[发明专利]一种基于无人机激光雷达的电力网络管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力网络管理领域，具体涉及到一种基于无人机激光雷达的电力网络管理系统及方法。

背景技术

近年来，随着中国经济建设的高速发展，用电需求急剧增长，对电网建设的需求亦日益强烈。与此同时，面对已建成的庞大电力网络，如何有效地对其进行管理，以保证电网的正常运行，确保电力的安全输送，亦显得更加重要。一次停电事故不但给电网经营企业的经济效益带来巨额损失，而且对用电企业甚至整个社会都将造成严重影响。

传统的线路管理、优化以及电力巡线多采用人工测绘方式或者航空摄影测量方式，有以下三大弊端：

数据不直观、精度低、再利用程度不高；

作业强度大、作业周期长；

地形复杂地区难以开展工作。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于无人机激光雷达的电力网络管理系统及方法，可以方便实现电力网络管理。

本发明提供了一种基于无人机激光雷达的电力网络管理系统，包括：

无人机搭载系统，所述无人机搭载系统为AS-100无人机激光Lidar系统，所述无人机搭载系统用以获取影像数据，对待测定区域内布设像控点，并测量所述布设像控点的坐标值并进行数据采集，根据布设的像控点，利用无人机进行飞行扫描测量和成像，获得地表高精度点云和影像数据；

数据处理系统，所述数据处理系统用于对无人机搭载系统获取的数据进行处理；所述数据处理系统包括对比电路、滤波电路和信号放大电路，所述信号放大电路分别与所述对比电路和滤波电路相连；

定位系统，所述定位系统与所述无人机搭载系统相连，用于对无人机搭载系统进行定位；

数据处理终端，所述数据处理终端与所述无人机搭载系统相连，用于实时处理无人机搭载系统所采集的数据并将采集的数据实时发送到所述数据处理系统。

上述的系统，所述地表高精度点云包括地面激光点云、植被激光点云和输电线路激光点云数据。

上述的系统，其中，所述数据处理系统还用于将获取的数据建成的三维数字化电网。

上述的系统，其中，所述数据处理系统还用于将采集的高精度激光点云和高分辨率数码影像数据，处理成标准的DOM、DEM，结合分类后的点云，可以实现电力线路三维建模，恢复线路走廊地形地貌、地表附着物、线路杆塔三维位置和模型，辅以线路设施设备参数录入，可实现线路资产管理；以及根据分类得到的电力线、植被和地面分类的点云，可以计算出靠近电力线的植被并标记出来，起到预警的效果。

上述的系统，其中，根据被标记成危险物体的点云数据和电力线数据，计算出危险物体离电力线的距离，定量分析潜在的危险程度。

上述的系统，其中，所述点云数据获取的步骤包括：在测区范围内布设像控点，并测量所述布设像控点的坐标值。

本发明的另一面，一种基于无人机激光雷达的电力网络管理方法，包括以下步骤：

对待测定区域内布设像控点，并测量所述布设像控点的坐标值并进行数据采集，根据布设的像控点，利用无人机进行飞行扫描测量和成像，获得地表高精度点云和影像数据，所述地表高精度点云包括地面激光点云、植被激光点云和输电线路激光点云数据；

对获取的进行处理和建模，具体将采集的高精度激光点云和高分辨率数码影像数据，处理成标准的DOM、DEM，结合分类后的点云，可以实现电力线路三维建模，恢复线路走廊地形地貌、地表附着物、线路杆塔三维位置和模型，辅以线路设施设备参数录入，可实现线路资产管理；以及根据分类得到的电力线、植被和地面分类的点云，可以计算出靠近电力线的植被并标记出来，起到预警的效果。

上述的方法，其中，通过无人机搭载系统对待测定区域内布设像控点，并测量所述布设像控点的坐标值并进行数据采集，根据布设的像控点，利用无人机进行飞行扫描测量和成像，获得地表高精度点云和影像数据；以及通过数据处理系统对无人机搭载系统获取的数据进行处理；其中无人机搭载系统还设有定位系统，用于对无人机搭载系统进行定位；其中通过数据处理终端实时处理无人机搭载系统所采集的数据并将采集的数据实时发送到所述数据处理系统。

上述的方法，其中，还包括：将采集的点云数据进行去噪、平滑预处理；然后提取点云数据的边界点并进行点云数据精简。

本发明具有以下优点：

1、通过激光点云分类算法，将得到的激光点云数据进行分类，分别得到地面激光点云、植被激光点云和输电线路激光点云数据；