基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)，包括：三位量化信息獲取單元，適于獲取輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，即LiDAR提供的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；三維重建單元，適于基于輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化分布信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，對(duì)輸電線路本體及走廊進(jìn)行三維重建；以及智能巡檢分析單元，適于基于三維重建結(jié)果，進(jìn)行安全距離檢測(cè)，并根據(jù)安全距離檢測(cè)結(jié)果和輸電線路安全規(guī)范進(jìn)行安全距離分析，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警。本發(fā)明還提供一種基于LiDAR的輸電線路智能巡檢方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了巡線數(shù)據(jù)的三化需求、巡線功能的三化需求。
【專利說明】基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的高壓輸電線路運(yùn)行領(lǐng)域，尤其涉及一種基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行輸電線路的運(yùn)檢管理模式和常規(guī)的人工作業(yè)方式，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作條件艱苦，而且勞動(dòng)效率低，特別是在對(duì)山區(qū)和跨越大江大河的輸電線路的巡查，以及在冰災(zāi)、水災(zāi)、地震、滑坡、夜晚期間等電網(wǎng)緊急故障和異常氣候條件下，線路維護(hù)人員要依靠地面交通工具或徒步行走、利用普通儀器或肉眼來巡線檢查、處理設(shè)備缺陷，所花時(shí)間長、人力成本高、危險(xiǎn)性高?，F(xiàn)有線路巡檢工作還存在以下問題:
[0003]1、智能巡檢裝置缺乏，傳統(tǒng)巡檢效率低；
[0004]2、巡檢信息反饋不及時(shí)，應(yīng)急響應(yīng)手段缺乏；
[0005]3、存在巡檢盲區(qū)；
[0006]4、巡檢信息管理自動(dòng)化程度低。
[0007]在當(dāng)今智能電網(wǎng)急速發(fā)展過程中，急需高效率的輸電線路巡檢方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供一種基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)，包括:三位量化信息獲取單元，適于獲取輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，即LiDAR提供的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；三維重建單元，適于基于輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化分布信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，對(duì)輸電線路本體及走廊進(jìn)行三維重建；以及智能巡檢分析單元，適于基于三維重建結(jié)果，進(jìn)行安全距離檢測(cè)，并根據(jù)安全距
離檢測(cè)結(jié)果和輸電線路安全規(guī)范進(jìn)行安全距離分析，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)
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目O
[0010]可選的，所述智能巡檢分析單元還適于:基于三維重建結(jié)果以及輸電線路基本臺(tái)帳信息、物理特性信息、線路實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)信息以及線路實(shí)際環(huán)境氣象信息，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警。
[0011]可選的，所述智能巡檢分析單元還適于:基于多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的三維重建結(jié)果，進(jìn)行變化監(jiān)測(cè)。
[0012]可選的，所述的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)還包括:三維可視化單元，適于將三位量化信息獲取單元、三維重建單元以及智能巡檢分析單元的操作過程和以三維可視的結(jié)果顯示給用戶。
[0013]可選的，所述三位量化信息獲取單元還適于獲取主流GIS平臺(tái)矢量格式數(shù)據(jù)和主流柵格影像格式數(shù)據(jù)，用于提供輸電線路所在的地理數(shù)據(jù)，作為LiDAR提供的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的補(bǔ)充。
[0014]根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，提供一種基于LiDAR的輸電線路智能巡檢方法，包括:
[0015]步驟1、獲取輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，其中，所述三維量化信息為LiDAR提供的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；
[0016]步驟2、基于輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化分布信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，對(duì)輸電線路本體及走廊進(jìn)行三維重建；和
[0017]步驟3、基于三維重建結(jié)果，進(jìn)行安全距離檢測(cè)，并根據(jù)安全距離檢測(cè)結(jié)果和輸電線路安全規(guī)范進(jìn)行安全距離分析，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警；或者
[0018]基于三維重建結(jié)果以及輸電線路基本臺(tái)帳信息、物理特性信息、線路實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)信息以及線路實(shí)際環(huán)境氣象信息，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警；或者
[0019]基于多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的三維重建結(jié)果，進(jìn)行變化監(jiān)測(cè)。
[0020]可選的，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)包括:
[0021]基于氣候參數(shù)的安全狀態(tài)檢測(cè):
[0022]針對(duì)覆冰和風(fēng)偏兩類氣候條件的導(dǎo)線變化模型，計(jì)算變化后導(dǎo)線對(duì)于周圍地形及地物的安全距離以及安全狀態(tài)。
[0023]可選的，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)包括:
[0024]植被危險(xiǎn)點(diǎn)監(jiān)測(cè):
[0025]首先利用八叉樹原理進(jìn)行最鄰近點(diǎn)檢索，分別搜索與輸電線點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)最近的植被點(diǎn)；
[0026]然后計(jì)算最鄰近植被點(diǎn)與輸電線的垂直空間距離；
[0027]將解算的空間距離結(jié)合植被的生長模型分別與安全距離比較，當(dāng)空間距離大于安全距離時(shí)，則顯示輸電線路安全，并根據(jù)生長模型判斷該段線路的安全時(shí)限，否則，判斷該段輸電線路存在安全隱患。
[0028]可選的，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)包括:
[0029]輸電線路增容性分析:
[0030]獲取輸電線路實(shí)際潮流功率、導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線弧垂和環(huán)境溫度，根據(jù)線路周邊地物的實(shí)際狀況，計(jì)算出線路負(fù)載增容的最大范圍。
[0031 ] 可選的，所述變化監(jiān)測(cè)包括:
[0032]地質(zhì)災(zāi)害檢測(cè):基于輸電走廊的三維重建結(jié)果，根據(jù)不同時(shí)期數(shù)據(jù)的比對(duì)，對(duì)異常變化提出預(yù)警；
[0033]多時(shí)態(tài)變化監(jiān)測(cè):對(duì)于輸電設(shè)備，根據(jù)三維重建結(jié)果，并比對(duì)歷史三維模型信息，檢測(cè)其可能的異常變化；或
[0034]土地非法使用:對(duì)于輸電走廊及其附近的建筑物，通過三維模型信息自動(dòng)分析比對(duì)發(fā)現(xiàn)相關(guān)違章建筑信息。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)巡檢方式的不足，利用機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)獲取的高精度三維數(shù)據(jù)，可以快速量測(cè)輸線路周圍地物到導(dǎo)線的距離，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除故障隱患；在電力線自動(dòng)提取的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)點(diǎn)的自動(dòng)化檢測(cè)，大大的提聞巡檢的效率，節(jié)省巡檢成本、提聞電網(wǎng)管理水平。【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)的功能示意圖；
[0038]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢過程流程圖；
[0039]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0041]發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量(Light Detection And Ranging, LiDAR)技術(shù)的出現(xiàn)為輸電線路的高效巡檢提供了新的途徑，機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)是一種集激光測(cè)距技術(shù)、高精度全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)技術(shù)和高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Inertial Navigation System, INS)技術(shù)于一體的系統(tǒng)。結(jié)合建成的區(qū)域GPS連續(xù)跟蹤站，機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)可以直接采集線路走廊高精度激光點(diǎn)云和高分辨率航空影像，數(shù)據(jù)經(jīng)處理后可以獲取高精度的輸電線路走廊的三維地形地貌以及走廊中的地物空間信息，包括桿塔、掛線點(diǎn)位置、電線弧垂、樹木、建筑物等。
[0042]相比于傳統(tǒng)的方法，機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)可提供高精度的三維空間信息，能夠穿透植被獲取地表信息，巡檢人員可以充分利用該信息對(duì)造成線路安全問題的隱患和異常進(jìn)行分析。另外，由于受風(fēng)向、氣溫、濕度、導(dǎo)線負(fù)荷量的影響，導(dǎo)線弧垂度會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)線弧垂模型不容易建立，利用機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模后，可直接量測(cè)弧垂到樹木或障礙物的距離，進(jìn)而確定如何進(jìn)行砍伐和清除障礙；其次，如果能自動(dòng)化提取電力線點(diǎn)云并進(jìn)行矢量化，將使危險(xiǎn)點(diǎn)自動(dòng)檢測(cè)成為可能，極大的提高巡檢的效率；再次，可以基于機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)和線路勘測(cè)設(shè)計(jì)成果制作輸電線路三維可視化管理系統(tǒng)，錄入相關(guān)的屬性信息，實(shí)現(xiàn)輸電線路三維可視化管理，并可以不斷地更新數(shù)據(jù)，從而為電力線路規(guī)劃設(shè)計(jì)，運(yùn)行維護(hù)提供高精度測(cè)量數(shù)據(jù)成果。
[0043]1、巡線數(shù)據(jù)的三化需求
[0044]輸電線路巡線數(shù)據(jù)具有數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化和(全景)可視化的“三化”需求。
[0045]數(shù)字化:現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的核心基礎(chǔ)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，不斷有“數(shù)字電力系統(tǒng)”和“數(shù)字電網(wǎng)”等概念不斷涌現(xiàn)。作為電力系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，輸電線路數(shù)據(jù)的數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)重要基礎(chǔ)。以空間信息可視化技術(shù)為核心，將輸配電線路、供用電設(shè)備及其相應(yīng)的地理環(huán)境以圖文并茂的形式準(zhǔn)確、直觀地展現(xiàn)出來，為電力企業(yè)的輸配電線路和設(shè)備的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、維護(hù)、管理、調(diào)度、分析和決策提供信息基礎(chǔ)和高效手段。[0046]標(biāo)準(zhǔn)化:要避免巡線工作對(duì)于人工決策和觀測(cè)的依賴，并進(jìn)行深入的挖掘和分析，其前提是所有關(guān)于線路及其環(huán)境等信息具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式和量化精度。在此基礎(chǔ)上，才有可能通過引入計(jì)算機(jī)的智能處理技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一分析和處理。輸電線本身作為電網(wǎng)重要的資產(chǎn)和運(yùn)行設(shè)施，在未來智能電網(wǎng)的體系中勢(shì)必會(huì)被更多的智能化系統(tǒng)引用和交互，具有標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一量化精度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是必要的基礎(chǔ)。
[0047]全景可視化:目前，電力行業(yè)在輸電線路的可視化展示方面取得了一系列的應(yīng)用和成就。但是這些可視化技術(shù)基本以二維GIS為基礎(chǔ)，利用簡單的幾何圖標(biāo)加標(biāo)注的方式對(duì)線路的地點(diǎn)、結(jié)構(gòu)等基本屬性進(jìn)行展示。其本質(zhì)與圖表和圖紙并無區(qū)別，只是更加形象生動(dòng)。而對(duì)于電力巡線所關(guān)心的輸電設(shè)備以及周邊環(huán)境地理、地貌的實(shí)際空間三維量化關(guān)系無任何體現(xiàn)，顯然無法滿足巡線功能的需求。因此，三維全景可視化是巡線數(shù)據(jù)的必要需求。此處的“全景”指輸電線數(shù)據(jù)包括線路規(guī)劃設(shè)計(jì)信息、基本臺(tái)帳信息、物理特性信息、輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化分布信息、輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息、線路實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)信息以及線路實(shí)際環(huán)境氣象信息等。以上數(shù)據(jù)整體才能構(gòu)成對(duì)輸電線的全景描述。
[0048]2、巡線功能的三化需求
[0049]巡線功能具有自動(dòng)化、智能化和虛擬化的三化需求。
[0050]自動(dòng)化:傳統(tǒng)巡線作業(yè)極大地依賴于人工操作和觀測(cè)，其效率和可靠性都受到極大地限制。因此，將大量重復(fù)、單調(diào)且可靠性要求較高的工作，通過以數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化的巡線數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化信息處理，一方面解除了對(duì)人力的較大需求和依賴，另一方面提高了處理效率和可靠性。
[0051]智能化:以人工觀測(cè)、分析和判斷為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)巡線方式，其信息處理和分析能力極大地受到束縛和限制。在實(shí)現(xiàn)巡線數(shù)據(jù)數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化之后，通過引入人工智能技術(shù)，結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科專業(yè)知識(shí)，通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)多種高級(jí)智能化分析處理功能。
[0052]虛擬化:對(duì)設(shè)定的可能的系統(tǒng)故障進(jìn)行仿真計(jì)算，驗(yàn)證系統(tǒng)的安全性，尋求提高系統(tǒng)可靠性的措施，是電力系統(tǒng)安全分析的傳統(tǒng)方式。但是，在電力線巡檢維護(hù)領(lǐng)域，由于涉及實(shí)際線路走廊三維空間分布信息、樹木地貌信息以及氣象信息等因素作為基礎(chǔ)，難以通過仿真計(jì)算進(jìn)行分析和預(yù)警。以數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化的全景巡線數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建虛擬場(chǎng)景，對(duì)線路安全和可靠性等進(jìn)行驗(yàn)證分析將成為未來的一種重要功能。
[0053]為實(shí)現(xiàn)巡線數(shù)據(jù)的三化需求、巡線功能的三化需求，發(fā)明人提出通過構(gòu)建基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
[0054]發(fā)明人經(jīng)研究實(shí)驗(yàn)，提出建立基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)，通過機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)巡檢方式的不足，利用機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)獲取的高精度三維數(shù)據(jù)，可以快速量測(cè)輸線路周圍地物到導(dǎo)線的距離，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除故障隱患；在電力線自動(dòng)提取的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)點(diǎn)的自動(dòng)化檢測(cè)，大大的提聞巡檢的效率，節(jié)省巡檢成本、提高電網(wǎng)管理水平。
[0055]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，提供一種基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)。如圖1所示，該系統(tǒng)包括:
[0056]三位量化信息獲取單元101，適于獲取輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，即LiDAR提供的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；
[0057]三維重建單元102，適于基于輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化分布信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，對(duì)輸電線路本體及走廊進(jìn)行三維重建；以及
[0058]智能巡檢分析單元103，適于基于三維重建結(jié)果，進(jìn)行安全距離檢測(cè)，并根據(jù)安全距離檢測(cè)結(jié)果和輸電線路安全規(guī)范進(jìn)行安全距離分析，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警。
[0059]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，上述智能巡檢分析單元103還適于:基于三維重建結(jié)果以及輸電線路基本臺(tái)帳信息、物理特性信息、線路實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)信息以及線路實(shí)際環(huán)境氣象信息，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警。
[0060]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，上述智能巡檢分析單元103還適于:基于多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的三維重建結(jié)果，進(jìn)行變化監(jiān)測(cè)。
[0061]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)還包括:
[0062]三維可視化單元104，適于將三位量化信息獲取單元101、三維重建單元102以及智能巡檢分析單元103的操作過程和以三維可視的結(jié)果顯示給用戶。
[0063]參考圖2，上述系統(tǒng)的智能巡檢分析單元的功能及實(shí)現(xiàn)詳細(xì)描述如下:
[0064]1、數(shù)據(jù)處理:
[0065]I)導(dǎo)入激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，用于提供輸電線路架線走廊的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；
[0066]2)導(dǎo)入主流 GIS 平臺(tái)矢量格式數(shù)據(jù)，如 ArcGIS shapefile, Autodesk dxf, GoogleGML等，用于提供輸電線路所在的地理數(shù)據(jù)，是對(duì)激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的補(bǔ)充；
[0067]3)導(dǎo)入主流柵格影像格式數(shù)據(jù)，如GeoTiff，BMP, JPEG等，影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入到系統(tǒng)中，是對(duì)激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的補(bǔ)充；
[0068]4)同時(shí)加載多個(gè)不同類型的文件進(jìn)行編輯，并支持原始航片、點(diǎn)云、D0M、線劃圖等同時(shí)疊加顯示；
[0069]5)點(diǎn)云數(shù)據(jù)智能分幅；
[0070]6)多源空間數(shù)據(jù)在同一用戶瀏覽視窗內(nèi)的集成瀏覽處理。
[0071]具體的，機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)(即機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量設(shè)備)可以直接采集線路走廊高精度激光點(diǎn)云和高分辨率航空影像，除電力線和桿塔點(diǎn)云數(shù)據(jù)外，還包括地面點(diǎn)、植被、建筑物、道路河流等其它數(shù)據(jù)。
[0072]這些原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)首先需要通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)的濾波，分離出電力線數(shù)據(jù)，進(jìn)一步區(qū)分植被、建筑物、道路等，得到不同類別的點(diǎn)云系列。通過這些不同類別的點(diǎn)云序列，可以獲取高精度的輸電線路走廊的三維地形地貌以及走廊中的地物空間信息，包括桿塔、掛線點(diǎn)位置、電線弧垂、樹木、建筑物等。
[0073]機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)可提供高精度的三維空間信息，能夠穿透植被獲取地表信息，巡檢人員可以充分利用該信息對(duì)造成線路安全問題的隱患和異常進(jìn)行分析。
[0074]另外，由于受風(fēng)向、氣溫、濕度、導(dǎo)線負(fù)荷量的影響，導(dǎo)線弧垂度會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)線弧垂模型不容易建立，利用機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模后，可直接量測(cè)弧垂到樹木或障礙物的距離，進(jìn)而確定如何進(jìn)行砍伐和清除障礙。
[0075]2、智能分析:
[0076]結(jié)合上述數(shù)據(jù)處理后的數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)以現(xiàn)時(shí)狀態(tài)為基礎(chǔ)的實(shí)際狀況分析的高級(jí)應(yīng)用分析和以想定假設(shè)的各種條件為基礎(chǔ)的高級(jí)仿真分析。主要包括:
[0077]I)飛行量測(cè)計(jì)劃生成[0078]系統(tǒng)詳細(xì)分析成本構(gòu)成，以成本和效率等作為優(yōu)化目標(biāo)，生成合理的飛行量測(cè)計(jì)劃，包括周期性飛行量測(cè)、狀態(tài)飛行量測(cè)、應(yīng)急飛行量測(cè)。即量測(cè)計(jì)劃是指基于成本的角度合理安排直升機(jī)一年內(nèi)的飛行計(jì)劃。
[0079]2)輸電線路智能巡檢
[0080]?安全距離檢測(cè):通過直升機(jī)LiDAR獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)后，實(shí)現(xiàn)安全距離的檢測(cè)，具體包括:導(dǎo)線與地面最小距離；導(dǎo)線與山坡、峭壁、巖石之間的最小凈空距離；導(dǎo)線與建筑物之間的最小垂直距離；導(dǎo)線與建筑物之間的最小水平距離；導(dǎo)線到鐵路、各等級(jí)公路、電車道、河流的垂直距離和水平距離；導(dǎo)線到交叉跨越(電力線、通信線、管道和索道)的距離。[0081 ] ?地質(zhì)災(zāi)害檢測(cè):通過激光雷達(dá)測(cè)繪輸電走廊的地形地貌后，根據(jù)不同時(shí)期數(shù)據(jù)的比對(duì)，經(jīng)過智能過濾和分析，對(duì)異常變化提出預(yù)警，再由人工進(jìn)行進(jìn)一步核實(shí)和處理。
[0082]?多時(shí)態(tài)變化監(jiān)測(cè):對(duì)于輸電設(shè)備，例如桿塔等，根據(jù)三維量測(cè)信息，并比對(duì)歷史三維模型信息，檢測(cè)其可能的異常變化，例如桿塔的傾斜。對(duì)于輸變電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可提供的桿塔傾斜監(jiān)測(cè)信息，根據(jù)該信息通過三維比對(duì)進(jìn)行驗(yàn)證。
[0083]?土地非法使用:人類活動(dòng)對(duì)于輸電線路的安全運(yùn)行同樣具有威脅，尤其是輸電走廊及其附近的建筑物，特別是違規(guī)建筑等。通過三維模型信息自動(dòng)分析比對(duì)發(fā)現(xiàn)相關(guān)信息，可為管理者提供可靠信息。
[0084]?巡檢信息一體化管理:通過輸電設(shè)備的三維模型，以高精度的實(shí)體模型和環(huán)境作為數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的載體，將臺(tái)帳、巡檢記錄、缺陷記錄、在線數(shù)據(jù)以及狀態(tài)檢修決策等進(jìn)行形象的一體化展示與管理。
[0085]3)線路安全模擬預(yù)警
[0086]?氣象模擬安全預(yù)警:將氣象、覆冰或風(fēng)擺、弧垂等數(shù)據(jù)與輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)制定統(tǒng)一接口，并設(shè)定觸發(fā)條件。當(dāng)狀態(tài)信息變化滿足觸發(fā)條件，觸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)模擬校驗(yàn)，檢驗(yàn)輸電線在該條件下與周圍植被、建筑等安全距離是否符合要求。對(duì)于輸變電狀態(tài)檢測(cè)尚未覆蓋的區(qū)域，通過建模分析進(jìn)行安全校驗(yàn)。
[0087]通過與電網(wǎng)GIS平臺(tái)的臺(tái)風(fēng)分析、淹沒分析等交互數(shù)據(jù)，根據(jù)所提供的臺(tái)風(fēng)等級(jí)行進(jìn)路線等，或水淹高度水體信息，結(jié)合LiDAR測(cè)繪的設(shè)備實(shí)際空間環(huán)境進(jìn)行分析判斷。
[0088]?植被生長模擬預(yù)警:對(duì)于不同種類的植被，周邊氣候條件，通過模擬其生長速度，判斷其對(duì)輸電線路的安全隱患以及安全時(shí)限等。
[0089]?樹木傾倒模擬預(yù)警:對(duì)于輸電線周圍的植被，以測(cè)量的高點(diǎn)和地面垂直交叉點(diǎn)連線為半徑，判斷半球面與輸電線之間距離是否符合安全要求，樹木在最嚴(yán)厲的傾倒情況下是否可能造成事故。
[0090]?地質(zhì)災(zāi)害模擬預(yù)警:通過指定地域和運(yùn)行工況等條件，模擬在一定等級(jí)的地質(zhì)災(zāi)害(山體滑坡、泥石流、洪水)情況下，可能對(duì)輸電線路及設(shè)備造成的損害和可能的安全隱患。
[0091]4)線路安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)
[0092]?負(fù)載增容分析:通過與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的信息交互，獲取輸電線路實(shí)際潮流功率，并結(jié)合輸變電狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線弧垂和環(huán)境溫度等信息，根據(jù)線路周邊地物的實(shí)際狀況，計(jì)算出線路負(fù)載增容的最大范圍，為調(diào)度提供決策依據(jù)。
[0093]?運(yùn)行工況模擬:基于量測(cè)獲得的高精度弧垂三維模型，結(jié)合環(huán)境氣候以及植被狀況，對(duì)指定的線路運(yùn)行工況進(jìn)行模擬，確定該工況下線路弧垂以及線路相關(guān)各安全距離指標(biāo)。
[0094]?設(shè)備環(huán)境分析:相同類型、廠家、壽命的設(shè)備(例如桿塔)，由于所處地理環(huán)境、氣候條件、安裝方式和受力方式等不同，其狀態(tài)可能大不相同。通過與電網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)交互設(shè)備臺(tái)賬信息、缺陷信息等，根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)識(shí)別各設(shè)備具體的地理環(huán)境、安裝方式、受力方式等特性信息，為狀態(tài)檢修提供更加豐富的依據(jù)。
[0095]?安全相關(guān)性分析:通過比對(duì)歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)于線路故障抽取共性信息，例如地理環(huán)境因素、運(yùn)行方式因素、氣候因素等，通過對(duì)這些因素進(jìn)行相關(guān)性分析，識(shí)別潛在的故障高發(fā)區(qū)域和條件。
[0096]?設(shè)備實(shí)景盤點(diǎn):對(duì)于電網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)記錄的設(shè)備臺(tái)賬信息、交叉跨越信息、線路維護(hù)退役、設(shè)備更換移動(dòng)等，在頻繁的信息變更維護(hù)過程中難免造成信息與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際不符合的情況，三維模型數(shù)據(jù)通過與設(shè)備實(shí)體和環(huán)境的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可提供基于實(shí)景的盤點(diǎn)措施，發(fā)現(xiàn)并糾正數(shù)據(jù)信息與實(shí)際狀況的差異。
[0097]5)應(yīng)急指揮管理
[0098]?故障三維定位:當(dāng)線路發(fā)生故障(例如樹閃、短路故障)，根據(jù)電網(wǎng)GIS平臺(tái)拓?fù)浞治龉δ芴峁┑墓收峡赡軈^(qū)域信息，調(diào)取該區(qū)域?qū)嶋H輸電走廊的三維模型數(shù)據(jù)，可輔助判斷故障原因、類型和精確定位，為調(diào)度和應(yīng)急搶修提供依據(jù)。
[0099]?故障三維環(huán)境分析:對(duì)故障地點(diǎn)周邊的地形地貌和植被等共建環(huán)境進(jìn)行分析，為搶修的人員、裝備、實(shí)施方案的制定提供依據(jù)。
[0100]?災(zāi)害總體評(píng)估:在災(zāi)害發(fā)生后(例如地震)，由于輸電線路受破壞范圍廣、程度大，需要啟動(dòng)應(yīng)急飛行量測(cè)，第一時(shí)間獲取受災(zāi)區(qū)域輸電線路實(shí)際三維模型數(shù)據(jù)。通過對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)的分析，評(píng)估損壞狀況以制定搶修計(jì)劃。
[0101]?應(yīng)急預(yù)案動(dòng)態(tài)生成:根據(jù)故障三維定位以及故障三維環(huán)境分析，或在重大災(zāi)害后獲取災(zāi)害總體評(píng)估后，結(jié)合PMS和調(diào)度提供的生產(chǎn)和運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及規(guī)劃，動(dòng)態(tài)生成應(yīng)急搶修預(yù)案，向GIS平臺(tái)的應(yīng)急搶修功能提供支持。
[0102]3、三維可視
[0103]人類習(xí)慣于以日常生活的三維視角觀察和分析問題，因此對(duì)于三維巡線數(shù)據(jù)和分析仿真結(jié)果的三維形象化展示為運(yùn)行人員提供了便捷的工具。
[0104]在以往基于二維GIS的平面輸電線路展示方式中，所提供的信息與圖表、圖紙等數(shù)據(jù)載體并無本質(zhì)區(qū)別。而基于激光雷達(dá)測(cè)繪數(shù)據(jù)的三維全景展示，則以高精度的方式將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景在線給運(yùn)行分析人員，無需野外作業(yè)就可極大的輔助人工的觀察與決策，大大提高安全性和效率。在此基礎(chǔ)上，將仿真分析的結(jié)果與實(shí)際相關(guān)設(shè)備實(shí)體和地點(diǎn)結(jié)合展示，也更便于運(yùn)行分析人員的處理和判斷。除此之外，其它相關(guān)信息系統(tǒng)的重要信息，也可以與展示平臺(tái)全面整合統(tǒng)一展示。而與展示平臺(tái)相對(duì)應(yīng)交互平臺(tái)，則為運(yùn)行人員提供了與智能巡檢數(shù)據(jù)平臺(tái)和各種高級(jí)應(yīng)用分析功能緊密互動(dòng)的渠道。
[0105]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，提供一種基于LiDAR的輸電線路智能巡檢過程，如附圖3所示，具體描述如下:
[0106]S1:數(shù)據(jù)采集與處理
[0107]直升機(jī)三維激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)是一種能同時(shí)快速獲取高分辨率影像數(shù)據(jù)和高精度激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的新型三維空間數(shù)據(jù)采集手段，是目前唯一可同時(shí)準(zhǔn)確恢復(fù)線路走廊地形、地貌、地物、線路桿塔位置形狀、線路弧垂的快速測(cè)繪手段。數(shù)據(jù)處理通過直升機(jī)三維激光雷達(dá)測(cè)量獲取輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化分布信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量
化信息。
[0108]同時(shí)通過與電網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)接口，獲取輸電線路基本臺(tái)帳信息、物理特性信息、線路實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)信息以及線路實(shí)際環(huán)境氣象信息等。
[0109]S2:輸電線路本體及走廊三維重建
[0110]基于直升機(jī)機(jī)載激光雷達(dá)掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)行輸電線路本體及走廊三維重建，包括地形重建、輸電線路本體重建、及走廊內(nèi)地物三維重建。
[0111]S3:輸電線路安全距離計(jì)算
[0112]基于直升機(jī)機(jī)載激光雷達(dá)對(duì)輸電線路掃描后獲取的大量的輸電線路及廊道的三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，量測(cè)電力設(shè)備和線路走廊地物之間的空間距離、交叉跨越的空間距離等，根據(jù)輸電線路安全規(guī)范進(jìn)行安全距離分析。
[0113](I)三維空間量測(cè):包括任意兩點(diǎn)二維、三維距離量測(cè)，任意兩點(diǎn)高差量測(cè)；激光點(diǎn)到矢量線上任意位置距離量測(cè)；激光點(diǎn)到矢量線最短距離量測(cè)；激光點(diǎn)到DEM任意位置量測(cè)；激光點(diǎn)到DEM最短距離量測(cè)；矢量線任意位置距離量測(cè)；矢量線最短距離量測(cè)。
[0114](2)緩沖區(qū)安全距離檢測(cè):除了人工量測(cè)功能以外，系統(tǒng)還將基于計(jì)算機(jī)圖形算法提供一系列自動(dòng)化線路緩沖區(qū)安全距離檢測(cè)功能?；诎瞬鏄涞妮旊娋€距地物(地表、植被、房屋)安全距離檢測(cè)；相鄰兩相導(dǎo)線間距離以及高差安全距離檢測(cè)；架空地線至導(dǎo)線間安全距離檢測(cè)。
[0115](3)斷面圖分析:自定義橫縱斷面圖計(jì)算，包含轉(zhuǎn)彎點(diǎn)、轉(zhuǎn)彎方向角度、地名、地物特征、跨越等信息的標(biāo)繪；指定間距或指定關(guān)鍵測(cè)量點(diǎn)的自動(dòng)化斷面圖計(jì)算；基于斷面圖的距離量測(cè)功能。
[0116](4)弧垂擬合:提取對(duì)單根或所有電線激光點(diǎn)的弧垂最低點(diǎn)，檢測(cè)其至周圍地物的距離；將單根或所有電力線以懸鏈線形式最小二乘擬合為B-spline樣條曲線模型。
[0117]S4:不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)與報(bào)警智能分析
[0118](I)基于氣候參數(shù)的安全狀態(tài)檢測(cè):針對(duì)覆冰和風(fēng)偏兩類氣候條件的導(dǎo)線變化模型，計(jì)算變化后導(dǎo)線對(duì)于周圍地形及地物的安全狀態(tài)。
[0119](2)植被危險(xiǎn)點(diǎn)監(jiān)測(cè):基于樹高、高精DEM與電線電塔位置的樹木傾倒分析預(yù)警。
[0120](3)輸電線路增容性分析:通過與調(diào)度系統(tǒng)的信息交互，獲取輸電線路實(shí)際潮流功率，并結(jié)合輸變電狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線弧垂和環(huán)境溫度等信息，根據(jù)線路周邊地物的實(shí)際狀況，計(jì)算出線路負(fù)載增容的最大范圍，為調(diào)度提供決策依據(jù)。
[0121](4)多時(shí)態(tài)輸電線路走廊變化監(jiān)測(cè):通過對(duì)于輸電走廊線路及地物的時(shí)序性分析及趨勢(shì)檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電走廊內(nèi)存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患并及時(shí)做出預(yù)防措施。
[0122]基于上述過程，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，提供一種基于LiDAR的輸電線路智能巡檢方法。如圖4所示,該方法SlO包括:
[0123]S11、獲取輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化分布信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息；例如通過機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量來獲取上述信息；
[0124]S12、基于輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化分布信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息(點(diǎn)云數(shù)據(jù))，對(duì)輸電線路本體及走廊進(jìn)行三維重建；三維重建例如包括:地形重建、輸電線路本體重建、及走廊內(nèi)地物三維重建；
[0125]S13、基于三維重建結(jié)果，進(jìn)行安全距離檢測(cè)，例如量測(cè)電力設(shè)備和線路走廊地物之間的空間距離、交叉跨越的空間距離，并根據(jù)安全距離檢測(cè)結(jié)果和輸電線路安全規(guī)范進(jìn)行安全距離分析，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警；
[0126]S14、基于三維重建結(jié)果以及輸電線路基本臺(tái)帳信息、物理特性信息、線路實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)信息以及線路實(shí)際環(huán)境氣象信息，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警。
[0127]其中，步驟S14中的對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)進(jìn)一步包括:
[0128](I)基于氣候參數(shù)的安全狀態(tài)檢測(cè):針對(duì)覆冰和風(fēng)偏兩類氣候條件的導(dǎo)線變化模型，計(jì)算變化后導(dǎo)線對(duì)于周圍地形及地物的安全距離以及安全狀態(tài)；
[0129](2)植被危險(xiǎn)點(diǎn)監(jiān)測(cè):基于樹高、高精DEM與電線電塔位置的樹木傾倒分析預(yù)警。首先利用八叉樹原理進(jìn)行最鄰近點(diǎn)檢索，分別搜索與輸電線點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)最近的植被點(diǎn)，然后計(jì)算最鄰近植被點(diǎn)與輸電線的垂直空間距離。將解算的空間距離結(jié)合植被的生長模型分別與安全距離比較，當(dāng)空間距離大于安全距離時(shí)，則顯示輸電線路安全，并根據(jù)生長模型判斷該段線路的安全時(shí)限，否則，認(rèn)為該段輸電線路存在安全隱患。
[0130](3)輸電線路增容性分析:獲取輸電線路實(shí)際潮流功率(例如，通過與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的信息交互)，并結(jié)合輸變電狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線弧垂和環(huán)境溫度等信息，根據(jù)線路周邊地物的實(shí)際狀況，計(jì)算出線路負(fù)載增容的最大范圍，為調(diào)度提供決策依據(jù)。結(jié)合當(dāng)前負(fù)載下得到的水平距離，根據(jù)三角形幾何原理計(jì)算出安全距離下最鄰近地物點(diǎn)與輸電線垂直方向上的距離。取當(dāng)前負(fù)載以及安全限值下最鄰近地物點(diǎn)與輸電線在垂直方向上的距離，結(jié)合弧垂力學(xué)模型描述的負(fù)載與輸電線弧垂程度關(guān)系的函數(shù)即可確定出輸電線的最大增容范圍。
[0131](4)多時(shí)態(tài)輸電線路走廊變化監(jiān)測(cè):通過對(duì)于輸電走廊線路及地物的時(shí)序性分析及趨勢(shì)檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電走廊內(nèi)存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患并及時(shí)做出預(yù)防措施。
[0132]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在某種應(yīng)用環(huán)境下，安全距離檢測(cè)和分析是所需功能，從而上述步驟S14是可選的；在另一種應(yīng)用環(huán)境下，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)是所需功能，從而步驟S13是可選的。
[0133]應(yīng)該注意到并理解，在不脫離后附的權(quán)利要求所要求的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能夠?qū)ι鲜鲈敿?xì)描述的本發(fā)明做出各種修改和改進(jìn)。因此，要求保護(hù)的技術(shù)方案的范圍不受所給出的任何特定示范教導(dǎo)的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng),包括: 三位量化信息獲取單元，適于獲取輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，即LiDAR提供的點(diǎn)云數(shù)據(jù)； 三維重建單元，適于基于輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化分布信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，對(duì)輸電線路本體及走廊進(jìn)行三維重建；以及 智能巡檢分析單元，適于基于三維重建結(jié)果，進(jìn)行安全距離檢測(cè)，并根據(jù)安全距離檢測(cè)結(jié)果和輸電線路安全規(guī)范進(jìn)行安全距離分析，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警。
2.如權(quán)利要求1所述的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)，其中，所述智能巡檢分析單元還適于: 基于三維重建結(jié)果以及輸電線路基本臺(tái)帳信息、物理特性信息、線路實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)信息以及線路實(shí)際環(huán)境氣象信息，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警。
3.如權(quán)利要求1所述的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)，其中，所述智能巡檢分析單元還適于: 基于多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的三維重建結(jié)果，進(jìn)行變化監(jiān)測(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)，還包括: 三維可視化單元，適于將三位量化信息獲取單元、三維重建單元以及智能巡檢分析單元的操作過程和以三維可視的結(jié)果顯示給用戶。
5.如權(quán)利要求1所述的`基于LiDAR的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)，其中，所述三位量化信息獲取單元還適于獲取主流GIS平臺(tái)矢量格式數(shù)據(jù)和主流柵格影像格式數(shù)據(jù)，用于提供輸電線路所在的地理數(shù)據(jù)，作為LiDAR提供的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的補(bǔ)充。
6.一種基于LiDAR的輸電線路智能巡檢方法,包括: 步驟1、獲取輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，其中，所述三維量化信息為LiDAR提供的點(diǎn)云數(shù)據(jù)； 步驟2、基于輸電設(shè)備實(shí)際空間三維量化分布信息和輸電線周邊環(huán)境地物實(shí)際三維量化信息，對(duì)輸電線路本體及走廊進(jìn)行三維重建；和 步驟3、基于三維重建結(jié)果，進(jìn)行安全距離檢測(cè)，并根據(jù)安全距離檢測(cè)結(jié)果和輸電線路安全規(guī)范進(jìn)行安全距離分析，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警；或者 基于三維重建結(jié)果以及輸電線路基本臺(tái)帳信息、物理特性信息、線路實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)信息以及線路實(shí)際環(huán)境氣象信息，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)，對(duì)不符合安全規(guī)范的進(jìn)行提示或者報(bào)警；或者 基于多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的三維重建結(jié)果，進(jìn)行變化監(jiān)測(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢方法，其中，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)包括: 基于氣候參數(shù)的安全狀態(tài)檢測(cè): 針對(duì)覆冰和風(fēng)偏兩類氣候條件的導(dǎo)線變化模型，計(jì)算變化后導(dǎo)線對(duì)于周圍地形及地物的安全距離以及安全狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求6所述的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢方法，其中，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)包括:植被危險(xiǎn)點(diǎn)監(jiān)測(cè): 首先利用八叉樹原理進(jìn)行最鄰近點(diǎn)檢索，分別搜索與輸電線點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)最近的植被占.然后計(jì)算最鄰近植被點(diǎn)與輸電線的垂直空間距離； 將解算的空間距離結(jié)合植被的生長模型分別與安全距離比較，當(dāng)空間距離大于安全距離時(shí)，則顯示輸電線路安全，并根據(jù)生長模型判斷該段線路的安全時(shí)限，否則，判斷該段輸電線路存在安全隱患。
9.如權(quán)利要求6所述的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢方法，其中，對(duì)不同工況條件下輸電線路安全評(píng)價(jià)包括: 輸電線路增容性分析: 獲取輸電線路實(shí)際潮流功率、導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線弧垂和環(huán)境溫度，根據(jù)線路周邊地物的實(shí)際狀況，計(jì)算出線路負(fù)載增容的最大范圍。
10.如權(quán)利要求6所述的基于LiDAR的輸電線路智能巡檢方法，其中，變化監(jiān)測(cè)包括: 地質(zhì)災(zāi)害檢測(cè):基于輸電走廊的三維重建結(jié)果，根據(jù)不同時(shí)期數(shù)據(jù)的比對(duì)，對(duì)異常變化提出預(yù)警； 多時(shí)態(tài)變化監(jiān)測(cè):對(duì)于輸電設(shè)備，根據(jù)三維重建結(jié)果，并比對(duì)歷史三維模型信息，檢測(cè)其可能的異常變化；或 土地非法使用:對(duì)于輸 電走廊及其附近的建筑物，通過三維模型信息自動(dòng)分析比對(duì)發(fā)現(xiàn)相關(guān)違章建筑信息。
【文檔編號(hào)】H02G1/02GK103779808SQ201410051037
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】呂志來, 李海, 張學(xué)深, 喻宜, 王云鵬, 張東 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 北京許繼電氣有限公司