[发明专利]一种基于激光点云数据的输电线路导线相间测量方法

权利要求书

1.一种基于激光点云数据的输电线路导线相间测量方法，它包括：

步骤1、输电线路通道激光点云数据采集；

步骤2、输电线路通道激光点云数据处理与分类；

步骤3、实时相间距离测量；

步骤3所述实时相间距离测量的方法包括：

步骤3.1、以1米为间隔将分类出的一档三维电力线组进行分段，得到各线段集合：其中，t表示一档电力线组中电力线根数；n表示分段数；表示第t根线的第n段线段；L_n表示第n段线段集合；

步骤3.2、构造与各线段集合中三维线段垂直的二维平面{γ₁，γ₂，……，γ_n}，其中n表示分段数；

步骤3.3、提取各线段集合中各三维线段与对应二维垂直平面的二维交点并计算其坐标值

其中P_n表示各线段集合中各三维线段与对应垂直面的交点集合；表示第t根电力线的第n段线段与对应垂直面的交点；

步骤3.4、计算各交点集合P_n中两两二维交点之间的距离，此距离即对应电力线每1米处各相相间距离；

步骤4、进行各工况模拟下相间距离测量；

步骤4所述进行各工况模拟下相间距离测量的方法为：提取步骤2分类出的电力线的挂点坐标计算档距和高差，将档距、高差和工况参数代入悬链线方程，模拟出各工况下的电力线；并重复步骤3测量各工况下导线相间距离；

所述各工况包括由大风、覆冰及最低气温三个因素组合成的三种气象条件；1)大风工况，此工况下无覆冰，气温取该地区发生大风月的平均气温；2)电力覆冰工况，此工况下根据雨凇形成规律，取相应的风速为10m/s；若地区最大风速35m/s以上，取相应风速为15m/s，气温取-5°；3)最低气温工况。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光点云数据的输电线路导线相间测量方法，其特征在于：步骤1所述输电线路通道激光点云数据采集方法为：操纵搭载激光雷达设备的无人机沿输电线路走向，根据制定的飞行方案对输电线路通道进行激光扫描，并通过解算获取点云数据，具体步骤包括：

步骤1.1、飞行方案制定：根据输电线路地形图和禁飞区域图确定无人机扫描范围，制定飞行路线、飞行高度、飞行速度；申请航线和空域，收集作业区域的已有测绘资料，布设GNSS控制网，解算获取控制点坐标；

步骤1.2、获取点云数据：通过导出GPS与IMU数据、解算DGPS数据、联合处理GPS数据和IMU数据、计算激光点云的三维空间坐标获取到las格式的激光点云数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光点云数据的输电线路导线相间测量方法，其特征在于：步骤2所述输电线路通道激光点云数据处理与分类方法为：通过对输电线路激光点云数据进行去噪处理后将点云数据分成地面点、杆塔点、电力线点和其他点4类。