垂計算的準確性。

《CN109084687A-基于無人機激光雷達測量技術的弧垂計算方法及其裝置》——其通過無人機對架空輸電線路進行測量，獲取兩桿塔線路上弧垂待求點的位置信息，結合導線物理參數，計算弧垂值。該方法僅應用導線物理參數計算了一次弧垂值，無法計算的準確性。

《CN109462183A -電力線弧垂調整方法和裝置》——其獲取相鄰兩個桿塔之間的目標電力線的點云數據，與桿塔的交點作為端點，獲取兩個端點的直線及同時通過兩個端點的豎直平面，以此計算電力線弧垂。然而，由于該方式并未基于真實點云數據計算，因此無法保證所得的電力線弧垂點是實際弧垂點。

《CN109458936A -一種基于激光點云數據的輸電線路弧垂精確測量方法》——其通過兩兩相鄰桿塔之間的點云分類數據中獲取任一兩相鄰桿塔之間的線路的兩個掛點并連線，分兩相鄰桿塔高度相同和高度不同兩者情況計算出弧垂值。然而，由于該方式并未基于真實點云數據計算，因此無法保證所得的電力線弧垂點是實際弧垂點。

發明內容

針對上述現有技術問題中的至少一項，本申請提供一種基于激光點云數據的電力線弧垂確定方法及裝置，能夠有效提高電力線弧垂的獲取準確度，并能夠有效節省數據處理的時間及金錢成本，以及提高電力線弧垂的獲取效率，進而能夠有效提高應用電力線弧垂監測輸電線路的運行狀態的可靠性及精確性。

為解決上述技術問題，本申請提供以下技術方案：

第一方面，本申請提供一種基于激光點云數據的電力線弧垂確定方法，包括：

基于預獲取的激光點云數據確定目標區域中相鄰的兩個桿塔之間的一目標電力線的電力線點云數據；