(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211027404.0 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 国网湖北省电力有限公司鄂州供电 公司 地址 436099 湖北省鄂州市鄂城区凤 凰路 100号 (72)发明人 汪志浩　范杨　陈杰　周学明　 陈光雨　王久源　王焕　刘辉　 郭代炜　吕露　杜攀　马驰　 李万成　王子杰　周冬　叶涛　 程绳　范松涛　 (74)专利代理 机构 北京纽乐康知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11210 专利代理师 田磊(51)Int.Cl. G01S 17/88(2006.01) G01B 11/14(2006.01) H02G 1/02(2006.01) G06V 20/64(2022.01) G06V 10/774(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 基于激光雷达的输电线路所需安装相间间 隔棒的量测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于激光雷达的输电线 路所需安装相间间隔棒的量测方法， S1、 通过无 人机三维激光雷达扫描技术采集输电线路走廊 的点云数据， 并对输电线路激光雷达巡检原始数 据进行智能解算； S2、 通过点云数据智能处理软 件对步骤S1中采集的点 云数据进行处理， 点 云数 据处理包括杆塔位置及属性编辑、 线路切档、 点 云去噪、 点云分类、 危险点检测； S3、 从点云中提 取导线、 杆塔模型， 直观立体显示电力线、 杆塔的 位置与走廊地物的空间关系。 通过本发明的方法 可以在不拉闸断电的情况下快速精确的量测相 间间隔棒所需安装参数， 为相间间隔棒的制作提 供准确的依据， 拓展了激光点云数据在电网生产 运维工作中的应用， 大幅提高了旧线路改造工作 的效率。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115308765 A 2022.11.08 CN 115308765 A 1.基于激光雷达的输电线路所需安装相间间隔棒的量测方法， 其特征在于： 包括以下 步骤： S1、 通过无人机三维激光雷达扫描技术采集输电线路走廊的点云数据， 并对输电线路 激光雷达 巡检原始数据进行智能解 算； S2、 通过点云数据智能处理软件对步骤S1中采集的点云数据进行处理， 点云数据处理 包括杆塔位置及属性编辑、 线路切档、 点云去噪、 点云 分类、 危险点检测； S3、 从点云中提取导线、 杆塔模型， 直观立体显示电力线、 杆塔的位置与走廊地物的空 间关系， 精准提取相间间隔棒的目标信息， 并进行自动量测， 输出相间间隔棒数据信息文 档。 2.如权利要求1所述的基于激光雷达的输电线路所需安装相间间隔棒的量测方法， 其 特征在于， 步骤S1中的将全球定位系统安装于无人机上， 通过激光自动扫描测量或数码影 像拍摄的方式进行点云数据的采集。 3.如权利要求1所述的基于激光雷达的输电线路所需安装相间间隔棒的量测方法， 其 特征在于， 步骤S1 中的智能解算包括对地面基站GPS及机载GPS获得的测量数据信息进 行差 分解算， 得到DGPS值， 提高GPS精度， 用IMU数据确定GPS采样期间传感器的位置和姿态， 同时 用精度稳定的GPS数据校正、 转换IMU数据， 结合激光扫描仪偏心分量校正， 通过联合解算得 到组合导航POS数据。 4.如权利要求3所述的基于激光雷达的输电线路所需安装相间间隔棒的量测方法， 其 特征在于， 将组合导航POS数据同原始激光扫描 数据进行处理， 联合激光脉冲的往返时间和 位置姿态信息， 通过三维点云解算处理， 经过瞬时扫描坐标系、 扫描参考坐标系、 IMU参考坐 标系、 导航坐标系， WGS 84坐标系多次转换， 进 而求出每 个激光脚点的三维坐标值。 5.如权利要求1所述的基于激光雷达的输电线路所需安装相间间隔棒的量测方法， 其 特征在于， 点云分类包括从输电线路的原始激光点云数据中人工筛选训练样本， 人工分出 电力线和杆塔类别， 并利用滤波算法分出地面点； 建立特征分类器， 通过特征分类器对电力 线、 杆塔、 地 面点进行自动分类， 对自动分类结果进行散斑合并。 6.如权利要求5所述的基于激光雷达的输电线路所需安装相间间隔棒的量测方法， 其 特征在于， 自动分类结果包括 地面点、 电力线、 杆塔和其它类。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115308765 A 2基于激光雷达的输电线路所需安装相间 间隔棒的量测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及激光雷达量测的技术领域， 具体来说， 涉及一种基于激光雷达 的输电 线路所需安装相间 间隔棒的量测方法。 背景技术 [0002]在春秋及冬季多风， 高压输电线路的三股导线风摆舞动容易造成相间短路故障。 通常的解决方式是在输电线路的导线间安装相间间隔棒， 以减小线路舞动造成的伤害。 然 而输电线路的导线由于自身重量以及横向风力的长期作用， 会使导线长度变长， 从而使三 组导线间设计间距发生改变； 同时已加装的相间间隔棒由于年限已久， 巡检过程中发现缺 陷需要更换， 但由于设计图纸资料往往难以保存相间间隔棒的尺寸数据。 因而在更换安装 新的相间 间隔棒时， 需要重新测定三相导线间的间距。 [0003]三维激光扫描技术是以向物体发射大量激光点获取物体表面特征， 直接生成物体 3D模型的测量手段， 是一项全新的数据收集和分析技术。 三维激光扫描仪利用激光测距原 理， 结合对横向和纵向转角的精确记录， 计算被测点与扫描仪的相对位置。 扫描 结果由密集 的点组成， 每个点包含(x， y， z)值、 反射强度值等， 称之为点云。 三维激光扫描系统应用广 泛， 国外在核电站、 文物 考古、 建筑业、 航天航空、 船舶制造、 军工、 军事、 石化、 医学、 水利、 能 源、 电力、 交通、 机械、 影视、 汽 车、 公安等领域均有 所应用， 国内则 在文物考古和水坝测量等 方面有所应用， 近些年用于电力巡线树障查找。 三维激光扫描技术主要分外业数据采集和 内业数据 处理两大部分。 外业数据采集包括控制测量和数据扫描两部分， 数据扫描包括三 维激光扫描和标靶三维坐标测量。 内业数据处理主要包括扫描 数据拼接、 数据抽稀、 数据分 类、 虚拟测量、 TI N构网、 三维模型生成和成果成图等 步骤。 [0004]输电线路相间间隔棒的量测， 由于其高压的危险性， 不宜采用传统的测量方式。 即 使采用免棱镜脉冲全站仪， 由于相间间隔棒为空心的环状物体， 采用传统的点状测 量方式 对于确定圆环的中心 位置， 方法 复杂准确度不高， 不适用于相间间隔棒的测量。 而采用近景 测量方式不仅需要 大量布设控制点， 而且处理方式复杂， 获取成果的时间较长， 因此提出一 种基于激光雷达的输电线路所需安装相间 间隔棒的量测方法。 发明内容 [0005]针对相关技术中的上述技术问题， 本发明提供一种基于激光雷达的输电线路所 需 安装相间 间隔棒的量测方法， 能够解决上述问题。 [0006]为实现上述 技术目的， 本发明的技 术方案是这样实现的： 基于激光雷达的输电线路所需安装相间 间隔棒的量测方法， 包括以下步骤： S1、 通过无人机三维激光雷达扫描技术采集输电线路走廊的点云数据， 并对输电 线路激光雷达 巡检原始数据进行智能解 算； S2、 通过点云数据智能处理软件对步骤S1中采集的点云数据进行处理， 点云数据 处理包括杆塔位置及属性编辑、 线路切档、 点云去噪、 点云 分类、 危险点检测；说　明　书 1/4 页 3 CN 115308765 A 3