一种用于无人机巡视的输电线路模型构建方法及系统与流程

本发明涉及信息处理，具体是一种用于无人机巡视的输电线路模型构建方法。及系统

背景技术：

1、近年来，随着无人机技术的不断发展，无人机以携带方便、操作简单、反应迅速、载荷丰富、任务用途广泛、起飞降落对环境的要求低、可自主飞行等优势受到各工作领域的青睐。

2、其中，将无人机应用到电力巡线方面可大大提高电力维护和检修的速度和效率，使许多工作能在完全带电的环境下迅速完成，确保了用电安全、减少操作无人机工作量，提高作业人员的工作效率。

3、但是现有的无人机在巡线时，无人机的飞行轨迹一般由操作人员进行手动控制。不同输电线路需要的飞行轨迹不完全相同。导致无人机的飞行控制十分依赖于有经验的工作人员。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于无人机巡视的输电线路模型构建方法，能够解决现有技术中巡线无人机的飞行控制依赖有经验的工作人员的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明的一种用于无人机巡视的输电线路模型构建方法，包括步骤：

4、获取待巡视线路的每一根塔杆的平面坐标；

5、将所述每一根塔杆的平面坐标映射至预先建立的地图中，得到塔杆点位图；

6、确定所述塔杆点位图中任意相邻塔杆之间的输电线路的高度；

7、基于所述输电线路的高度、以及所述塔杆点位图构建无人机航迹，其中，所述无人机航迹中的任意点与所述输电线路对应点的垂直距离不超过预设的第一阈值，所述无人机航迹中的任意点与任意一根塔杆的平面坐标的水平距离不超过预设的第二阈值；

8、基于所述塔杆点位图、以及所述无人机航迹构建输电线路模型。

9、在本技术一实施例中，获取待巡视线路的每一根塔杆的平面坐标、以及每一根塔杆的拉线高度，包括：

10、将无人机飞行至所有塔杆的拉线固定点上方，并获取实时图像；

11、在所述实时图像中的拉线固定点的数量为一个时，将所述无人机的经纬度坐标作为塔杆的平面坐标；

12、在所述实时图像中的拉线固定点的数量为多个时，调整无人机的位置，以使得实时画面的边缘与边缘位置的固定点重合，并将所述无人机的经纬度坐标作为塔杆的平面坐标。

13、在本技术一实施例中，确定所述塔杆点位图中任意相邻塔杆之间的输电线路的高度，包括：

14、基于第一塔杆的平面坐标、以及第二塔杆的平面坐标确定多个采样点的平面坐标，其中所述第一塔杆与所述第二塔杆为相邻塔杆，所述多个采样点为第一塔杆的平面坐标与所述第二塔杆的平面坐标之间的等分点；

15、测量输电线路中多个采样点坐标的采样高度，并基于每个采样点的平面坐标、以及每个采样点的采样高度构建每个采样点的三维坐标；

16、对所述每个采样点的三维坐标进行拟合，得到传输线路曲线模型；

17、基于所述传输线路曲线模型确定输电线路中任意点的高度。

18、在本技术一实施例中，基于所述输电线路的高度、以及所述塔杆点位图构建无人机航迹，包括：

19、从所述塔杆点位图中确定起飞点位置；

20、基于所述输电线路的高度、以及所述塔杆点位图确定多个第一航点，并基于所述起飞位置、以及所述多个第一航点建立出航巡线路线，其中，所述出航巡线路线的起点为所述起飞位置，所述出航巡线路线的终点为其中一根塔杆，所述出航巡线路线的长度不超过无人机最大航程的一半；

21、基于所述输电线路的高度、以及所述塔杆点位图确定多个第二航点，并基于所述终点、以及所述多个第二航点建立返航巡线线路，其中，所述返航巡线路线的起点为所述出航巡线线路的终点，所述返航巡线线路的终点为所述起飞点位置，所述返航巡线路线的长度不超过无人机最大航程的一半；

22、基于所述出航巡线路线和所述返航巡线路线构建无人机航迹。

23、在本技术一实施例中，基于所述输电线路的高度、以及所述塔杆点位图确定多个第一航点，包括：

24、以每一根塔杆的平面坐标所在的竖直线为中轴建立圆柱体的禁飞区，其中，所述圆柱体的半径大于预设的第二阈值；

25、在所述传输线路曲线模型中取多个参考点，并确定与所述多个参考点对应的第一航点，其中，与参考点对应的第一航点的高度大于对应的参考点的高度，且与参考点对应的第一航点与对应的参考点的高差为预设的第一阈值；

26、确定所述禁飞区的第一航点，其中，所述禁飞区的第一航点沿所述圆柱体表面分布，且所述禁飞区的第一航点的高度与第一过渡航点的高度一致，所述第一过渡航点为距离所述禁飞区最近的、且与参考点对应的第一航点。

27、在本技术一实施例中，基于所述输电线路的高度、以及所述塔杆点位图确定多个第二航点，包括：

28、确定与所述多个参考点对应的第二航点，其中，与参考点对应的第一航点的高度小于对应的参考点的高度，且与参考点对应的第一航点与对应的参考点的高差为预设的第一阈值；

29、确定所述禁飞区的第二航点，其中，所述禁飞区的第二航点沿所述圆柱体表面分布，且所述禁飞区的第二航点的高度与第二过渡航点的高度一致，所述第二过渡航点为距离所述禁飞区最近的、且与参考点对应的第二航点。

30、在本技术一实施例中，在输电线路的数量为多根时，还包括以下步骤确定第一阈值：

31、将无人机飞行至输电线路的正上方或者正下方，并调整所述无人机的高度，以使得所述无人机采集的图像的边缘均为输电线路；

32、记录调整后的无人机高度与输电线路高度之间的高度差；

33、在所述高度差大于预设的安全距离时，将所述高度差作为第一阈值；在所述高度差小于或者等于安全距离时，以预设的安全距离作为第一阈值。

34、在本技术一实施例中，所述输电线路模型为三维仿真模型，所述输电线路模型包括所述传输线路曲线模型。

35、在本技术一实施例中，还包括：

36、基于输电线路模型控制无人机进行巡线；

37、在输电线路存在异常点时，对所述异常点的三维坐标进行标记，并在标记位置生成新的参考点；

38、基于所述新的参考点生成新的第一航点或者新的第二航点。

39、本技术还提供一种用于无人机巡视的输电线路模型构建系统，包括：

40、获取模块，用于获取待巡视线路的每一根塔杆的平面坐标；

41、映射模块，用于将所述每一根塔杆的平面坐标映射至预先建立的地图中，得到塔杆点位图；

42、高度确定模块，用于确定所述塔杆点位图中任意相邻塔杆之间的输电线路的高度；

43、航迹构建模块，用于基于所述输电线路的高度、以及所述塔杆点位图构建无人机航迹，其中，所述无人机航迹中的任意点与所述输电线路对应点的垂直距离不超过预设的第一阈值，所述无人机航迹中的任意点与任意一根塔杆的平面坐标的水平距离不超过预设的第二阈值；

44、模型构建模块，用于基于所述塔杆点位图、以及所述无人机航迹构建输电线路模型。

45、本技术的另一方面，还提供一种服务器，包括：

46、处理器；以及

47、存储程序的存储器，

48、其中，所述程序包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行如上任一项所述的方法。

49、本技术的另一方面，还提供一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使计算机执行如上任一项所述的方法。

50、本发明的有益效果是：本发明的一种用于无人机巡视的输电线路模型构建方法，将每一根塔杆的平面坐标映射至预先建立的地图中，得到塔杆点位图；确定塔杆点位图中任意相邻塔杆之间的输电线路的高度；基于输电线路的高度、以及塔杆点位图构建无人机航迹；基于塔杆点位图、以及无人机航迹构建输电线路模型。通过采集输电线路中塔杆的平面坐标构建塔杆点位图，并对输电线路的高度进行确认，再基于输电线路的高度制定无人机航迹，最后将无人机航迹载入至塔杆点位图中，得到包含三维信息的传输线路模型。本技术建立的模型包含无人机航迹信息，因此可以指导无人机进行自动巡线，实现巡线自动化。