[發明專利]輸電線路空氣間隙分析方法

在審

• 申請號: 202011155342.2
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112504208A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 許焱;郭寧;鮑都都;張輝;苗堃;李超;張鵬;張海燕;張本;張勝利
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司濟源供電公司
• 主分類號: G01B21/16
• 分類號: G01B21/16
• 代理公司: 鄭州圖釘專利代理事務所(特殊普通合伙) 41164
• 代理人: 石路

本發明涉及本文采用了一種輸電線路空氣間隙分析方法，通過無人機非接觸獲取桿塔多角度序列影像，并重建其點云，在點云上實現對桿塔空隙間隙的量測，通過無人機獲取的多視電力線桿塔影像，經攝影測量空中三角測量平差及密集匹配等處理后，得到桿塔精細點云，并在此基礎上量測桿塔空氣間隙距離，該方法避免了傳統通過風偏角量測間接計算桿塔空氣間隙存在的多誤差疊加影響，保證了桿塔空隙間隙量測值的精度，通過對無人機采集影像的飛行方式與重建點云精度分析，采用“五向飛行”，更適合電力線桿塔的點云精細建模與量測；本發明具有測量精度高、數據準確的優點。

技術領域

本發明涉及輸電線路安全技術領域，具體涉及一種輸電線路空氣間隙分析方法。

背景技術

風偏事故是電網正常運行的重大安全隱患，絕緣子串下端帶電體與桿塔之間的空氣間隙減小是導致風偏跳闡事故的主要因素之一，因此，如何在輸電線路運行過程中，高精度量測與監測桿塔的最小空氣間隙，及時進行風偏預警，對于維護電網運行安全至關重要。

目前桿塔空氣間隙量測方法主要有基于風偏角計算模型的檢測方法及基于傳感器的輸電線路風偏方法檢測，前一種方法是首先獲取風偏角，再根據模型計算桿塔空氣間隙，由于影響風偏的參數很多，測量的各種環境參數本身存在誤差，各種誤差的疊加使得風偏角計算準確度低，后一種方法需要在惡劣氣候及帶電環境下布設數據采集硬件，導致實施過程中困難重重；因此，提供一種測量精度高、數據準確的輸電線路空氣間隙分析方法是非常有必要的。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，而提供一種測量精度高、數據準確的輸電線路空氣間隙分析方法。

本發明的目的是這樣實現的：輸電線路空氣間隙分析方法，它包括以下步驟：

步驟1)：桿塔影像數據采集，采用無人機進行五向飛行進行影響數據采集,需要獲取足夠重疊度、多視角的高分辨率、高質量桿塔序列影像；

步驟2)：空中三角測量，通過區域網平差計算影像的位置姿態參數，同時能夠得到目標場景的稀疏重建點云；

光束法區域網平差是以共線方程為基礎方程，共線方程如下：

其中：x，y為像點的像平面坐標；x₀，y₀，f為影像的內方位元素；X_S，Y_S，Z_S為攝站點的物方空間坐標；a_i，b_i，c_i(i＝1，2，3)為影像的三個外方位角元素組成的九個方向余弦；X，Y，Z為物方點的物方空間坐標；

b₁＝cosωsinκ

b₂＝cosωcosκ

b₃＝-sinω

光束法區域網平差根據共線方程，利用最小二乘法解算影像的位置和姿態參數X_S，Y_S，Z_S，ω，к及待求點的物方坐標；

步驟3)：多視影像密集匹配，采用基于物方面元的多視立體匹配算法，分為三個步驟:初始特征匹配、擴散、過濾，初始特征匹配的目的是生成初始稀疏的匹配點，作為下一步匹配傳播的種子點；擴散主要是由稀疏的種子點擴展得到密集的點云；過濾是剔出錯誤點，去除誤匹配；