[發明專利]基于無人機的多區域跨越工程選線方案生成方法

在審

• 申請號: 202111230490.0
• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN114117577A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 李建華;周靈剛;朱敏捷;朱逸芝
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司臺州供電公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 戴俊波

本發明公開了基于無人機的多區域跨越工程選線方案生成方法，包括如下步驟：S1、根據電塔架設的個數N和走線方向，建立全域虛擬地圖；S2、將全域虛擬地圖平均分割成N個獨立局部圖；S3、無人機根據設定的路徑獲取區域內成像圖片；S4、將無人機獲取的圖像填充至獨立局部圖；S5、若干獨立局部圖處理后得到全域3D虛擬地圖；S6、根據地形勘測數據建立工況模型；并確定獨立局部圖中電塔的最佳搭建位置；S7、根據工況模型的動態參數調整建立適應環境因素的施工方案；S8、將施工方案各工況的工具類型和工具數量輸入到工具庫模型，生成對應的預備工具清單。該方案可以顯著提高電塔搭建前的期規劃設計效率為后期電塔的搭建提供準確的依據。

技術領域

本發明涉及電力施工規劃設計領域，具體的，涉及基于無人機的電塔架設方案生成方法。

背景技術

由于很多電力線路工程路徑一般都遠離居民聚居區域，往往沿著人跡罕至的高山密林地區布設，盡可能減少對人居環境的影響，同時避免因為征遷引起的工程造價、時間成本的巨幅上升，這就造成了工程地形條件復雜、勘測設計難度大等現實困境。如果采用以往輸電線路勘測作業方式，需要大面積砍伐路徑通道，既不環保高效也不符合政府關于“青山掛白”整治的要求。同時，由于非航測的作業方式，路徑方案需要在獲得現場測量數據之后才能確定，造成現場勞動強度大、效率低，而定下的路徑方案缺乏全局觀和整體性，往往會隨著線路往前推進，新出現的種種障礙因素對前面已選定的方案造成顛覆性的影響，最終造成重復工作量巨大、效率難以提升、工期滯后。所以采用航測手段輔助電力線路工程勘測設計已是大勢所趨。

隨著近年來無人機航空攝影技術的進步，越來越多的測繪工作應用無人機獲取影像數據。無人機體積小巧、機動靈活、生產效率高、綜合成本低，在小區域和飛行困難地區的高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優勢。由于電力鐵塔的架設難度和安全穩固性與受地形地貌的影響較大，實際工程人員很難將地形地貌等因素納入整體方案進行綜合考慮；因此，電力鐵塔的建設工期長，架設成本大。同時由于電力鐵塔的架設工期長，涉及到的器件多，施工人員難以估算實際需要的器件清單。因此，電塔搭建前期規劃布局工作是否做得準確到位對于后續的現場施工的難易程度和成本控制變電尤為重要。

發明內容

本發明的目的是設計基于無人機的多區域跨越工程選線方案生成方法，建立虛擬地圖并在虛擬地圖上找到電塔的最佳安裝位置，在工況模型中搭建模擬電塔，根據地形勘測數據確定塔基模型的澆筑厚度，提高電塔實際的抗災害能力，最后通過工具庫模型生成工具清單，使得施工過程更加安全高效。

為實現上述技術目的，本發明提供的一種技術方案是，基于無人機的多區域跨越工程選線方案生成方法，包括如下步驟：

S1、按比例設定虛擬地圖的尺寸，確定虛擬地圖中電塔架設的個數N和走線方向；建立全域虛擬地圖；

S2、將全域虛擬地圖平均分割成N個獨立局部圖，每一份獨立局部圖單獨編輯成像；

S3、設定無人機的攝像路徑；無人機根據設定的路徑獲取區域內成像圖片；

S4、將無人機獲取的圖像進過預處理后，填充至獨立局部圖進行3D渲染成像；

S5、若干獨立局部圖經過拼接和邊界輪廓處理后，得到全域3D虛擬地圖；

S6、全域3D虛擬地圖內輸入地形勘測數據，進而建立工況模型；根據地形勘測數據確定獨立局部圖中電塔的最佳搭建位置；

S7、根據工況模型的動態參數調整建立適應環境因素的施工方案；

S8、將施工方案各工況的工具類型和工具數量輸入到工具庫模型，生成對應的預備工具清單。