一种输电线路导地线点云矢量化分析的巡检航线规划方法技术

本发明专利技术属于输电线路导地线巡检技术领域，尤其为一种输电线路导地线点云矢量化分析的巡检航线规划方法，包含：航线任务创建；点云导入解析；导线划档管理；导线提取矢量化；航线自动规划；航线跨塔整合；安全距离校验；自主巡检航线生成；输电线路导地线点云自动提取矢量化分析技术，结合无人机FOV视角，通过航点参数设置，自动生成该区段的导地线巡视航线，并自动整合相邻档的不同相序航线，形成覆盖整条线路的巡视航线，降低基层人员航线规划工作负担，提升巡检航线规划质效；通过输电线路导地线巡视航线规划及现场应用，有效提高输电线路导地线巡检的工作效率，减少巡检人员工作量，提高线路自主巡检应用率，推动无人机自主巡检规模化应用。化应用。化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路导地线点云矢量化分析的巡检航线规划方法


[0001]本专利技术属于输电线路导地线巡检
，具体涉及一种输电线路导地线点云矢量化分析的巡检航线规划方法。

技术介绍

[0002]输电线路导线松股断股是在输电线路运行过程中较为严重的缺陷，有可能导致断线等严重事故，及时精准的发现上述异常状态对防范输电线路导地线损坏具有重要意义，当前输电线路导地线巡检航线规划方式主要分为人工示教航线录制及基于点云模型的三维航线规划，人工示教航线录制方式，主要通过操控无人机贴线飞行，手动设置相应拍照航点及避障航点，通过多个航点依次连接完成航线规划，但导地线目标物较小、高差较大，人工操控无人机录制航线需与导地线保持一定距离，若远距离沿线飞行航拍，导地线的巡检影像难以分析缺陷隐患故障，过近则存在一定炸机风险。
[0003]经检索，申请号为201410667217.8的中国专利技术专利就公开了“一种多旋翼巡检飞行器及输电线路巡检系统”，其公开了无人机飞行器在输电线路巡检方面的应用。
[0004]然而，该航线录制方式对飞手操控水平有极高要求，且航线录制过程中极易漏设拍照航点，导致导地线断股松股等缺陷的漏拍，而基于输电线路点云模型的三维航线规划方式，对输电线路导地线点云模型进行逐一刺点，生成对应航点，多航点连接最终形成航线，该航线规划模式工作量较大，且规划效率低较、航线规划质量差、航线应用安全风险高等现状痛点问题，现亟需解决输电线路导地线自主巡检航线规划效率低、录制风险大的方法。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种输电线路导地线点云矢量化分析的巡检航线规划方法，具有使用方便、操作便捷、巡检精度高以及巡检效率高的特点，本专利技术方案基于底层D3station平台模型轻量可视化渲染技术，构建输电线路导地线巡检航线规划平台；基于输电线路点云模型数据，通过点云分类提取矢量化分析技术，对线路导地线点云模型进行自动分类提取导地线点云，并通过聚类拟合矢量化处理获取导地线矢量模型用于航线分析规划；通过标定线路相序、回路并设定巡检拍摄参数信息，结合不同无人机FOV视角数据，自动计算生成输电线路导地线巡检飞行航点，各航点依次相连形成完整自主巡检航线；结合安全距离阈值自动校验航线是否满足安全要求，最终输出安全、高效的输电线路导地线自主巡检航线规划方案；有效提升当前三维航线规划方式作业效率、减少基层巡检人员航线规划工作负担、降低人工示教航线录制方式中因人为因素导致的巡检质效低及炸机风险，有效提高输电线路导地线巡检的工作质效。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种输电线路导地线点云矢量化分析的巡检航线规划方法，所述巡检航线规划方法包含如下步骤：
[0007]步骤一：航线任务创建，基于底层D3station平台模型轻量可视化渲染技术，构建
输电线路导地线巡检航线规划平台，填写线路航线信息，完成航线任务创建，通过父子级管理模式实现线路、航线归档创建管理；
[0008]步骤二：点云导入解析，选择对应线路批量导入LAS点云模型数据，轻量化快速解析，还原输电线路三维模型场景，关联线路开展三维航线规划；
[0009]步骤三：导线划档管理，通过设定起始杆塔编号，开展杆塔标记工作，将两个相邻标记杆塔间的导地线点云数据构成一档点云，实现导地线点云的划档管理；
[0010]步骤四：导线提取矢量化，通过点云分类提取算法，实现对杆塔、导地线等不同点云进行分类提取，并进行颜色区分管理，对引流线、导地线点云数据进行聚类拟合计算得到对应的引流线、导地线矢量模型，并赋予相序、回路、挂点等参数信息，便于导地线巡视航线规划及整合；
[0011]步骤五：航线自动规划，结合输电线路巡检要求，设置航拍距离、航拍角度，结合无人机FOV视角和距离挂点长度，自动生成导地线的航拍点，并沿线自动生成该档的导地线的巡视航线；
[0012]步骤六：航线跨塔整合，过导地线的相序及回路信息，自动对相邻导线的航线进行连接，通过分析设定铁塔型号，对跨塔的两档导地线的航线，进行跨塔自动连接；
[0013]步骤七：安全距离校验，完成航线规划后，通过航线安全校验功能，结合安全距离阀值，对无人机飞行路径航线航点与线路模型进行安全净距校验；
[0014]步骤八：自主巡检航线生成，通过安全校验，最终形成安全、高效的输电线路导地线自主巡检航线方案。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤四中，对输电线路导地线点云提取包括导地线粗提取和导地线精细化提取。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤四中，导地线点云聚类拟合矢量化处理包括导地线点云聚类和导地线点云拟合重建。
[0017]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤五中，导地线点云矢量化分析航线规划包括对导地线矢量模型赋予相序、回路、挂点信息，结合巡检拍摄要求，设置拍照距离、拍照角度以及无人机FOV视角和距离挂点长度，自动分析生成导地线的航拍点，并沿线自动生成该档的导地线的巡视航线。
[0018]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤七中，安全距离校验包括通过设置安全距离，结合GIS空间信息，验证航点与杆塔设备间的距离是否符合安全距离，并且导地线巡检航线完成安全距离校验后，导出对接至移动端开展自主巡检作业。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]1、基于输电线路导地线点云自动提取矢量化分析技术，结合无人机FOV视角，通过航点参数设置，自动生成该区段的导地线巡视航线，并自动整合相邻档的不同相序航线，形成覆盖整条线路的巡视航线，降低基层人员航线规划工作负担，提升巡检航线规划质效；
[0021]2、通过输电线路导地线巡视航线规划及现场应用，降低飞手操控水平要求，实现一键起飞，自主巡检拍照，有效提高输电线路导地线巡检的工作效率，减少巡检人员工作量，缩短巡检周期，提高线路自主巡检应用率，推动无人机自主巡检规模化应用。
附图说明
[0022]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0023]图1为本专利技术的航线规划流程示意图；
[0024]图2为本专利技术的使用区域生长去除假阳性导地线点示意图；
[0025]图3为本专利技术的导地线点的空间线聚类说明示意图；
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]请参阅图1
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图3，本专利技术提供以下技术方案：一种输电线路导地线点云矢量化分析的巡检航线规划方法，巡检航线规划方法包含如下步骤：
[0028]步骤一：航线任务本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路导地线点云矢量化分析的巡检航线规划方法，其特征在于：所述巡检航线规划方法包含如下步骤：步骤一：航线任务创建，基于底层D3station平台模型轻量可视化渲染技术，构建输电线路导地线巡检航线规划平台，填写线路航线信息，完成航线任务创建，通过父子级管理模式实现线路、航线归档创建管理；步骤二：点云导入解析，选择对应线路批量导入LAS点云模型数据，轻量化快速解析，还原输电线路三维模型场景，关联线路开展三维航线规划；步骤三：导线划档管理，通过设定起始杆塔编号，开展杆塔标记工作，将两个相邻标记杆塔间的导地线点云数据构成一档点云，实现导地线点云的划档管理；步骤四：导线提取矢量化，通过点云分类提取算法，实现对杆塔、导地线等不同点云进行分类提取，并进行颜色区分管理，对引流线、导地线点云数据进行聚类拟合计算得到对应的引流线、导地线矢量模型，并赋予相序、回路、挂点等参数信息，便于导地线巡视航线规划及整合；步骤五：航线自动规划，结合输电线路巡检要求，设置航拍距离、航拍角度，结合无人机FOV视角和距离挂点长度，自动生成导地线的航拍点，并沿线自动生成该档的导地线的巡视航线；步骤六：航线跨塔整合，过导地线的相序及回路信息，自动对相邻导线的航线进行连接，通过分析设定铁塔型号，对跨塔的两档导地线的航线，进行跨塔自动连接；步骤七：安全距离校...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨羽，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司超高压公司，
类型：发明
国别省市：