[發(fā)明專利]一種基于北斗高精度無人機定位的配網(wǎng)桿塔形變監(jiān)測方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210534089.4 | 申請日： | 2022-05-17 |
| 公開（公告）號： | CN114964158A | 公開（公告）日： | 2022-08-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 江旭東;趙健;余江順;黃隆;張輝;陳雨然;鄒瑋;胡耀蓉 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國電建集團貴州電力設(shè)計研究院有限公司 |
| 主分類號： | G01C9/00 | 分類號： | G01C9/00;G01C3/00;G01B11/16;G01S19/42;B64C39/02 |
| 代理公司： | 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100 | 代理人： | 商小川 |
| 地址： | 550000 貴州省貴陽*** | 國省代碼： | 貴州;52 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 北斗 高精度 無人機 定位 桿塔 形變 監(jiān)測 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于北斗高精度無人機定位的配網(wǎng)桿塔形變監(jiān)測方法，它包括：在配網(wǎng)桿塔豎直方向上的最高點以上1?2分米處安裝一個圓球，設(shè)置球心的位置為桿塔識別點，在圓球上標(biāo)注桿塔號供無人機識別；基于北斗高精度定位的無人機進行紅外測距，如果測距值相等則該最小值加上球的半徑即為無人機到球心的距離，如果不相等則桿塔發(fā)生傾斜或倒塌；調(diào)整無人機位置，測量三組測距最小值，利用三球交匯原理即求出圓球球心位置，與對應(yīng)標(biāo)準位置進行比對，即判斷出形變大小；解決了現(xiàn)有技術(shù)中配網(wǎng)桿塔逐桿安裝形變監(jiān)測裝置成本較高，采用激光雷達點云掃描獲取線路點云數(shù)據(jù)，與模型對比進行識別，這種方法處理速度較慢，且識別率不高等技術(shù)問題。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于屬于配網(wǎng)桿塔形變監(jiān)測技術(shù)，尤其涉及一種基于北斗高精度無人機定位的配網(wǎng)桿塔形變監(jiān)測方法。
背景技術(shù)
配電網(wǎng)直接面向終端用戶，是保障生產(chǎn)生活的重要公共基礎(chǔ)設(shè)施，需要較高的可靠性，配網(wǎng)線路桿塔極多，配網(wǎng)桿塔傾斜、倒塌、下沉等形變頻繁的影響著配網(wǎng)的高效可靠運行，對配網(wǎng)桿塔進行形變監(jiān)測可以提升配網(wǎng)防范地質(zhì)災(zāi)害的能力和水平。由于傳統(tǒng)的安裝式的高精度形變監(jiān)測裝置價格較高，目前基本只在主網(wǎng)桿塔中使用，而配網(wǎng)桿塔數(shù)量較多，無法廣泛安裝形變監(jiān)測裝置。目前配網(wǎng)桿塔的形變監(jiān)測主要式采用激光雷達點云掃描獲取線路點云數(shù)據(jù)，與模型對比進行識別，這種方法處理速度較慢，且識別率不高。這都限制了配網(wǎng)桿塔形變監(jiān)測的業(yè)務(wù)開展。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于北斗高精度無人機定位的配網(wǎng)桿塔形變監(jiān)測方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中配網(wǎng)桿塔逐桿安裝形變監(jiān)測裝置成本較高，采用激光雷達點云掃描獲取線路點云數(shù)據(jù)，與模型對比進行識別，這種方法處理速度較慢，且識別率不高等技術(shù)問題。
本發(fā)明技術(shù)方案：
一種基于北斗高精度無人機定位的配網(wǎng)桿塔形變監(jiān)測方法，它包括：
步驟1、在配網(wǎng)桿塔豎直方向上的最高點以上1-2分米處安裝一個圓球，設(shè)置球心的位置為桿塔識別點，在圓球上標(biāo)注桿塔號供無人機識別；
步驟2、基于北斗高精度定位的無人機進行紅外測距，如果測距值相等則該最小值加上球的半徑即為無人機到球心的距離，如果不相等則桿塔發(fā)生傾斜或倒塌；
步驟3、調(diào)整無人機位置，測量三組測距最小值，利用三球交匯原理即求出圓球球心位置，與對應(yīng)標(biāo)準位置進行比對，即判斷出形變大小。
無人機采用圖像識別方法識別桿塔號，所述圖像識別方法為OpenCV方法。
紅外測距的方法為：無人機飛臨桿塔頂端斜上方，通過圖像識別方法識別桿塔號；攜帶的紅外激光測距儀對桿塔頂部區(qū)域進行掃描測距并記錄測量數(shù)據(jù)，并計算出測距最小值對應(yīng)的點，在該點處將紅外激光測距儀的測量角度向外增加一度，并沿?zé)o人機到測距最小值兩點之間的線段旋轉(zhuǎn)一周，判斷這一周的測距值是否相等，如果測距值相等則該最小值加上球的半徑即為無人機到球心的距離。
球心坐標(biāo)位置的確定方法為：調(diào)整無人機位置，測量三組測距最小值，無人機的位置已知，則利用三球交匯原理求出圓球球心位置；設(shè)無人機三維坐標(biāo)系下的三組坐標(biāo)分別為(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)和(x3,y3,z3)，待求球心坐標(biāo)為(x,y,z)，三組測距半徑分別為r1、r2和r3，則列方程組：
求解式(1)即解得球心坐標(biāo)位置。
本發(fā)明的有益效果：
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