【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电线路检测，具体涉及一种基于激光点云的杆塔参数计算方法。
技术介绍
1、输电线路竣工验收时确保输电线路质量的重要环节，通过评估和检验线路的设计、施工、设备安装情况，以确保线路能够正常运行。当前输电线路竣工验收需要对杆塔倾斜度、基础根开、塔位中心和转角等参数进行量算。对于杆塔倾斜度一般需在塔位下方采用全站仪设备观测，再通过观测数据计算得到杆塔倾斜，而杆塔在垂直于线路和沿线路方向均有倾斜，为了获得两个方向的倾斜，测量工作量会成倍增长，耗时费力，且野外作业风险较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种基于激光点云的杆塔参数计算方法，提高了杆塔验收的效率。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于激光点云的杆塔参数计算方法，包括：
3、s1、采集激光点云数据，将激光点云数据根据杆塔、绝缘子串、导地线进行分类；
4、s2、提取每个杆塔的点云数据，以每个杆塔最短的塔腿底部为起点以△h1为步长向上逐层读取h1高度范围内的杆塔的点云数据c1＝(c11，c12，c13，……c1n)，其中，n＝h1/△h1；
5、s3、对h1高度范围内的杆塔的点云数据c1按高程从低往高的顺序进行遍历(即按照c11、c12、c13、……c1n的顺序)：分析点云数据c1i，获取点云数据c1i对应的四个顶点坐标，判断四个顶点组成的四边形的四个边长之间的最大误差的是否小于e，若是，则以点云数据c1i对应的四个顶点坐标计算杆
6、进一步地，包括步骤s4：遍历所有杆塔，判断当前杆塔是否存在两个相邻的杆塔，若是，则根据当前杆塔的塔位中心坐标以及两个相邻的杆塔的塔位中心坐标计算当前杆塔的转角。
7、进一步地，步骤s4中，若当前杆塔仅存在一个相邻的杆塔且另一侧为变电站构架时，则读取变电站构架中心坐标，根据当前杆塔的塔位中心坐标、相邻的杆塔的塔位中心坐标以及变电站构架中心坐标计算当前杆塔的转角。
8、进一步地，包括步骤s5：以每个杆塔顶部为起点以△h2为步长向下逐层读取h2高度范围内的杆塔的点云数据c2＝(c21，c22，c23，……c2m)，其中，m＝h2/△h2；
9、对h2高度范围内的杆塔的点云数据c2按高程从高往低的顺序进行遍历(即按照c21、c22、c23、……c2m的顺序)：分析点云数据c2j，获取点云数据c2j对应的四个顶点坐标，判断四个顶点组成的四边形的四个边长之间的最大误差的是否小于e，若是，则以点云数据c2j对应的四个顶点坐标计算杆塔上部中心坐标，并结束遍历，其中，1≤j≤m；
10、根据杆塔的塔位中心坐标和杆塔上部中心坐标计算杆塔倾斜度。
11、进一步地，步骤s3中，若四个顶点组成的四边形的四个边长之间的最大误差均大于e，则增大h1和/或增大e，直至存在四个顶点组成的四边形的四个边长之间的最大误差小于e；
12、步骤s5中，若四个顶点组成的四边形的四个边长之间的最大误差均大于e，则增大h2和/或增大e，直至存在四个顶点组成的四边形的四个边长之间的最大误差小于e。
13、进一步地，包括步骤s6：
14、根据当前杆塔的塔位中心坐标以及两个相邻的杆塔的塔位中心坐标，计算当前杆塔两侧横担在大地坐标系中的角度，建立局部坐标系，以当前杆塔的塔位中心坐标作为局部坐标系的原点，局部坐标系的x轴平行于杆塔任意一侧横担；
15、将当前杆塔的塔腿的点云数据以及基础地面以上部分的点云数据从大地坐标系转换至局部坐标系下；
16、逐个遍历杆塔，提取当前杆塔的塔腿的点云数据以及基础地面以上部分的点云数据，以高程最小的基础点云数据为起点以△h3为步长向上逐层读取塔腿和基础的点云数据c3＝(c31，c32，c33，……c3t)；
17、对当前杆塔的塔腿和基础的点云数据c3按高程从低往高的顺序进行遍历：分析当前点云数据c3k，获取点云数据c3k对应的四个顶点坐标，计算点云数据c3k对应的四个顶点坐标组成的四边形的长度和宽度，统计当前点云数据c3k的点云数量，若点云数据c3k对应的长度和宽度分别小于点云数据c3k-1对应的长度和宽度的20％，且点云数据c3k的点云数量大于点云数据c3k-1的点云数量的20％，则以点云数据c3k对应的四个顶点坐标计算中心点坐标作为塔腿中心坐标；其中，2≤k≤t；
18、根据塔腿中心坐标计算基础根开和对角根开。
19、本专利技术的有益效果为：
20、1.本专利技术可通过激光点云数据批量计算各个杆塔的参数，并可和规范要求进行对比，进行杆塔验收，提高了杆塔验收的效率。
21、2.本专利技术利用杆塔的激光点云数据，自杆塔的底部向上进行激光点云数据的分析，能够得到精确的塔位中心坐标，避免了杆塔倾斜对塔位中心坐标计算的影响。
22、3.本专利技术通过各个杆塔的塔位中心坐标，即可直接求得杆塔的转角，计算结果精确。
23、4.本专利技术通过从杆塔顶部向下遍历点云数据，获得了杆塔上部中心坐标，杆塔倾斜度越大，杆塔上部中心坐标与塔位中心坐标的偏差越大，通过杆塔上部中心坐标和塔位中心坐标即可精确求得杆塔倾斜度。
24、5.本专利技术利用杆塔的塔腿和基础的点云数据，根据点云数据的变化情况，得到塔腿和基础分界处，从而可精确计算塔腿中心坐标，进而根据塔腿中心坐标计算基础根开和对角根开。
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1.一种基于激光点云的杆塔参数计算方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的基于激光点云的杆塔参数计算方法，其特征在于：包括步骤S4：遍历所有杆塔，判断当前杆塔是否存在两个相邻的杆塔，若是，则根据当前杆塔的塔位中心坐标以及两个相邻的杆塔的塔位中心坐标计算当前杆塔的转角。
3.根据权利要求2所述的基于激光点云的杆塔参数计算方法，其特征在于：步骤S4中，若当前杆塔仅存在一个相邻的杆塔且另一侧为变电站构架时，则读取变电站构架中心坐标，根据当前杆塔的塔位中心坐标、相邻的杆塔的塔位中心坐标以及变电站构架中心坐标计算当前杆塔的转角。
4.根据权利要求1所述的基于激光点云的杆塔参数计算方法，其特征在于：包括步骤S5：以每个杆塔顶部为起点以△h2为步长向下逐层读取h2高度范围内的杆塔的点云数据C2＝(c21，c22，c23，……c2m)，其中，m＝h2/△h2；
5.根据权利要求1所述的基于激光点云的杆塔参数计算方法，其特征在于：步骤S3中，若四个顶点组成的四边形的四个边长之间的最大误差均大于e，则增大h1和/或增大e，直至存在四个顶点组成
6.根据权利要求1所述的基于激光点云的杆塔参数计算方法，其特征在于：包括步骤S6：
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光点云的杆塔参数计算方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的基于激光点云的杆塔参数计算方法，其特征在于：包括步骤s4：遍历所有杆塔，判断当前杆塔是否存在两个相邻的杆塔，若是，则根据当前杆塔的塔位中心坐标以及两个相邻的杆塔的塔位中心坐标计算当前杆塔的转角。
3.根据权利要求2所述的基于激光点云的杆塔参数计算方法，其特征在于：步骤s4中，若当前杆塔仅存在一个相邻的杆塔且另一侧为变电站构架时，则读取变电站构架中心坐标，根据当前杆塔的塔位中心坐标、相邻的杆塔的塔位中心坐标以及变电站构架中心坐标计算当前杆塔的转角。
...【专利技术属性】
技术研发人员：胡星，黄佩，吴海洋，曾二贤，冯衡，徐彬，胡超，伍林伟，程正逢，付江缺，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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