本技術(shù)涉及高壓輸電線路運檢領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種導(dǎo)地線巡檢方法和相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、導(dǎo)地線作為輸電線路的核心構(gòu)成部分，在輸電線路的日常運行中，面臨著諸多外部威脅。雷擊可能直接損傷導(dǎo)地線的絕緣層和內(nèi)部導(dǎo)線結(jié)構(gòu)；飄掛物可能纏繞導(dǎo)地線，增加其負重，甚至造成局部受力不均；大型施工機械的不當操作也可能碰撞導(dǎo)地線，引發(fā)不同程度的損害。受損后的導(dǎo)地線極易出現(xiàn)斷股、散股、松股等狀況，嚴重時會導(dǎo)致斷線，這不僅會造成電力傳輸中斷，影響工業(yè)生產(chǎn)和居民生活用電，還可能引發(fā)安全事故，對周邊環(huán)境和人員造成潛在威脅。因此，導(dǎo)地線的巡視工作對于保障輸電線路的穩(wěn)定運行和電力供應(yīng)的可靠性至關(guān)重要，是輸電線路運維維護工作不可或缺的重要環(huán)節(jié)。

2、目前，導(dǎo)地線的巡視主要依賴兩種方式：人工使用望遠鏡或高倍相機檢查，以及人工操作無人機檢查。然而，這兩種方式均存在明顯的局限性。人工使用望遠鏡或高倍相機檢查時，由于導(dǎo)地線通常距離觀測人員較遠，設(shè)備的調(diào)焦對焦操作困難，難以快速準確地捕捉導(dǎo)地線的細節(jié)；對導(dǎo)地線進行觀測跟蹤也頗具挑戰(zhàn)，長時間的專注容易導(dǎo)致人員疲勞；同時，地形地貌因素會限制觀測角度，使得部分區(qū)域難以全面觀察；在仰視檢查時，還容易受到背光影響，降低觀測效果。人工操作無人機檢查雖然在一定程度上拓展了觀測范圍，但操作難度較高，需要操作人員具備專業(yè)技能和豐富經(jīng)驗；導(dǎo)地線在視野中目標較小，追蹤難度大，容易丟失目標；操作效率低下，增加了巡檢時間和成本。

3、基于此，本技術(shù)提供了一種導(dǎo)地線巡檢方案，有效彌補了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提升了巡檢的準確性、效率和安全性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)提供了一種導(dǎo)地線巡檢方法和相關(guān)設(shè)備，通過采用激光點云采集設(shè)備獲取線網(wǎng)激光數(shù)據(jù)、依基塔位置進行數(shù)據(jù)切檔、基于關(guān)鍵點位擬合作業(yè)檔拋物線、根據(jù)拋物線方程與飛行參數(shù)自動生成巡視航線并在特定高差檔距比條件下實施航拍巡檢，在數(shù)據(jù)獲取、處理、擬合、航線規(guī)劃及安全保障方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，有效提升了巡檢的準確性、效率和安全性。

2、一種導(dǎo)地線巡檢方法，包括：

3、獲取利用激光點云采集設(shè)備對輸電線路現(xiàn)場采集的線網(wǎng)激光數(shù)據(jù)；

4、根據(jù)所述線網(wǎng)激光數(shù)據(jù)包含的基塔位置對所述激光點云數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)切檔，并確定包含目標導(dǎo)地線段的各作業(yè)檔；

5、分別確定所述各作業(yè)檔中的低掛點、高掛點、檔中點，以及所述各作業(yè)檔兩端基塔各自的塔桿中心點；

6、基于各作業(yè)檔的所述低掛點、所述高掛點和所述檔中點擬合生成對應(yīng)的各作業(yè)檔拋物線；

7、根據(jù)所述各作業(yè)檔拋物線的拋物線方程以及設(shè)置的航線飛行參數(shù)等距生成各空間坐標點，并經(jīng)空間平面投影換算得到各導(dǎo)地線空間坐標點；

8、根據(jù)所述各導(dǎo)地線空間坐標點、所述航線飛行參數(shù)以及所述各作業(yè)檔兩端基塔各自的塔桿中心點生成巡視航線，并按照所述巡視航線對所述目標導(dǎo)地線段進行航拍巡檢。

9、可選的，對于每一作業(yè)檔，基于作業(yè)檔的所述低掛點、所述高掛點和所述檔中點擬合生成對應(yīng)的作業(yè)檔拋物線的過程，包括：

10、確定作業(yè)檔的所述高掛點在所述低掛點所在平面投影得到的第一投影點，并基于所述高掛點、所述低掛點和所述第一投影點生成第一平面方程；

11、將作業(yè)檔的所述檔中點投影至所述第一平面方程對應(yīng)的第一平面得到第二投影點；

12、基于所述高掛點、所述低掛點、所述第一投影點和所述第二投影點之間的向量關(guān)系，構(gòu)建以所述低掛點為原點的新建平面坐標系；

13、確定所述高掛點、所述低掛點、所述第一投影點和所述第二投影點在所述新建平面坐標系下對應(yīng)新建高掛點坐標、新建低掛點坐標、新建第一投影點坐標和新建第二投影點坐標；

14、根據(jù)所述新建高掛點坐標、所述新建低掛點坐標、所述新建第一投影點坐標和所述新建第二投影點坐標求解得到作業(yè)檔拋物線。

15、可選的，還包括：

16、對于每一作業(yè)檔，根據(jù)所述低掛點與所述高掛點的坐標位置計算所述作業(yè)檔的高差檔距比；

17、若所述高差檔距比符合預(yù)置范圍，則執(zhí)行確定所述作業(yè)檔的所述高掛點在所述低掛點所在平面投影得到的第一投影點的過程。

18、可選的，對于每一作業(yè)檔，根據(jù)所述作業(yè)檔拋物線的拋物線方程以及設(shè)置的航線飛行參數(shù)等距生成各空間坐標點的過程，包括：

19、根據(jù)設(shè)置的航線飛行參數(shù)確定步進距離，并基于所述步進距離分別以所述作業(yè)檔中的所述新建低掛點坐標和所述新建第一投影點坐標為起止點等差生成對應(yīng)的水平坐標序列；

20、將水平坐標序列代入所述作業(yè)檔拋物線的拋物線方程，生成對應(yīng)的垂直坐標序列并組成平面向量數(shù)組；

21、以所述平面向量數(shù)組、所述低掛點坐標和所述第一投影點坐標作為輸入值，調(diào)用空間向量計算方式將所述平面向量數(shù)組表征的各平面向量轉(zhuǎn)化為各空間向量，得到各空間坐標點。

22、可選的，所述調(diào)用空間向量計算方式將所述平面向量數(shù)組表征的各平面向量轉(zhuǎn)化為各空間向量，包括：

23、基于所述作業(yè)檔的所述低掛點坐標和高掛點坐標的坐標差計算空間基準向量，并確定所述平面向量數(shù)組表征的各平面向量與所述空間基準向量的向量夾角；

24、根據(jù)所述空間基準向量中x軸與y軸的坐標正負值情況以及旋轉(zhuǎn)角度判斷條件確定所述空間基準向量分別繞x軸與y軸的旋轉(zhuǎn)角，并通過旋轉(zhuǎn)矩陣對所述空間基準向量進行旋轉(zhuǎn)處理以及單位化處理，得到旋轉(zhuǎn)單位向量；

25、利用所述平面向量數(shù)組表征的各平面向量校準所述旋轉(zhuǎn)單位向量，生成各校準旋轉(zhuǎn)向量；

26、使用向量加法計算所述各校準旋轉(zhuǎn)向量從所述低掛點坐標出發(fā)的坐標值，得到各空間向量。

27、可選的，對于每一作業(yè)檔，所述各空間坐標點經(jīng)空間平面投影換算得到各導(dǎo)地線空間坐標點的過程，包括：

28、確定所述作業(yè)檔的所述檔中點的空間投影向量，以及所述低掛點、所述高掛點與所述檔中點構(gòu)成的第二平面方程；

29、計算所述空間投影向量分別以各空間坐標點為出發(fā)點，與所述第二平面方程對應(yīng)的第二平面的交點，并將各所述交點確定為各導(dǎo)地線空間坐標點。

30、一種導(dǎo)地線巡檢裝置，包括：

31、激光點云單元，用于獲取利用激光點云采集設(shè)備對輸電線路現(xiàn)場采集的線網(wǎng)激光數(shù)據(jù)；

32、數(shù)據(jù)切檔單元，用于根據(jù)所述線網(wǎng)激光數(shù)據(jù)包含的基塔位置對所述激光點云數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)切檔，并確定包含目標導(dǎo)地線段的各作業(yè)檔；

33、點確定單元，用于分別確定所述各作業(yè)檔中的低掛點、高掛點、檔中點，以及所述各作業(yè)檔兩端基塔各自的塔桿中心點；

34、拋物線擬合單元，用于基于各作業(yè)檔的所述低掛點、所述高掛點和所述檔中點擬合生成對應(yīng)的各作業(yè)檔拋物線；

35、空間坐標單元，用于根據(jù)所述各作業(yè)檔拋物線的拋物線方程以及設(shè)置的航線飛行參數(shù)等距生成空間坐標點，并經(jīng)空間平面投影換算得到導(dǎo)地線空間坐標點；

36、航拍巡檢單元，用于根據(jù)所述導(dǎo)地線空間坐標點、所述航線飛行參數(shù)以及所述各作業(yè)檔兩端基塔各自的塔桿中心點生成巡視航線，并按照所述巡視航線對所述目標導(dǎo)地線段進行航拍巡檢。

37、一種導(dǎo)地線巡檢設(shè)備，包括存儲器和處理器；

38、所述存儲器，用于存儲程序；

39、所述處理器，用于執(zhí)行所述程序，實現(xiàn)如上述任一項所述的導(dǎo)地線巡檢方法的各個步驟。

40、一種可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如上述任一項所述的導(dǎo)地線巡檢方法的各個步驟。

41、一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器運行時執(zhí)行如上述任一項所述的導(dǎo)地線巡檢方法的各個步驟。

42、從上述的技術(shù)方案可以看出，本技術(shù)實施例提供的一種導(dǎo)地線巡檢方法和相關(guān)設(shè)備具有多方面顯著優(yōu)勢，能有效規(guī)避傳統(tǒng)巡檢方式的不足。在數(shù)據(jù)獲取上，采用激光點云采集設(shè)備獲取輸電線路現(xiàn)場的線網(wǎng)激光數(shù)據(jù)，其具備快速、準確的特點，能清晰呈現(xiàn)導(dǎo)地線形態(tài)與位置，避免了人工使用望遠鏡或高倍相機檢查時因距離遠導(dǎo)致的調(diào)焦對焦難題，為后續(xù)巡檢提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

43、數(shù)據(jù)處理方面，依據(jù)線網(wǎng)激光數(shù)據(jù)中的基塔位置進行數(shù)據(jù)切檔，確定目標導(dǎo)地線段所在作業(yè)檔，這種針對性處理方式避免了人工檢查受地形地貌限制而觀測角度不佳的問題，可全面覆蓋導(dǎo)地線各區(qū)域，實現(xiàn)無死角巡檢。

44、擬合生成作業(yè)檔拋物線時，基于各作業(yè)檔的低掛點、高掛點和檔中點進行操作，能準確描述導(dǎo)地線實際形態(tài)，相較于傳統(tǒng)巡檢方式，可更精準把握導(dǎo)地線走勢，提高巡檢的準確性與效率。

45、航線規(guī)劃上，根據(jù)作業(yè)檔拋物線方程及航線飛行參數(shù)等距生成空間坐標點，經(jīng)換算得到導(dǎo)地線空間坐標點后自動生成巡視航線。這一方式規(guī)避了人工操作無人機檢查時操作難度高、導(dǎo)地線目標小追蹤難以及操作效率低的問題。自動規(guī)劃的航線可根據(jù)導(dǎo)地線實際情況優(yōu)化，確保無人機穩(wěn)定飛行并準確拍攝各部位，提升了巡檢效率與質(zhì)量。

46、最后，按照自動生成的巡視航線進行航拍巡檢，減少了人工操作的不確定性，降低了墜機事故風險。