输电线路三维数字化运检管理系统技术方案

输电线路三维数字化运检管理系统是一个输电线路信息化管理软件；利用无人机、移动互联网、GIS技术、三维技术等开发管控平台，一站式解决电力企业设施、外业管理事物。系统运用空间信息技术和三维可视化技术，构筑了一个“数字电网”，能够直观、实时把控电网运行信息，并进行外业管理。在“三维仿真模拟工作系统”飞行坐标引导下，采用无人机巡查可解决山区、中长线输电线路周期性巡查难问题。基于“PC管理系统+移动巡查APP系统”管理控制平台，可实现管理人员对外业事务实施精准管理，外业人员可通过移动APP终端随时上传数据信息，成果汇报。另外，可有效解决信息交互、定位导航、远程管理、远程技术支援、突发情况处置等实际问题。

【技术实现步骤摘要】
输电线路三维数字化运检管理系统一、技术命名输电线路三维数字化运检管理系统二、
本(专利技术)软件系统涉及一种新型输电线路三维仿真技术，结合大数据应用技术，通过搭建一个高度信息化的管理平台，有效解决供电企业输电线路巡检管理问题。本系统通过整合移动终端技术、移动互联网技术、GIS技术、无人机技术、三维技术、大数据技术、webGL技术、GIS技术、Android系统技术等多种技术，并基于“PC管理系统+移动巡查APP系统”管理控制平台，实现任务管理、信息交互、无人机巡检、远程管理、定位导航等多种管理目标。三、
技术介绍
目前，我国输电线路管理模式相对落后，线路设施的巡查主要还是依靠车辆、徒步、电话、人工识别等基础方式，总体技术含量低，作业效率低且无法实现中长线路的周期性巡检；另外，还存在外业人为因素多、管理工作碎片化、外业作业精度低等问题。本系统在技术创新设计的基础上，提出了全面的(技术性)解决方案。1、人工巡查方式●靠车辆和徒步到达指定位置，重点是山区道路不畅，车辆难以通行导致巡查困难；●难以对长距离山区、偏远地区输电线路实施周期性巡查；●气候炎热、寒冷、雨雪等条件增加外业作业难度，巡检速度大幅下降；2、人工识别方式●缺陷、故障完全依靠人工识别发现，人为随意性大，存在大量未知隐患；●危险高空设施、山区线路容易形成巡检盲区，存在大量安全隐患；●受外业人员专业化能力和经验限制，存在较多难以发现的安全隐患；●认为随意性强，难以保证全面、细致、安全的作业效果且工作效率低、管理成本高；3、碎片化管理方式●对于外业人员管理基本上处于粗放式、半失控状态，难以实现精准管理；●管理计划、指令，难以和外业人员实现信息同步，且存在较大管理误区；●信息交互简单，数据信息非常零散，无法进行系统化的收集、备份和二次利用；●缺乏巡查路线导航，难以实现高效管理，浪费大量时间、人力和物资；6、应急反应速度慢●整体管理模式落后导致对突发事件反应能力低下，无法在第一时间做出指令；●管理人员难以准确判断缺陷、故障情况，难以满足密集输电线路管理需求；四、
技术实现思路
1、
技术实现思路
描述为解决供电企业输电线路难以实现高精度管理的问题，本专利技术提供一种新型的输电线路三维数字化运检管理系统，是一种以输电线路、杆塔、变压器等输电设施的巡检、维修、保养等外业工作管理为核心的人、物、事一体化管理软件；利用现代移动终端技术、无人机技术、移动互联网技术、大数据技术、GIS技术、三维技术等创新开发设计工作系统，一站式解决电力企业的设施管理、外业管理等管理问题，能够快速、高效、实时的满足日常巡检工作需求。输电线路三维数字化运检管理系统同时还集成了影像数据、DEM、三维模型数据、业务数据等海量数据，可在客户端对三维数据进行快速浏览、三维渲染、拓展需求、功能设计等操作。系统运用空间信息技术和三维可视化技术，构筑了一个“数字电网”，能够直观、实时地了解电网的运行信息，辅助管理人员进行业务管理和决策，从而更加科学、有效的对电网进行管理，提高电网运行效率、降低运营成本，解决传统的线路运检模式具有以上及时性差、人为因素多、无法实时查看人员状态和现场情况的痛点本软件系统的核心技术是“三维仿真模拟工作系统”，在高精度三维仿真模拟地图飞行坐标引导下，可实现无人机无死角巡航巡检，以提高工作效率和作业精度(图1)。采用的“无人机巡查+人工巡查”方式，同时可解决山区路况复杂、中长线输电线路周期性巡查难问题，可有效解决线路过长、天气炎热/高寒、山区交通不便、外业机动速度慢等难点问题。同时，基于“PC管理系统+移动巡查APP系统”的管理控制平台，可实现管理人员、外业人员的高效对接与信息互通。管理人员可通过PC管理系统对外业事务实施精准管理，发送工作指令，验收任务结果；外业人员可通过移动APP终端随时上传(图片、视频、文本)工作数据信息，进行作业请示、寻求技术支持与作业成果汇报。另外，本系统具备强大的数据管理、实时定位、搜索导航等多项功能，可有效解决信息保存、信息交互、实时定位、快速导航、远程管理指挥、远程技术支援、突发情况处置等实际问题，为电力企业外业管理提供一站式解决方案。本(专利技术)软件系统是一个“三维空间技术+大数据应用+信息化管理”于一体的创新系统软件，国内市场暂未发现同类软件系统，其中，“三维仿真模拟工作系统”属于独有创新技术。2、本专利主要解决的(技术)问题1)解决中长线、偏远山区、高危部位输电设施(周期性)巡检难以实现问题2)解决对外业人员难以有效管控，外业任务随意性强、作业标准低的问题3)解决信息交互方式落后，数据信息零散、难以保存和二次利用问题4)解决管理理人员对输电线路实时缺陷、故障难以精准把控，远程管理难问题5)解决巡检线路快速查找、精准导航和位置精准定位问题6)解决输电企业外业管理信息化、自动化程度低，整体管理成本高的问题3、本专利提出的(技术性)解决方案1)采用“无人机巡检+人工巡检方案”，解决中长线(山区线路)巡查难问题2)采用“PC管理系统+移动APP系统”方案，解决外业人员难以有效管控问题3)采用大数据信息技术，解决数据信息零散、难以整合二次利用的问题4)采用GIS技术、三维仿真技术，解决故障处置效率低、隐患多的问题5)采用三维仿真技术、GPS卫星定位技术，解决路线导航和实时定位问题6)通过打造信息化管理平台，升级管理模式，降低管理成本。五、附图说明1)图1输电线路三维数字化运检管理系统工作原理图；2)图2输电线路三维数字化运检管理系统(框架)总设计图；3)图3三维仿真工作环境搭建；4)图4输电设施三维仿真模型工作环境设计；5)图5PC端Web管理系统(架构)设计；6)图6移动巡查APP系统(架构)设计；7)图7无人机倾斜摄影技术。六、技术方案1、系统概述输电线路三维数字化运检管理系统是以输电线路、杆塔、变压器、配套设施的巡检、维修、保养及外业工作管理为核心的人、物、事一体化管理软件，以无人机技术、移动终端技术、移动互联网技术、GIS技术、三维技术为基础，一站式解决电力企业的设施设备、外业管理问题。2、系统总体设计输电线路三维数字化运检管理系统，总体上由三维仿真模型工作环境、PC端Web管理系统、移动巡查APP系统三大技术系统组成(图2)，其中：第一板块[三维仿真工作环境]：核心技术系统，通过设计完成[三维素材采集、三维模型制作、三维模型和地图合成、输电设施三维模型制作、设施三维模型和三维地图融合]，完成三维仿真工作环境部署。第二板块[PC端Web管理系统]：建立PC端Web管理系统，实现[设施信息维护、突发事件管理、外业管理、无人机巡查管理、人员权限管理]共计5项功能，完成管理系统部署。第三板块[移动巡查APP系统]：建立移动APP系统，实现[快速导航、实时定位、设施信息查看、任务管理、工作汇报]共计5项功能，完成移动巡查APP系统部署。3、项目技术路线输电线路三维数字化运检管理系统总体上由三维仿真建模、PC端Web管理系统、移动端APP系统组成，三个系统的开发融合形成完整的管理软件系统。系统采用B/S架构，移动端使用安卓平台APP方案，软件后台管理系统采用webGL、三维建模等技术将地图信息和资产信息通过GIS技术在浏览器端综合展现，并配套数据库；主要考虑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.输电线路三维数字化运检管理系统专有技术权利要求共1项。三维仿真模拟工作环境搭建技术三维仿真模拟工作环境搭建技术是一种新型的三维仿真工作环境搭建技术,其特征是：三维仿真地图与三维仿真模型的高度融合，在虚拟环境下形成可操作的输电线路管理工作环境。主要实现路径是三维仿真建模和三维地图制作，通过以下5个技术步骤设计完成(图3)三维仿真工作环境搭建与部署。1、三维影像素材采集利用无人机倾斜摄影技术(图7)采集影像素材：采用无人机倾斜摄影技术中的无人机高分辨率正射遥感影像技术，拍摄采集(山系、道路、河流、建筑物)立体影像，并合成带有地理坐标的无人机正射遥感影像，即合成制作出三维地图。2、三维仿真模型制作利用三维建模技术制作三维模型：根据无人机采集的影像素材制作高分辨率地形数字高程模型，利用利用无人机影像立体像对技术，实现高分辨率数字高程模型采集与获取，并且通过电线杆塔高度值进行地形高程校准，制作出高仿真(山系、道路、塔杆、河流、建筑物)三维模型。3、三维模型和地图合成将三维仿真模型和三维地图进行布置融合，完成三维地图的制作。4、输电设施三维仿真模型制作根据输电线路施工图纸和相关设备(杆塔、金具、导线、建筑物)根据实际规格、尺寸制，在三维地理信息系统上加载无人机影像与地形，并进行高仿真建模，制作输电设施设备高仿真三维模型。5、设施三维模型和三维地图融合输电线路设备设施高仿真三维模型和三维地图布置融合，完成系统化的三维仿真工作环境搭建。...

【技术特征摘要】
1.输电线路三维数字化运检管理系统专有技术权利要求共1项。三维仿真模拟工作环境搭建技术三维仿真模拟工作环境搭建技术是一种新型的三维仿真工作环境搭建技术,其特征是：三维仿真地图与三维仿真模型的高度融合，在虚拟环境下形成可操作的输电线路管理工作环境。主要实现路径是三维仿真建模和三维地图制作，通过以下5个技术步骤设计完成(图3)三维仿真工作环境搭建与部署。1、三维影像素材采集利用无人机倾斜摄影技术(图7)采集影像素材：采用无人机倾斜摄影技术中的无人机高分辨率正射遥感影像技术，拍摄采集(山系、道路、河流、建筑物)立体影像，并合成带有地理坐标的无人机正射遥感影像，即合成制作出三维地图。2、三维仿真模型制作利用三维建模技术制作...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁小蔚，黄建峰，龚坚刚，
申请(专利权)人：浙江华云电力工程设计咨询有限公司，国网浙江省电力有限公司检修分公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33