一种基于三维建模的输电线路关键工序分析方法与流程

本发明涉及计算机，具体地涉及一种基于三维建模的输电线路关键工序分析方法。

背景技术：

1、电力输电线路作为电网系统的重要组成部分，以高压、超高压和特高压为主导的大容量输电线路已成为电网输电的主力。电力输电线路施工安装包括土石方、基础、杆塔、架线、接地装置等五大工序，各工序之间相互影响，因此在施工前需要做好充分调查工作、进行施工复测确认、施工中需要对施工过程和工艺严格把控，以确保施工顺利进行。

2、然而由于输电线路的工序较为复杂，且施工地点周围的障碍物对施工的影响难以预测，随着输电线路工程数量不断增多，河流、山脉、树林、池塘、稻田、高速公路、铁路等对输电线路工程影响越来越大，输电线路施工环境越来越复杂，在现有技术中，往往通过技术人员根据经验判断施工地点周围的障碍物的影响，存在很大的施工风险。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种基于三维建模的输电线路关键工序分析方法，用于有效降低输电线路的施工风险。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于三维建模的输电线路关键工序分析方法，包括：

3、获取输电线路施工区域的倾斜摄影点云数据；

4、根据所述倾斜摄影点云数据，生成倾斜摄影测量模型；

5、将所述倾斜摄影测量模型与预设的输电线路网格信息模型进行融合，得到综合模型，其中，所述综合模型包括所述输电线路区域的地形信息和线路参数；

6、根据所述综合模型，构建输电线路的虚拟施工场景；

7、在所述输电线路的虚拟施工场景中，对关键工序下的输电线路施工进行安全分析，生成分析结果。

8、可选的，所述将所述倾斜摄影测量模型与预设的输电线路网格信息模型进行融合，得到综合模型，包括：

9、根据所述输电线路网格信息模型，获取网格点云数据；

10、对所述倾斜摄影点云数据和所述网格数据进行点云配准，得到配准结果；

11、根据所述配准结果对所述输电线路网格信息模型中的网格数据的坐标进行调整；

12、将网格坐标调整后的所述输电线路网格信息模型与所述倾斜摄影测量模型进行纹理映射、属性关联和几何融合，得到包括所述输电线路区域的地形信息和线路参数的综合模型。

13、可选的，所述对所述倾斜摄影点云数据和所述网格点云数据进行点云配准，得到配准结果，包括：

14、对所述倾斜摄影点云数据和所述网格点云数据进行粗配准；

15、对粗配准后的所述倾斜摄影点云数据和所述网格点云数据进行精配准，得到所述配准结果。

16、可选的，所述对所述倾斜摄影点云数据和所述网格点云数据进行粗配准，包括：

17、对所述倾斜摄影点云数据和所述网格点云数据进行预处理；

18、采用lof因子算法对预处理后的所述倾斜摄影点云数据和所述网格点云数据进行去噪过滤；

19、计算去噪过滤后的所述倾斜摄影点云数据和所述网格点云数据的局部特征；

20、采用预设的配准算法计算所述倾斜摄影点云数据和所述网格点云数据的局部特征的变换矩阵；

21、基于所述变换矩阵，采用迭代终止旋转坐标算法对所述倾斜摄影点云数据和所述网格点云数据进行粗配准。

22、可选的，所述对粗配准后的所述倾斜摄影点云数据和所述网格点云数据进行精配准，得到所述配准结果，包括。

23、根据粗配准后的所述倾斜摄影点云数据，构建三维r树；

24、将粗配准后的所述网格点云数据逐一插入至所述三维r树中；

25、对于每个所述网格点云数据，通过查询所述三维r树，得到对应的倾斜摄影点云数据，并建立每个所述网格点云数据与对应的所述倾斜摄影点云数据的点对关系；

26、计算每个所述点对关系的方向特征，并基于方向向量角度阈值，筛除大于或等于所述方向向量角度阈值的点对关系；

27、将小于所述方向向量角度阈值的点对关系作为所述配准结果。

28、可选的，所述根据所述综合模型，构建输电线路的虚拟施工场景，包括：

29、根据所述综合模型的地形信息，构建地形模型；

30、根据所述综合模型的线路参数，在所述地形模型上，构建输电线路模型，得到场景模型；

31、设置所述场景模型的施工参数，得到输电线路的虚拟施工场景。

32、可选的，所述关键工序包括跨越架搭设，所述在所述输电线路的虚拟施工场景中，对关键工序下的输电线路施工进行安全分析，生成分析结果，包括：

33、在所述输电线路的虚拟施工场景中，获取在目标气象条件下输电线路与地表构筑物的安全距离；

34、在所述安全距离大于预设的标准安全距离的情况下，确定在所述跨越架搭设下输电线路施工安全，并生成安全分析结果；

35、在所述安全距离小于或等于所述标准安全距离的情况下，确定在所述跨越架搭设下输电线路施工危险，并生成危险分析结果。

36、可选的，所述在所述输电线路的虚拟施工场景中，对关键工序下的输电线路施工进行安全分析，生成分析结果，还包括：

37、在所述输电线路的虚拟施工场景中，根据所述输电线路网格信息模型，获取预设牵张段线路中的施工数据；

38、根据所述施工数据，构建输电线路交叉跨越的空间模型；

39、根据所述输电线路交叉跨越的空间模型，生成所述跨越架搭设下输电线路施工的安全交叉跨越距离；

40、将所述安全交叉跨越距离作为所述分析结果进行生成。

41、可选的，所述关键工序还包括吊装作业，所述在所述输电线路的虚拟施工场景中，对关键工序下的输电线路施工进行安全分析，生成分析结果，包括：

42、在所述输电线路的虚拟施工场景中，获取吊装作业的作业信息和所述吊装作业中吊装模型的模型数据；

43、根据所述作业信息，确定所述吊装作业中吊装机械的移动轨迹和位置；

44、基于所述模型数据和所述吊装机械的移动轨迹和位置进行碰撞分析，确定所述吊装机械的站位区域和最佳站位点；

45、将所述站位区域和所述最佳站位点作为所述分析结果进行生成。

46、可选的，所述基于所述模型数据和所述吊装机械的移动轨迹和位置进行碰撞分析，确定所述吊装机械的站位区域和最佳站位点，包括：

47、根据所述模型数据和所述吊装机械的移动轨迹和位置，构建碰撞检测模型；

48、执行循环步骤，至所述吊装机械在仿真站位区域内未出现碰撞现象；

49、若所述吊装机械在所述仿真站位区域内未出现碰撞现象，确定所述仿真站位区域为所述吊装机械的站位区域；

50、在所述站位区域内，根据所述碰撞检测模型，确定所述吊装机械的最佳站位点；

51、其中，所述循环步骤包括：

52、定义所述吊装机械模型的仿真站位区域；

53、基于所述碰撞检测模型，遍历所述输电线路的虚拟施工场景中的其他模型，逐一与所述站位区域内的所述吊装机械模型进行碰撞检测；

54、根据所述碰撞检测的结果，确定所述吊装机械是否在所述站位区域内出现碰撞现象；

55、在出现碰撞现象的情况下，重新定义所述吊装机械模型的仿真站位区域。

56、通过上述技术方案，通过获取输电线路施工区域的倾斜摄影点云数据，并生成倾斜摄影测量模型，用于获得高精度的地形和地貌信息；将倾斜摄影测量模型与预设的输电线路网格信息模型进行融合，得到综合模型，用于构建输电线路的虚拟施工场景；通过虚拟施工场景，用于模拟和仿真不同工序的施工过程；在虚拟施工场景中，对关键工序下的输电线路施工进行安全分析，便于评估施工过程中的潜在风险和安全问题，输出的分析结果便于确保输电线路施工的安全性和可靠性。；综上所述，本技术实施例可以通过构建的虚拟的施工场景确定施工地点周围的障碍物，且可以自动生成分析结果，无需技术人员根据经验判断施工地点周围的障碍物的影响，有效降低了施工风险。

57、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。