一种架空输电线路危险点的检测方法及系统与流程

本发明属于输电安全技术领域，尤其涉及一种架空输电线路危险点的检测方法及系统。

背景技术：

架空输电线路是电网的重要组成部分，它能否正常工作关系到电网的可靠运行。当架空输电线路的导线与植被、建筑物或地面等障碍物之间距离过近时，极容易发生输电故障，进而发生电力事故。这些距离过近的障碍物统称为输电线路危险点。

现有技术中，架空输电线路危险点的检测方法包括：通过激光雷达技术，获取架空输电线路上的杆塔、导线、障碍物的坐标位置，并形成点云数据文件；利用点云数据文件，通过kd树搜索逐点计算障碍物与导线的距离，并将该距离与预设的安全距离进行比较大小，以此判断该障碍物是否为危险点。但是，该检测方法效率太低，不能及时将危险点检测出来。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种架空输电线路危险点的检测方法及系统，以提高危险点检测效率，保障电网安全可靠地运行。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种架空输电线路危险点的检测方法，包括：

获取所述架空输电线路上的杆塔、导线、障碍物的坐标位置，以形成点云数据；

根据所述点云数据，标记所述杆塔的坐标位置和类型；

对所述点云数据进行分割，根据所述杆塔的坐标位置，将相邻的两个所述杆塔之间的点云数据作为一份分割数据，最终分割得到若干份所述分割数据；

对每一份所述分割数据中的每个点数据的类型进行分类，类型包括导线和障碍物；

对每一份所述分割数据沿所述分割数据对应的导线方向进行切片，每一份所述分割数据切片成多份切片数据；

针对每一份所述切片数据，以其所属的所述分割数据相邻的两个所述杆塔的连线为基准，判断所述切片数据中是否存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物；

若存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物，对满足该判断结果的所有所述切片数据进行计算，计算其每个所述导线分别与每个所述障碍物之间的距离；

将所述距离与安全距离比较，若所述距离小于所述安全距离时，所述距离对应的障碍物标记为危险点。

可选的，所述针对每一份所述切片数据，以其所属的所述分割数据相邻的两个所述杆塔的连线为基准，判断所述切片数据中是否存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物的步骤之后还包括：

若不存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物，则反馈不存在危险点。

可选的，所述获取所述架空输电线路上的杆塔、导线、障碍物的坐标位置，以形成点云数据的具体实现方法为采用激光雷达技术获取。

可选的，所述对每一份所述分割数据中的每个点数据的类型进行分类的步骤为：采用并行处理方法，对每一份所述分割数据中的每个点数据的类型进行分类；

所述判断所述切片数据中是否存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物的步骤为：采用并行处理方法，判断每一份所述切片数据中是否存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物；

所述对满足该判断结果的所有所述切片数据进行计算，计算其每个所述导线分别与每个所述障碍物之间的距离的步骤为：采用并行处理方法，对满足该判断结果的所有所述切片数据进行计算，计算其每个所述导线分别与每个所述障碍物之间的距离。

可选的，所述将所述距离与安全距离比较，若所述距离小于所述安全距离时，所述距离对应的障碍物标记为危险点的步骤之后还包括：

通过所述点云数据，将所述危险点对应的所述障碍物、所述导线进行三维展示，以此再次核对所述障碍物是否为危险点。

可选的，所述通过所述点云数据，将所述危险点对应的所述障碍物、所述导线进行三维展示，以此再次核对所述障碍物是否为危险点的步骤之后还包括：

输出检测结果报告，所述输出检测结果报告包括所述危险点所对应的相邻的两个所述杆塔、所述危险点的坐标位置、所述危险点所对应的所述分割数据的视图、所述危险点的类型、所述危险点的危险等级、所述危险点与最近的所述导线的距离。

一种架空输电线路危险点的检测系统，包括：

坐标位置获取装置，用于获取所述架空输电线路上的杆塔、导线、障碍物的坐标位置，以形成点云数据；

标记装置，用于根据所述点云数据，标记所述杆塔的坐标位置和类型；

分割装置，用于对所述点云数据进行分割，根据所述杆塔的坐标位置，将相邻的两个所述杆塔之间的点云数据作为一份分割数据，最终分割得到若干份所述分割数据；

分类装置，用于对每一份所述分割数据中的每个点数据的类型进行分类，类型包括导线和障碍物；

切片装置，用于对每一份所述分割数据沿所述分割数据对应的导线方向进行切片，每一份所述分割数据切片成多份切片数据；

判断装置，用于针对每一份所述切片数据，以其所属的所述分割数据相邻的两个所述杆塔的连线为基准，判断所述切片数据中是否存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物；

计算装置，用于若存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物，对满足该判断结果的所有所述切片数据进行计算，计算其每个所述导线分别与每个所述障碍物之间的距离；

比较装置，用于将所述距离与安全距离比较，若所述距离小于所述安全距离时，所述距离对应的障碍物标记为危险点。

可选的，所述坐标位置获取装置为激光雷达扫描设备，所述激光雷达扫描设备用于采用激光雷达技术获取所述架空输电线路上的杆塔、导线、障碍物的坐标位置，以形成点云数据。

可选的，所述检测系统还包括输出装置，用于输出检测结果报告，所述输出检测结果报告包括所述危险点所对应的相邻的两个所述杆塔、所述危险点的坐标位置、所述危险点所对应的所述分割数据的视图、所述危险点的类型、所述危险点的危险等级、所述危险点与最近的所述导线的距离。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例提供的一种架空输电线路危险点的检测方法及系统，通过坐标位置获取装置获取点云数据，根据杆塔的坐标位置将点云数据分割，将每一份分割数据切片成多份切片数据，再判断切片数据中是否存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物，最后针对满足该判断结果的所有切片数据进行计算得到危险点信息。该检测方法简单高效，将点云数据先分割、再切片，使得其处理数据的速度更快，提高了危险点检测效率，进而能够及时将危险点的问题解决，最终保障电网安全可靠地运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种架空输电线路危险点的检测方法的方法流程图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本实施例提供了一种架空输电线路危险点的检测方法，包括以下步骤。

步骤s1：获取所述架空输电线路上的杆塔、导线、障碍物的坐标位置，以形成点云数据。

具体的，点云数据，是扫描资料以点的形式记录，每一个点包含有三维坐标，也可以含有颜色信息(rgb)或反射强度信息(intensity)。

在本实施例中，杆塔分为耐张塔和直线塔。导线敷设在杆塔上。障碍物包括地面、植被、建筑等实物。该检测方法用于检测地面、植被、建筑等实物是否构成对导线安全工作的威胁。

因此，点云文件包括杆塔、导线、障碍物的三维坐标等信息。

可选的，所述获取所述架空输电线路上的杆塔、导线、障碍物的坐标位置，以形成点云数据的具体实现方法为采用激光雷达技术获取。

步骤s2：根据所述点云数据，标记所述杆塔的坐标位置和类型。

具体的，由点云数据，可以标记出杆塔的位置和类型。标记方法可以采用人工识别，也可以采用基于机器学习法的分类器识别。

步骤s3：对所述点云数据进行分割，根据所述杆塔的坐标位置，将相邻的两个所述杆塔之间的点云数据作为一份分割数据，最终分割得到若干份所述分割数据。

具体的，该步骤是对点云数据进行处理。根据点云数据的存储格式，可以将每两个相邻的杆塔之间的点云数据分割为一份分割数据。例如，当有n个杆塔时，杆塔和杆塔之间有导线敷设，且每一根杆塔只和前一个杆塔与后一个杆塔相连，第一根杆塔和最后一根杆塔均只与一根杆塔相连，那么分割数据的份数为(n-1)份，其中n为大于1的整数。对于每一个分割数据，包含有一部分点云数据。

步骤s4：对每一份所述分割数据中的每个点数据的类型进行分类，类型包括导线和障碍物。

具体的，由于点云数据是扫描得到，包含多种类型的以点的形式存储的数据。因此，需要对其数据进行分类。

针对每一份分割数据，其均包含有导线和障碍物。因此，该步骤的目的是为了区分导线和障碍物，只有分类好，才能计算导线与障碍物之间的距离。具体的，分类时，也需要对障碍物进行分类，区别障碍物具体是何种类型，如是地面、植被还是建筑物等。

可选的，采用并行处理方法对每一份所述分割数据中的每个点数据的类型进行分类，以此加快数据处理。步骤s5：对每一份所述分割数据沿所述分割数据对应的导线方向进行切片，每一份所述分割数据切片成多份切片数据。

具体的，在上述对点云数据进行分割后，再对每一份分割数据进行切片，使得该检测方法每次处理的数据量为一个切片数据，极大地提高了该检测方法的数据处理速度，提高了该检测方法的检测效率。

具体的，切片方法为：对于每一份分割数据，其两侧各有一个杆塔，以这两个杆塔的连线为基准，或者以两个杆塔之间的导线为基准，选定若干个平行的横切面，该横切面垂直于该连线或导线，将分割数据切片等分成多份切片数据。因此，对于点云数据，有多份分割数据，对于每一份分割数据，有多份切片数据。

步骤s6：针对每一份所述切片数据，以其所属的所述分割数据相邻的两个所述杆塔的连线为基准，判断所述切片数据中是否存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物。

具体的，在该步骤中，为了减少数据计算量，针对每一份所述切片数据，以其相邻的两个所述杆塔的连线为基准，将与所述连线的距离大于等于预设距离的障碍物数据忽略，只考虑小于预设距离的障碍物数据。需要说明的是，该预设距离为大于安全距离的一个数值。例如，在点云数据中，连线可以近似看作导线，根据障碍物的类型、杆塔类型、导线类型，可以得到所有障碍物与该连线之间，其安全距离是多少。然后以此安全距离，选取一个预设距离，针对每一份切片数据，将障碍物数据中，与所述连线的距离大于等于预设距离的障碍物数据忽略，只考虑小于预设距离的障碍物数据。

可选的，采用并行处理方法，判断每一份所述切片数据中是否存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物，以此加快数据处理。

步骤s7：若存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物，对满足该判断结果的所有所述切片数据进行计算，计算其每个所述导线分别与每个所述障碍物之间的距离。

具体的，障碍物包括地面、植被、建筑物等。计算导线分别与地面、植被、建筑物之间的距离，并记录下来。由于经过步骤s6的判断，对于所有切片数据，可能有以下情况产生：有一部分切片数据中存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物，也有另一部分切片数据中不存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物。因此，针对后一部分切片数据，不需要进行计算每个所述导线分别与每个所述障碍物之间的距离的步骤，提高了处理数据的速度，提高了危险点检测效率。

可选的，采用并行处理方法对满足该判断结果的所有所述切片数据进行计算，计算其每个所述导线分别与每个所述障碍物之间的距离，以此加快数据处理。

步骤s8：将所述距离与安全距离比较，若所述距离小于所述安全距离时，所述距离对应的障碍物标记为危险点。

具体的，将步骤s7中计算出的距离分别和安全距离比较，若所述距离小于所述安全距离时，所述距离对应的障碍物标记为危险点。若所述距离大于等于所述安全距离时，所述距离对应的障碍物标记为安全点。

其中，安全距离可以根据该架空输电线路的安全运行规范得到。具体的，依据障碍物的类型、导线的电力参数、杆塔的类型等得到安全距离。

因此，本发明实施例提供的架空输电线路危险点的检测方法，先获取点云数据，根据杆塔的坐标位置将点云数据分割，将每一份分割数据切片成多份切片数据，再判断切片数据中是否存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物，最后针对满足该判断结果的所有切片数据进行计算得到危险点信息。该检测方法简单高效，将点云数据先分割、再切片，使得其处理数据的速度更快，进而能够及时将危险点的问题解决，最终保障电网安全可靠地运行。

可选的，在步骤s6之后还包括，若不存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物，则反馈不存在危险点。

可选的，在本申请的另一实施例中，所述将所述距离与安全距离比较，若所述距离小于所述安全距离时，所述距离对应的障碍物标记为危险点的步骤之后还包括：通过所述点云数据，将所述危险点对应的所述障碍物、所述导线进行三维展示，以此再次核对所述障碍物是否为危险点。

进一步的，所述通过所述点云数据，将所述危险点对应的所述障碍物、所述导线进行三维展示，以此再次核对所述障碍物是否为危险点的步骤之后还包括：输出检测结果报告，所述输出检测结果报告包括所述危险点所对应的相邻的两个所述杆塔、所述危险点的坐标位置、所述危险点所对应的所述分割数据的视图、所述危险点的类型、所述危险点的危险等级、所述危险点与最近的所述导线的距离。

本实施例提供了一种架空输电线路危险点的检测系统，包括：坐标位置获取装置，用于获取所述架空输电线路上的杆塔、导线、障碍物的坐标位置，以形成点云数据；标记装置，用于根据所述点云数据，标记所述杆塔的坐标位置和类型；分割装置，用于对所述点云数据进行分割，根据所述杆塔的坐标位置，将相邻的两个所述杆塔之间的点云数据作为一份分割数据，最终分割得到若干份所述分割数据；分类装置，用于对每一份所述分割数据中的每个点数据的类型进行分类，类型包括导线和障碍物；

切片装置，用于对每一份所述分割数据沿所述分割数据对应的导线方向进行切片，每一份所述分割数据切片成多份切片数据；判断装置，用于针对每一份所述切片数据，以其所属的所述分割数据相邻的两个所述杆塔的连线为基准，判断所述切片数据中是否存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物；计算装置，用于若存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物，对满足该判断结果的所有所述切片数据进行计算，计算其每个所述导线分别与每个所述障碍物之间的距离；比较装置，用于将所述距离与安全距离比较，若所述距离小于所述安全距离时，所述距离对应的障碍物标记为危险点。

本实施例提供的架空输电线路危险点的检测系统，可以实现以上的检测方法，其具体工作原理已在上述阐述，此处不再赘述。

因此，本发明实施例提供的架空输电线路危险点的检测系统，通过坐标位置获取装置获取点云数据，根据杆塔的坐标位置将点云数据分割，将每一份分割数据切片成多份切片数据，再通过判断装置判断切片数据中是否存在有与所述连线的距离小于预设距离的障碍物，最后针对满足该判断结果的所有切片数据进行计算得到危险点信息。该检测系统简单高效，将点云数据先分割、再切片，使得其处理数据的速度更快，进而能够及时将危险点的问题解决，最终保障电网安全可靠地运行。

进一步的，所述坐标位置获取装置为激光雷达扫描设备，所述激光雷达扫描设备用于采用激光雷达技术获取所述架空输电线路上的杆塔、导线、障碍物的坐标位置，以形成点云数据。

进一步的，所述检测系统还包括输出装置，用于输出检测结果报告，所述输出检测结果报告包括所述危险点所对应的相邻的两个所述杆塔、所述危险点的坐标位置、所述危险点所对应的所述分割数据的视图、所述危险点的类型、所述危险点的危险等级、所述危险点与最近的所述导线的距离。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。