【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电线路建模的，具体涉及一种基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法。
技术介绍
1、近几年随着科技的发展，无人机技术、遥感技术的兴起，不同于传统输电线路设计手段，利用无人机搭载激光雷达扫描采集数据生成实景模型，在输电线路三维设计中可以更加直观地构建线路交叉跨越，利用三维设计软件的功能进行距离校验等设计工作。采用此方法能更加快捷、准确地还原线路交叉跨越，降低了劳动强度和人力成本。因此，有必要借助先进的无人机技术、遥感技术及信息处理技术，改进传统的输电线路设计手段，解决线路交跨设计过程中人工测量耗时过长、部分地形条件下无法精确测量、复杂交跨物测量困难等问题。
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线路交跨数据提取及建模方法，能够减少人工测量，提高复杂交跨物测量精度。
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线路交跨数据提取及建模方法，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、提取杆塔参数；
5、s3、提取绝缘子串参数；
6、s4、提取导地线参数；
7、s5、杆塔参数化建模；
8、s6、创建绝缘子串的典设模型；
9、s7、还原杆塔及绝缘子串姿态，根据挂线点及弧垂生成导地线；
10、s8、反算导地线参数，动态模拟导地线。
11、进一步地，步骤
12、s11、利用激光点云技术对线路交跨对象进行实体扫描，采集激光点云数据；
13、s12、通过点云分类技术，分层提取出杆塔、绝缘子串、导地线的点云数据。
14、进一步地，步骤s2包括：
15、s21、将杆塔的点云从底部开始切片并获取每层切片的中心点以及四个角点的坐标；
16、s22、根据每层切片的中心点坐标计算杆塔的平均中心点的坐标，将每层切片的中心点与平均中心点进行比较，剔除前a％误差最大的中心点，再次计算杆塔的平均中心点的坐标，得到修正后的平均中心点的坐标；
17、s23、根据每层切片的四个角点的坐标计算横担的长、宽、高，计算横担的方向，确定杆塔与正北方向的夹角。
18、进一步地，步骤s23包括：遍历每层切片的四个角点的坐标，计算四个角点所形成的矩形的长宽比，当长宽比大于预设长宽比时，则以当前切片的四个角点的坐标计算横担的长、宽、高，并计算横担的方向，确定杆塔与正北方向的夹角。
19、进一步地，步骤s3包括：将绝缘子串的点云坐标进行排序，得到绝缘子串两端的坐标点，计算绝缘子串两端的坐标点与杆塔的距离，距离较短的一端为绝缘子串的杆塔挂串点，另一端为绝缘子串的串挂线点。
20、进一步地，步骤s4包括：
21、s41、将导地线的点云按欧式聚类法分相，得到导地线每相的点云文件；
22、s42、在每相的导地线的弧垂上取n个切面，获取n个弧垂点数据；截取某一个切面的点云时，剔除间距超过1.5m以上的点，剩余点取中线点作为一个有效点；
23、s43、将n个有效点按顺序平均分为m组，计算每一组的弧垂k1、k2…km；m＝n/3；
24、s44、计算当前相的导地线的弧垂k＝[(k12+k22+…+km2)/m]0.5。
25、进一步地，步骤s5包括：
26、计算杆塔尺寸：杆塔呼高＝最低横担高度-杆塔位置高度，塔身高度＝最高横担高度-最低横担高度，每相横担长度＝横担坐标与修正后的平均中心点的距离，每相横担高度＝横担高度-杆塔位置高度，杆塔塔腿高度、杆塔根开、地线支架高由默认参数和杆塔呼高缩放得到；
27、根据杆塔尺寸，生成杆塔模型。
28、进一步地，步骤s6包括：按电压等级和分裂数创建一套典设的绝缘子串模型，绝缘子串模型包括绝缘子串模型文件、串挂线点相对坐标，绝缘子串模型的类型包括耐张串、悬垂串、地线耐张串及地线悬垂串。
29、进一步地，步骤s7包括：
30、s71、将杆塔模型按平均中心点的坐标和与正北方向的夹角移动至对应位置；
31、s72、根据绝缘子串长度缩放绝缘子串的典设模型，根据绝缘子串两端的坐标点确定绝缘子串的位置及旋转角度；
32、s73、根据串挂线点坐标和弧垂生成导地线。
33、进一步地，步骤s8包括：
34、s81、根据实测的气象条件和每相导地线的弧垂，反算出每相导地线的实际安全系数和年平百分比；
35、s82、根据安全系统、年平百分比和指定气象条件，计算该气象条件下的弧垂，进行动态模拟。
36、本专利技术的有益效果为：本专利技术利用激光点云技术解决了线路交跨设计过程中人工测量耗时过长、部分地形条件下无法精确测量、复杂交跨物测量困难等问题。
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1.一种基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，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线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤S1包括：
3.根据权利要求1所述的基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤S2包括：
4.根据权利要求3所述的基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤S23包括：遍历每层切片的四个角点的坐标，计算四个角点所形成的矩形的长宽比，当长宽比大于预设长宽比时，则以当前切片的四个角点的坐标计算横担的长、宽、高，并计算横担的方向，确定杆塔与正北方向的夹角。
5.根据权利要求1所述的基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤S3包括：将绝缘子串的点云坐标进行排序，得到绝缘子串两端的坐标点，计算绝缘子串两端的坐标点与杆塔的距离，距离较短的一端为绝缘子串的杆塔挂串点，另一端为绝缘子串的串挂线点。
6.根据权利要求1所述的基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤S4包括：
7.根据权利要求3所述的基于激光点云
8.根据权利要求5所述的基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤S6包括：按电压等级和分裂数创建一套典设的绝缘子串模型，绝缘子串模型包括绝缘子串模型文件、串挂线点相对坐标，绝缘子串模型的类型包括耐张串、悬垂串、地线耐张串及地线悬垂串。
9.根据权利要求8所述的基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤S7包括：
10.根据权利要求1所述的基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤S8包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，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线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤s1包括：
3.根据权利要求1所述的基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤s2包括：
4.根据权利要求3所述的基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤s23包括：遍历每层切片的四个角点的坐标，计算四个角点所形成的矩形的长宽比，当长宽比大于预设长宽比时，则以当前切片的四个角点的坐标计算横担的长、宽、高，并计算横担的方向，确定杆塔与正北方向的夹角。
5.根据权利要求1所述的基于激光点云的线路交跨数据提取及建模方法，其特征在于：步骤s3包括：将绝缘子串的点云坐标进行排序，得到绝缘子串两端的坐标点，计算绝缘子串两端的坐标点与杆塔的...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄佩，胡星，吴海洋，郭念，吕健双，于永辉，胡启兴，
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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