[发明专利]一种电力线下方地物安全距离实时检测方法

说明书

本发明提供的一种电力线下方地物安全距离实时检测方法，通过将激光点云数据和影像数据实时配准，实时生成电力线路附近区域彩色激光点云，然后利用深度学习算法对彩色点云进行实时分类，得到电力线对应的三维激光点云，再利用该激光点云数据实时拟合电力线弧垂方程，得到电力线的三维模型，最后采用铅垂线方法对下方地物安全距离进行实时检测。本发明中，整个过程全自动化，无需人工干预，实现了对电力线下方地物安全距离进行实时检测。

技术领域

本发明涉及电力线检测技术领域，尤其涉及一种电力线下方地物安全距离实时检测方法。

背景技术

我国电网现行高压电力线路结构复杂、规模庞大，线路通道环境十分复杂，异物缠挂、线路下方树木、违规施工、违章建筑等易导致线路安全距离不足而发生短路事故。事故一旦发生，后果严重，巨大的电流可能造成人员严重伤害，故障造成线路设备损坏，跳闸停运，对电网运行造成冲击，同时，故障对城市区域供电造成影响，扰乱企业和居民的正常生产生活秩序，带来重大经济损失。

对于电力线路安全距离的检测，目前常用的方式是电力工人巡线过程中，对线路段进行人工目视判断或全站仪量测，但线路安全距离不足的多发点通常在人迹难至之地，这些测量方式由于树木、建筑等遮挡以及视觉透视偏差，难以对疑似超限点得出准确有效的判断，不能适应现代化电网的发展和安全运行需要，超、特高压电网急需高效、先进、科学的电力线路安全检测方式。

有人直升机及无人机携带激光扫描系统电力线路通道巡检技术，已在我国电网巡检中逐渐得到应用。机载激光雷达测量系统可以很好地解决空间定位和测量精度等问题，它可直接而快速地采集线路走廊高精度三维激光点云数据，进而快速地获得高精度三维线路走廊的地形、地貌、地物和线路设施的空间信息。随着LiDAR点云数据处理技术的逐渐成熟，目前国内大部分无人机电力巡线系统都配备有LiDAR系统。随着传感器技术的进步，激光扫描仪和定位定姿系统都在逐步小型化，LiDAR系统也随之轻小型化，从而能被多旋翼无人机所搭载。但目前基于LiDAR的导线地物安全检测绝大多是事后处理，即先采集整个导线路的数据，然后再内业进行处理(包括定位定姿数据处理、LiDAR点云生成，导线提取等)。后处理方式的优点是精度高，但延时较大，不便于检修人员实时实地解决安全隐患。另外，后处理流程复杂度高，难以被一般工作人员掌握。

这两大问题仍制约着无人机激光雷达系统在电力巡检工作中的大规模使用。其中，现有的检测方法延时大，无法实时监测电力线状况是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种电力线下方地物安全距离实时检测方法，用于解决现有的检测方法延时大，无法实时监测电力线状况的技术问题。

本发明提供的一种电力线下方地物安全距离实时检测方法，包括以下步骤：

实时采集激光点云数据和实时影像数据；

对激光点云数据与实时影像数据进行实时配准，生成电力线路附近区域彩色激光点云；

通过深度学习算法对彩色激光点云进行实时分类，提取出电力线对应的三维激光点云；

根据三维激光点云的数据实时拟合生成电力线弧垂方程，构成电力线三维模型；

根据电力线三维模型通过铅垂线法计算电力线下方地物的距离，实时对电力线下方地物的距离进行安全检测。

优选地，所述对激光点云数据与实时影像数据进行实时配准，生成电力线路附近区域彩色激光点云具体包括：

将激光点云数据与实时影像数据用WGS84坐标系、POS坐标系、相机成像坐标系和激光扫描坐标系表示；