基于秋千法的进场轨迹的处理方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种基于秋千法的进场轨迹的处理方法及装置。

背景技术：

随着电力系统的发展和人们生活水平的提高，电力用户对电能质量和供电可靠性的要求也逐渐提高，尤其是对于重要的电力客户，要求电网能够持续不断对其提供优质的电能服务，并且，对于电网本身而言，少停电或者不停电是其获得经济效益和社会效益的最主要途径。为保证电力系统安全、可靠、经济运行，最大限度地缩短输电线路停电检修时间，保证设备的良好健康状态，需要对输电线路进行带电检修作业。

输电线路检修的带电作业是指在输电线路不停电的情况下，对线路实施测试、检修、改造和更换工作，保证在此期间，电网仍能进行正常供电。带电作业已成为输电线路检修、检测、改造的重要手段和方法。目前各大电网之间实现互联，必须充分保证联络线的安全稳定运行，带电作业也将会在联络线的维护工作中发挥巨大作用,设计带电作业过程中为了保证带电作业过程中带电作业人员安全，进出场路径过程中组合间隙需要满足安全距离规范。

目前秋千法带电作业的主要流程是根据设计图纸或是现场勘查，制定检修方案，通过各部门审核，施工作业。而当前的作业方式，存在以下难点：

二维简化图纸不精准：二维图纸为简化图纸，是现场复杂情况的简化，如把转角角度小的塔简化为直线塔、把绝缘子串简化为直线等，在输电线路建设施工过程中，可能出现与设计图纸状态不一致的情况,如绝缘子串悬挂位置等，在运行过程中，设备可能会出现变形，如杆塔倾斜、绝缘子串弯曲等，在运检过程中更替设备时没有进行图纸更新等，上述变化会导致基础数据与实际场景不一致，且无法进行三维量测，从而影响制定方案数据的准确性。

人工现场勘查易遗漏：在无图纸的情况下，需要人工现场勘查，由于杆塔较高，可能出现细节遗漏，导致获取信息不足以实现最终作业需求。例如现场勘查无法清楚的识别绝缘子串的个数和长度，若在现场勘查的基础上去制定检修方案，可能出现实际检修时发现绝缘子串个数多于已有资料记载的情况，准备的工作用具长度不足以满足施工需求，则需要重新制定方案，二次施工作业。

针对相关技术中，通过秋千法带电作业过程中，当前确定的入场轨迹的方式不够准确等问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种基于秋千法的进场轨迹的处理方法及装置，以至少解决相关技术中通过秋千法带电作业过程中，当前确定的入场轨迹的方式不够准确等问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种基于秋千法的进场轨迹的处理方法，包括：获取带电体的第一激光点云数据和接地体的第二激光点云数据；根据获取的所述第一激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离，以及根据所述第二激光点云数据分别确定带电作业人员在多个所述预定位置到所述接地体的第二最小距离，其中，所述预定位置包括：从所述带电作业人员的进场轨迹选择的预定位置，所述进场轨迹至少根据以下信息确定：绝缘绳的安装位置、绝缘绳的起落点和绝缘绳的长度，其中，所述绝缘绳为所述带电作业人员进场所使用的秋千法中的绝缘绳；获取所述带电作业人员在同一预定位置的所述第一最小距离和所述第二最小距离的距离和，根据所述距离和与所述带电作业的安全距离的对比结果确定所述进场轨迹是否符合要求。

在本发明实施例中，根据获取的所述第一激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离，包括:根据所述第一激光点云数据确定第一kd-tree模型；根据所述第一kd-tree模型分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离。

在本发明实施例中，根据所述第二激光点云数据分别确定带电作业人员在多个所述预定位置到所述接地体的第二最小距离，包括：根据所述第二激光点云数据确定第二kd-tree模型；根据所述第二kd-tree模型分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述接地体的第二最小距离。

在本发明实施例中，根据获取的所述第一激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离，包括:对于每一个所述预定位置，以半径为r的球体代替所述带电作业人员的活动半径确定所述球体的几何中心到所述带电体的第三距离；将所述第三距离与所述半径r的差作为所述第一最小距离。

在本发明实施例中，根据获取的所述第二激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述接地体的第二最小距离，包括:对于每一个所述预定位置，以半径为r的球体代替所述带电作业人员的活动半径确定所述球体的几何中心到所述接地体的第四距离；将所述第四距离与所述半径r的差作为所述第二最小距离。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种基于秋千法的进场轨迹的处理装置，包括：第一获取模块，用于获取带电体的第一激光点云数据和接地体的第二激光点云数据；第一确定模块，用于根据获取的所述第一激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离，以及根据所述第二激光点云数据分别确定带电作业人员在多个所述预定位置到所述接地体的第二最小距离，其中，所述预定位置包括：从所述带电作业人员的进场轨迹选择的预定位置，所述进场轨迹至少根据以下信息确定：绝缘绳的安装位置、绝缘绳的起落点和绝缘绳的长度，其中，所述绝缘绳为所述带电作业人员进场所使用的秋千法中的绝缘绳；第二获取模块，用于获取所述带电作业人员在同一预定位置的所述第一最小距离和所述第二最小距离的距离和；第二确定模块，用于根据所述距离和与所述带电作业的安全距离的对比结果确定所述进场轨迹是否符合要求。

在本发明实施例中，第一确定模块，还用于根据所述第一激光点云数据确定第一kd-tree模型；根据所述第一kd-tree模型分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离。

在本发明实施例中，第一确定模块，还用于根据所述第二激光点云数据确定第二kd-tree模型；根据所述第二kd-tree模型分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述接地体的第二最小距离。

在本发明实施例中，第一确定模块，还用于对于每一个所述预定位置，以半径为r的球体代替所述带电作业人员的活动半径确定所述球体的几何中心到所述带电体的第三距离；将所述第三距离与所述半径r的差作为所述第一最小距离。

在本发明实施例中，第一确定模块，还用于对于每一个所述预定位置，以半径为r的球体代替所述带电作业人员的活动半径确定所述球体的几何中心到所述接地体的第四距离；将所述第四距离与所述半径r的差作为所述第二最小距离。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项基于秋千法的进场轨迹的处理方法。

通过本发明，根据带电体的第一激光点云数据和接地体的第二激光点云数据来确定带电作业人员通过秋千法的操作过程中，进行带电作业的最小组合间隙，即将激光点云数据引入到进场轨迹的处理过程中，采用上述技术方案，解决了相关技术中，通过秋千法带电作业过程中，当前确定的入场轨迹的方式不够准确等问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的基于秋千法的进场轨迹的处理方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的基于秋千法的进场轨迹的处理装置的结构框图；

图3为根据本发明优选实施例的带电作业人员的作业示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

激光雷达测量(lightdetectingandranging,lidar)技术是利用激光扫描装置自动、系统、快速地获取对象表面三维激光点云坐标的测量方式，是一种近些年来飞速发展的主动式空间数据获取技术，可用于生成数字高程模型、数字线划图、三维城市模型等多种数字空间产品，对于工程测量、数字城市建设、文物保护、军事等领域具有重要作用，近几年在电力行业的应用越来越广泛，而本发明实施例的技术方案正是基于此技术提出。

此外，需要说明的是，本发明实施例中的带电作业组合间隙的定义：带电作业人员所在位置到带电体(导线、绝缘子串)和接地体(杆塔)的最小三维距离之和，若最小的组合距离符合带电作业安全规范，则设置的进场路线符合安全。

实施例1

在本实施例中提供了一种基于秋千法的进场轨迹的处理方法，图1是根据本发明实施例的基于秋千法的进场轨迹的处理方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤s102，获取带电体的第一激光点云数据和接地体的第二激光点云数据；

步骤s104，根据获取的所述第一激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离，以及根据所述第二激光点云数据分别确定带电作业人员在多个所述预定位置到所述接地体的第二最小距离，其中，所述预定位置包括：从所述带电作业人员的进场轨迹选择的预定位置，所述进场轨迹至少根据以下信息确定：绝缘绳的安装位置、绝缘绳的起落点和绝缘绳的长度，其中，所述绝缘绳为所述带电作业人员进场所使用的秋千法中的绝缘绳；

步骤s106，获取所述带电作业人员在同一预定位置的所述第一最小距离和所述第二最小距离的距离和，根据所述距离和与所述带电作业的安全距离的对比结果确定所述进场轨迹是否符合要求。

通过本发明上述步骤，获取带电体的第一激光点云数据和接地体的第二激光点云数据；根据获取的所述第一激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离，以及根据所述第二激光点云数据分别确定带电作业人员在多个所述预定位置到所述接地体的第二最小距离；获取所述带电作业人员在同一预定位置的所述第一最小距离和所述第二最小距离的距离和，根据所述距离和与所述带电作业的安全距离的对比结果确定所述进场轨迹是否符合要求，其中，所述预定位置包括：从所述带电作业人员的进场轨迹选择的预定位置，所述进场轨迹至少根据以下信息确定：绝缘绳的安装位置、绝缘绳的起落点和绝缘绳的长度，其中，所述绝缘绳为所述带电作业人员进场所使用的秋千法中的绝缘绳，采用上述技术方案，解决了相关技术中，通过秋千法带电作业过程中，当前确定的入场轨迹的方式不够准确等问题。

需要说明的是，上述步骤s106的实现过程还可以理解为：本发明实施例获取带电作业人员在同一预定位置的第一最小距离和所述第二最小距离的距离和，这个距离和叫做组合间隙，也就是说，本发明实施例需要确定出多个组合间隙，从组合间隙中选择最小值作为带电作业人员带电作业的最小组合间隙。

上述步骤s104有多种实现方式，在一个可选实施例中，可以通过以下方式实现：根据获取的所述第一激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离，包括:根据所述第一激光点云数据确定第一kd-tree模型；根据所述第一kd-tree模型分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离。

在一个可选的实施例中，根据所述第二激光点云数据分别确定带电作业人员在多个所述预定位置到所述接地体的第二最小距离，包括：根据所述第二激光点云数据确定第二kd-tree模型；根据所述第二kd-tree模型分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述接地体的第二最小距离。

在另一个可选实施例中，步骤s104可以通过以下步骤实现：

根据获取的所述第一激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置点到所述带电体的第一最小距离，包括:对于每一个所述预定位置，以半径为r的球体代替所述带电作业人员的活动半径确定所述球体的几何中心到所述带电体的第三距离；将所述第三距离与所述半径r的差作为所述第一最小距离。

根据获取的所述第二激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置点到所述接地体的第二最小距离，包括:对于每一个所述预定位置，以半径为r的球体代替所述带电作业人员的活动半径确定所述球体的几何中心到所述接地体的第四距离；将所述第四距离与所述半径r的差作为所述第二最小距离。

可选地，至少通过以下方式确定所述预定位置：从所述带电作业人员的进场轨迹选择的预定位置，所述进场轨迹包括：搭建位置和连接位置之间的轨迹，其中，所述搭建位置为绝缘绳与杆塔的搭建处，所述连接位置为所述绝缘绳与带电体的连接处，具体地可以按照指定步长从进场路径中选择固定距离差的预定位置，也可以从进场路径上离散选择预定位置，本发明实施例对此不作限定。

需要说明的是，本发明实施例中，通过绝缘绳的安装位置、绝缘绳的起落点和绝缘绳的长度来确定进场轨迹的技术方案，可以是本领域的技术人员所能够想到的任意一种方式。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

实施例2

在本实施例中还提供了一种基于秋千法的进场轨迹的处理装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图2是根据本发明实施例的基于秋千法的进场轨迹的处理装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：

第一获取模块20，用于获取带电体的第一激光点云数据和接地体的第二激光点云数据；

第一确定模块22，用于根据获取的所述第一激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离，以及根据所述第二激光点云数据分别确定带电作业人员在多个所述预定位置到所述接地体的第二最小距离，其中，所述预定位置包括：从所述带电作业人员的进场轨迹选择的预定位置，所述进场轨迹至少根据以下信息确定：绝缘绳的安装位置、绝缘绳的起落点和绝缘绳的长度，其中，所述绝缘绳为所述带电作业人员进场所使用的秋千法中的绝缘绳；

第二获取模块24，用于获取所述带电作业人员在同一预定位置的所述第一最小距离和所述第二最小距离的距离和；

第二确定模块26，用于根据所述距离和与所述带电作业的安全距离的对比结果确定所述进场轨迹是否符合要求。

通过本发明，获取带电体的第一激光点云数据和接地体的第二激光点云数据；根据获取的所述第一激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离，以及根据所述第二激光点云数据分别确定带电作业人员在多个所述预定位置到所述接地体的第二最小距离；获取所述带电作业人员在同一预定位置的所述第一最小距离和所述第二最小距离的距离和，根据所述距离和与所述带电作业的安全距离的对比结果确定所述进场轨迹是否符合要求，其中，所述预定位置包括：从所述带电作业人员的进场轨迹选择的预定位置，所述进场轨迹至少根据以下信息确定：绝缘绳的安装位置、绝缘绳的起落点和绝缘绳的长度，其中，所述绝缘绳为所述带电作业人员进场所使用的秋千法中的绝缘绳，采用上述技术方案，解决了相关技术中，通过秋千法带电作业过程中，当前确定的入场轨迹的方式不够准确等问题。

在本发明实施例中，所述第一确定模块22，还用于根据所述第一激光点云数据确定第一kd-tree模型；以及根据所述第一kd-tree模型分别确定带电作业人员在多个预定位置点到所述带电体的第一最小距离。

在本发明实施例中，所述第一确定模块22，还用于根据所述第二激光点云数据确定第二kd-tree模型；根据所述第二kd-tree模型分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述接地体的第二最小距离。

可选地，所述第一确定模块22，还用于对于每一个所述预定位置，以半径为r的球体代替所述带电作业人员的活动半径确定所述球体的几何中心到所述带电体的第三距离；将所述第三距离与所述半径r的差作为所述第一最小距离。

可选地，所述第一确定模块22，还用于对于每一个所述预定位置，以半径为r的球体代替所述带电作业人员的活动半径确定所述球体的几何中心到所述接地体的第四距离；将所述第四距离与所述半径r的差作为所述第二最小距离。

以下再结合一优选实施例对上述进场轨迹的处理过程进行说明，但不用于限定本发明实施例的技术方案。

本发明优选实施例提供了一种基于激光点云数据的带电作业组合间隙计算方法，解决传统量测带点作业组合间隙的技术问题，具体步骤如下：

步骤1，点云数据的准备工作：带电作业进出场路径周围的所有激光点云数据：杆塔、绝缘子串、导线、跳线，要求精细分类；

步骤2，设定进场路径，确定绝缘绳安装位置、起落点和绝缘绳的长度，计算进场轨迹，进场轨迹为自由落体和以绝缘绳安装位置、以绝缘绳长度为半径的圆弧组合，以一定的步长，逐点计算组合间隙；，其中，所述绝缘绳为所述带电作业人员进场所使用的秋千法中的绝缘绳，每个点的组合间隙计算方法如下：

以球体来模拟活动的带电作业人员，球体半径由带电作业人员身高确定，设置人员活动半径r；

计算带电作业人员到带电体的最小距离：对带电体点云建立kd-tree(k维数据空间的数据结构，主要应用于多维空间关键数据的搜索，如范围搜索，和最近邻搜索)，获取点位到带电体的最小距离，去除人员活动半径r，即为人员身体到带电体的最小距离l1；

计算带电作业人员到接地体的最小距离：对接地体点云建立kd-tree，获取点位到接地体的最小距离，去除人员活动半径r，即为人员身体到接地体的最小距离l2；

步骤3，组合间隙l：l＝l1+l2；所有组合间隙中最小的为最小组合间隙。

进而对比组合间隙与带电作业安全距离规定，若不符合安全规定，则代表入场路径不符合要求，将检测点位置存储到危险列表，若危险列表中没有数据，则代表入场路径安全。

简而言之，上述技术方案可以理解为：首先确定绝缘绳安装位置和绝缘绳的长度，结合等电位作业人员身高计算电位作业人员从离开杆塔到到达作业点的过程中，每个位置处的组合间隙，如图3所示，图3中分别标识了3处位置等电位作业人员到带电体和等电位作业人员到接地体的最小距离，当两个距离之和大于规范规定的最小组合间隙，且等电位作业人员到带电体的距离大于安全规范规定的安全距离时，才可以确保带电作业的安全。

综上，本发明实施例提供了一种基于激光点云数据的带电作业基于秋千法的进场轨迹的处理方法，利用激光点云数据，自动计算带电作业方案设计需确定的组合间隙值，进而实现了施工场景三维可视化：对输电线路空间信息进行高速、高精度采集，实现真三维实景还原；安全分析自动化：基于真三维可视化点云数据可进行任意目标之间的量测和最近距离的自动查找，还能够分析所有参与作业人员在全部带电作业过程中的安全状态，提示安全和危险区域，实现全员全过程安全分析。

实施例3

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，上述程序运行时执行上述任一项所述的方法。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

s1，获取带电体的第一激光点云数据和接地体的第二激光点云数据；

s2，根据获取的所述第一激光点云数据分别确定带电作业人员在多个预定位置到所述带电体的第一最小距离，以及根据所述第二激光点云数据分别确定带电作业人员在多个所述预定位置到所述接地体的第二最小距离，其中，所述预定位置包括：从所述带电作业人员的进场轨迹选择的预定位置，所述进场轨迹至少根据以下信息确定：绝缘绳的安装位置、绝缘绳的起落点和绝缘绳的长度；

s3，获取所述带电作业人员在同一预定位置的所述第一最小距离和所述第二最小距离的距离和，根据所述距离和与所述带电作业的安全距离的对比结果确定所述进场轨迹是否符合要求。

可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

s4，根据所述第一激光点云数据确定第一kd-tree模型；

s5，根据所述第一kd-tree模型分别确定带电作业人员在多个预定位置点到所述带电体的第一最小距离。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(read-onlymemory，简称为rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称为ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。