[发明专利]一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法

权利要求书

1.一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取扫描输电线路得到的原始导线点云及地物点云，以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；

根据所述单相导线点云，结合导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数、模拟工况参数及原始导线点云，获得导线平面直线方程、导线分裂间距、导线挂点坐标及模拟导线剖面抛物线方程，构建模拟工况下的导线模型；所述模拟工况参数用于模拟出包括大风和/或高温和/或高电流强度下的极端工况；

基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云；

判断所述地物点云中是否存在与所述模拟工况下的导线点云净空距离小于安全阈值的危险点，遍历所述危险点；

其中，所述获得导线平面直线方程、导线分裂间距及导线挂点坐标，包括以下步骤：

将所述单相导线点云投影到XOY平面上获得点云平面投影点，对所述点云平面投影点进行直线拟合得到平面直线及其导线平面直线方程；

获取所述点云平面投影点到所述导线平面直线方程所在直线的平均垂距作为导线分裂间距；

获取XOY平面上原点到所述平面直线的垂足，将所述点云平面投影点中相距所述垂足的最远点和最近点对应的原始导线点云点坐标作为导线挂点坐标；

所述以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云，包括以下步骤：

根据导线点云的扫描密度设置点云聚类密度，运用DBSCAN密度聚类算法对各耐张段的原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；

根据各耐张段中的杆塔数量以及杆塔线路回路数，筛选出所述单相导线点云中超过耐张段中应有导线数量的部分，对该部分单相导线点云按点的数量排序并剔除离散的偏远噪点；

所述获得模拟导线剖面抛物线方程，包括以下步骤：

根据导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数及模拟工况参数分别获得扫描输电线路时及模拟工况下导线的温度、比载；

将原始导线点云投影到所述平面直线所在的竖直平面上获得点云剖面投影点，对所述点云剖面投影点进行二次抛物线拟合得到扫描导线剖面抛物线方程；

根据所述扫描导线剖面抛物线方程获得导线的最大弧垂，根据所述最大弧垂获得扫描输电线路时导线的应力；

根据扫描输电线路时的导线的温度、比载及应力，获得输电线路的电线状态方程式；运用所述电线状态方程式，根据模拟工况下导线的温度及比载，获得模拟工况下导线的应力；

根据模拟工况下导线的比载及应力，获得模拟导线剖面抛物线方程。

2.根据权利要求1所述的输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法，其特征在于，基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云，包括以下步骤：

根据导线的档距及预设的采样间隔，从导线的一个挂点往另一个挂点进行采样，根据线平面直线方程获得采样点的平面X、Y坐标；

根据所述采样点的平面X、Y坐标及模拟导线剖面抛物线方程，获得采样点的Z坐标；

根据所述导线分裂间距及预设的导线分裂数，以所述采样点为中心生成导线分裂点云；

导出所述采样点及导线分裂点云作为模拟工况下的导线点云。

3.根据权利要求2所述的输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法，其特征在于，基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云，还包括以下步骤：

根据模拟工况的风速获取导线的风荷载，根据所述导线的风荷载与导线的负重荷载所成夹角得到导线的风偏角；

根据模拟工况的风速、绝缘子重量及受风面积获取绝缘子风偏角，根据绝缘子长度及所述绝缘子风偏角获取风偏后的导线挂点偏移量，得到风偏后的导线挂点坐标，以调整所述导线平面直线方程；

根据导线的风偏角、绝缘子风偏角及绝缘子长度，获取采样点X、Y、Z三方向上的偏移量，调整采样点的坐标。