[发明专利]一种基于三维仿真技术实现输电线路在线监测与智能巡检的方法

说明书

本发明公开一种基于三维仿真技术实现输电线路在线监测与智能巡检的方法，包括以下步骤：步骤1：选取已具备输电线路三维可视建模条件的输电线路，通过搭载激光雷达的无人机对其采集线路全通道激光点云数据，步骤2：采用渲染技术增强点云数据中杆塔、导线及通道地物的点云立体感和现场感，以逆向建模；步骤3：将点云数据与倾斜摄影数据相融合获得三维实景模型，并将三维实景模型数据叠加到地理信息系统；步骤4：将输电在线状态感知与诊断预警同三维场景的深度整合并展示。本发明实现输电线路巡检、检修、在线监测等全业务域数据的共享、分析和专业化展示。

技术领域

本发明涉及电网智能化领域，尤其涉及一种基于三维仿真技术实现输电线路在线监测与智能巡检的方法。

背景技术

为适应国家和国网公司关于开展数字化转型建设的工作部署，充分应用“大云物移智链”等现代智能传感技术、通信技术、人工智能等技术，抓住 “智能化升级”和“数字化转型”的建设契机，开展对物联网技术与输变电设备运维管理工作的整合研究，达到泛在电力物联网的战略建设目标。其中，输电三维全景仿真技术的研究和应用是输电全景智慧监控平台建设的重要组成，可广泛应用在线路状态实时感知与智能诊断、自然灾害全景感知与预警决策、空天地多维融合与协同自主巡检、线路检修智能辅助与动态防护等典型场景应用中，实现输电线路巡检、检修、在线监测等全业务域数据的共享、分析和专业化展示，从而提高智慧线路综合监控系统的智能化应用和专业化水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三维仿真技术实现输电线路在线监测与智能巡检的方法，整合三维全景可视化技术来丰富和完善输电全景监控平台典型场景应用，以实现输电智能化集中监控。

本发明采用的技术方案是：

一种基于三维仿真技术实现输电线路在线监测与智能巡检的方法，包括以下步骤：

步骤1：选取已具备输电线路三维可视建模条件的输电线路，通过搭载激光雷达的无人机对其采集线路全通道激光点云数据，

步骤2：采用渲染技术增强点云数据中杆塔、导线及通道地物的点云立体感和现场感，以逆向建模；

步骤3：将点云数据与倾斜摄影数据相融合获得三维实景模型，并将三维实景模型数据叠加到地理信息系统；

步骤4：将输电在线状态感知与诊断预警同三维场景的深度整合并展示。

进一步地，对全通道激光点云数据作优化处理，包括以下步骤：

步骤1-1，采用空间数据库存储切片文件并建立空间索引；

具体地，采用空间数据库存储管理，建立空间索引，替代目前以文件方式发布的模式，提高数据的访问、移植及管理效率。

步骤1-2，优化点云数据处理算法：点云切片分层采用横向分块、纵向抽稀的方式。基于八叉树纵向抽稀，深入研究植被、地面、建筑物、杆塔等地物激光点云的抽稀模式，针对不同类型的点云数据采用不同的抽稀分层策略。

步骤1-3，优化点云数据加载策略：加载点云数据时，根据当前可视范围判断应加载的点云数据块，并判断点云数据块是否已经加载，避免多余的数据请求和加载，提高客户端内存的实用效率。

步骤1-4，建立缓存：在服务端建立端缓机制，客户端直接从服务器内存中读取信息，大幅减少文件检索和文件读取时间，提高数据加载效率。

步骤1-5，数据压缩传输：代理服务器通过开启文件压缩，将文件压缩传输，减少网络发送数据量，提高文件网络传输效率。

进一步地，步骤2中点云逆向建模包括数据预处理、矢量建模和添加纹理；

数据预处理包括点云数据的滤波、点云数据的平滑、点云数据的缩减、点云数据的分割、点云数据的分类、不同站点扫描数据的配准及融合；数据预处理为矢量建模提供可靠精确的点云数据，降低模型重建的复杂度，提高模型重构的精确度和速度；

矢量建模包括三维模型的重建、模型重建后的平滑、残缺数据的处理和模型简化；