[发明专利]一种特高压直流线路通道无人机监控方法及其系统

说明书

本发明公开了一种特高压直流线路通道无人机监控方法及其系统，通过摄影测量技术，结合重叠度计算原理，根据图像像素需求和导线重叠度标准，规划无人机飞行高度，并利用程序算法实现航线自动调整，实现输电线路导线点云模型的重建，且准确率高，实时性好。

技术领域

本发明涉及输电线路管控技术领域，尤其是指一种特高压直流线路通道无人机监控方法及其系统。

背景技术

特高压直流输电线路是电网的重要组成部分，具有输送容量大、输电距离远，安全可靠性高等特点。线路通道内的超高树木、交叉跨越、违章作业施工等目标对特高压直流线路运行存在着较大的安全隐患。线路通道管控一直是特高压直流线路运维管理的一项重要工作内容，但由于监控困难或查找不及时，时常发生树障放电或外力破坏导致的线路跳闸停电事件，严重时甚至会引起森林火灾。

目前激光雷达测量技术已经成熟应用到输电线路勘测设计中，但其在线路巡检中的应用尚属探索阶段，且因设备成本昂贵、人员技术要求高，不利于基层单位大范围推广使用。而在基于遥感的电力线路巡检影像处理技术与建模方面，利用遥感技术进行电力线路运维管理经实践证明是可行的，不仅成本低，效率高，而且极大地节省了人力、物力。由于低空摄影测量具有成本低、速度快、操作简单等特点，因而在重点区段或小范围区域测量上更有优势。为便于开展特高压直流输电线路通道管控，提出了利用摄影测量构建通道模型的方法。但是因为导线直径小，采用常规的影像采集和影像处理，难以完整复原导线模型，致使导线与其它地物关系无法直接测量。

在现有条件下，航线规划算法是无人机技术中的重要组成部分,对于提高无人机的生存能力和任务的成功率意义重大。由于常规摄影测量航线规划工具均以地表作为近似平面，无人机在飞行过程中保持水平飞行开展数据采集，此种作业方式在地形高差大的山区常常会因为重叠度不足，导致数据处理无法完成或导线点云残缺不全，因此需结合输电线路设备及通道地形特点，重新优化无人机飞行航线。

发明内容

针对上述背景技术中的问题，提供了一种特高压直流线路通道无人机监控方法及其系统，可以利用无人机参数和摄影测量技术，精准计算导线和地表重叠度，并适应性调节无人机飞行高度，在优化无人机飞行航线的同时，也可以采集输电线路通道相关数据并构建导线点云模型。

本发明所述的一种特高压直流线路通道无人机监控方法，包括以下步骤：

S1获取特高压直流线路通道的导线直径和无人机拍摄的照片中导线在宽度方向上的像素量；

S2选取特高压直流线路通道中的复数个导线挂点，获取每个所述导线挂点的相对地表高度；

S3获取无人机的传感器参数，所述传感器参数包括传感器宽度、镜头等效物焦距、传感器尺寸和照片宽高比例；

S4根据所述传感器宽度和镜头等效物焦距计算实际焦距；

S5根据所述实际焦距、传感器宽度、导线直径、导线挂点的相对地表高度和导线在宽度方向上的像素量计算无人机飞行高度；

S6根据所述无人机飞行高度将相对导线重叠度转化为相对地表重叠度；

S7以所述无人机飞行高度和相对地表重叠度修正特高压直流线路通道的巡检航线，并构建导线点云模型；

S8根据所述导线点云模型规划无人机监控航线，为特高压直流线路通道提供可视化安全排查服务。

本发明通过摄影测量技术，结合重叠度计算原理，根据图像像素需求和导线重叠度标准，规划无人机飞行高度，并利用程序算法实现航线自动调整，实现输电线路导线点云模型的重建并提供输电线路的监控服务。

具体地，所述传感器尺寸为13.2mm*8.8mm，所述照片宽高比例为3:2。

进一步地，根据所述传感器宽度和镜头等效物焦距计算实际焦距的步骤包括：