【技术实现步骤摘要】
本申请涉及输电线路分析，尤其涉及一种输电线路小部件几何参数提取方法、装置及设备。
技术介绍
1、架空输电线路是能源输送的关键通道，其通常分布于高山旷野，所处地形复杂，常常穿过气候恶劣的地区。且高电压等级输电线路杆塔在40m以上，引雷能力强，这些因素导致输电线路极其容易遭受雷害，影响电力系统中能源的可靠传输。
2、及时开展输电线路的雷害风险评估能够为输电线路的雷电防护工作提供有效参考；输电线路雷害风险评估依赖于精确的输电线路几何结构参数。然而，输电线路台账信息往往存在信息缺失，数据更新滞后，无法有效和准确反映输电线路几何结构参数。但是高精度的输电线路激光点云数据为架空输电线路各个电力部件的几何参数提取提供了数据支撑。
3、但是现有技术缺乏对诸如绝缘子参数等雷害风险评估关键参数的提取和分析。而且，像绝缘子这类小部件个体缺乏实例化区分，所以对其进行参数提取较为困难，导致基于此的雷害风险评估也缺乏准确性和可靠性。
技术实现思路
1、本申请提供了一种输电线路小部件几何参数提取方法、装置及设备，用于解决现有技术缺乏对输电线路小部件的分析，导致其几何参数难以提取的技术问题。
2、有鉴于此，本申请第一方面提供了一种输电线路小部件几何参数提取方法，包括：
3、在预置类设备点云数据中划分出电力小部件的个体实例点云数据，所述个体实例点云数据包括绝缘子、避雷线和相导线的点云数据；
4、采用近邻搜索法和连通域法对所述个体实例点云数据进行进行数据整理
5、基于主成分分析法根据所述连通个体点云数据对所述绝缘子进行主成分分析计算，得到绝缘子串长度；
6、基于所述主成分分析法依据所述连通个体点云数据对目标线进行基于特征向量几何计算，得到所述目标线的线中距，所述目标线包括所述避雷线和所述相导线。
7、优选地，所述在预置类设备点云数据中划分出电力小部件的个体实例点云数据，之前还包括：
8、在获取的输电杆塔线路的激光点云数据中划分出设备类别，得到预置类设备点云数据。
9、优选地，所述采用近邻搜索法和连通域法对所述个体实例点云数据进行进行数据整理，得到连通个体点云数据，包括：
10、采用k近邻搜索算法在所述个体实例点云数据中搜索任意一个目标点预置数量的邻近点，得到邻接图；
11、基于连通域法对所述邻接图进行点云图结构分析，得到连通个体点云数据；
12、若连通个体区域对应的所述连通个体点云数据少于预设数量，则将所述连通个体区域内的点剔除。
13、优选地，所述基于主成分分析法根据所述连通个体点云数据对所述绝缘子进行主成分分析计算，得到绝缘子串长度，包括：
14、基于主成分分析法根据所述连通个体点云数据对所述绝缘子进行协方差计算，得到协方差矩阵；
15、对所述协方差矩阵进行特征分解，得到对应的特征向量和特征值；
16、通过对所述特征值进行降序排列的方式在所述特征向量中选取出主成分向量，得到主成分数据；
17、对所述主成分数据进行投影分析，并计算投影分析后的端点点云距离，得到绝缘子串长度。
18、优选地，所述基于所述主成分分析法依据所述连通个体点云数据对目标线进行基于特征向量几何计算，得到所述目标线的线中距，包括：
19、基于所述主成分分析法依据所述连通个体点云数据对目标线在高度、长度和深度方向的特征向量进行分析，并计算所述目标线对称平面的法向量；
20、根据点云投影中点和所述法向量确定所述对称平面的位置；
21、利用点与平面的距离公式依据所述对称平面的位置进行几何计算，得到所述目标线的线中距。
22、本申请第二方面提供了一种输电线路小部件几何参数提取装置，包括：
23、点云划分单元，用于在预置类设备点云数据中划分出电力小部件的个体实例点云数据，所述个体实例点云数据包括绝缘子、避雷线和相导线的点云数据；
24、个体划分单元，用于采用近邻搜索法和连通域法对所述个体实例点云数据进行进行数据整理，得到连通个体点云数据；
25、第一计算单元，用于基于主成分分析法根据所述连通个体点云数据对所述绝缘子进行主成分分析计算，得到绝缘子串长度；
26、第二计算单元，用于基于所述主成分分析法依据所述连通个体点云数据对目标线进行基于特征向量几何计算，得到所述目标线的线中距，所述目标线包括所述避雷线和所述相导线。
27、优选地，所述个体划分单元，具体用于：
28、采用k近邻搜索算法在所述个体实例点云数据中搜索任意一个目标点预置数量的邻近点，得到邻接图；
29、基于连通域法对所述邻接图进行点云图结构分析，得到连通个体点云数据；
30、若连通个体区域对应的所述连通个体点云数据少于预设数量，则将所述连通个体区域内的点剔除。
31、优选地，所述第一计算单元，具体用于：
32、基于主成分分析法根据所述连通个体点云数据对所述绝缘子进行协方差计算，得到协方差矩阵；
33、对所述协方差矩阵进行特征分解，得到对应的特征向量和特征值；
34、通过对所述特征值进行降序排列的方式在所述特征向量中选取出主成分向量，得到主成分数据；
35、对所述主成分数据进行投影分析，并计算投影分析后的端点点云距离，得到绝缘子串长度。
36、优选地，所述第二计算单元，具体用于：
37、基于所述主成分分析法依据所述连通个体点云数据对目标线在高度、长度和深度方向的特征向量进行分析，并计算所述目标线对称平面的法向量；
38、根据点云投影中点和所述法向量确定所述对称平面的位置；
39、利用点与平面的距离公式依据所述对称平面的位置进行几何计算，得到所述目标线的线中距。
40、本申请第三方面提供了一种输电线路小部件几何参数提取设备，所述设备包括处理器以及存储器；
41、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
42、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的输电线路小部件几何参数提取方法。
43、从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
44、本申请中，提供了一种输电线路小部件几何参数提取方法，包括：在预置类设备点云数据中划分出电力小部件的个体实例点云数据，个体实例点云数据包括绝缘子、避雷线和相导线的点云数据；采用近邻搜索法和连通域法对个体实例点云数据进行进行数据整理，得到连通个体点云数据；基于主成分分析法根据连通个体点云数据对绝缘子进行主成分分析计算，得到绝缘子串长度；基于主成分分析法依据连通个体点云数据对目标线进行基于特征向量几何计算，得到目标线的线中距，目标线包括避雷线和相导线。
45、本申请提供的输电线路小部件几何参数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种输电线路小部件几何参数提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的输电线路小部件几何参数提取方法，其特征在于，所述在预置类设备点云数据中划分出电力小部件的个体实例点云数据，之前还包括：
3.根据权利要求1所述的输电线路小部件几何参数提取方法，其特征在于，所述采用近邻搜索法和连通域法对所述个体实例点云数据进行进行数据整理，得到连通个体点云数据，包括：
4.根据权利要求1所述的输电线路小部件几何参数提取方法，其特征在于，所述基于主成分分析法根据所述连通个体点云数据对所述绝缘子进行主成分分析计算，得到绝缘子串长度，包括：
5.根据权利要求1所述的输电线路小部件几何参数提取方法，其特征在于，所述基于所述主成分分析法依据所述连通个体点云数据对目标线进行基于特征向量几何计算，得到所述目标线的线中距，包括：
6.一种输电线路小部件几何参数提取装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的输电线路小部件几何参数提取装置，其特征在于，所述个体划分单元，具体用于：
8.根据权利要求6所述的输电线
9.根据权利要求6所述的输电线路小部件几何参数提取装置，其特征在于，所述第二计算单元，具体用于：
10.一种输电线路小部件几何参数提取设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器；
...【技术特征摘要】
1.一种输电线路小部件几何参数提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的输电线路小部件几何参数提取方法，其特征在于，所述在预置类设备点云数据中划分出电力小部件的个体实例点云数据，之前还包括：
3.根据权利要求1所述的输电线路小部件几何参数提取方法，其特征在于，所述采用近邻搜索法和连通域法对所述个体实例点云数据进行进行数据整理，得到连通个体点云数据，包括：
4.根据权利要求1所述的输电线路小部件几何参数提取方法，其特征在于，所述基于主成分分析法根据所述连通个体点云数据对所述绝缘子进行主成分分析计算，得到绝缘子串长度，包括：
5.根据权利要求1所述的输电线路小部件几何参数...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖民传，刘刚，屈路，陈怀飞，邬蓉蓉，赵林杰，黄志都，李珊，崔志美，贾磊，胡上茂，胡泰山，吴泳聪，刘浩，梅琪，姚成，孟森，陈喜鹏，田松，蔡汉生，胡健，王玉贺，姚露露，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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