一种输电线路铁塔组立施工的可视化监督方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种输电线路铁塔组立施工的可视化监督方法及系统，其方法，包括：记录施工人员注册的人脸信息数据；将UAV(多旋翼无人机，Unmanned Aerial Vehicle)系统部署至铁塔组立施工作业现场；设计并写入用于避免撞击铁塔弯曲点的UAV飞行路线规划算法；UAV搭载的图像采集设备实时采集作业现场的人脸信息与作业视频；判断是否存在施工人员冒名顶替情况；UAV系统向电网应急指挥中心传输施工现场的实时作业视频。本发明专利技术实施例通过设置UAV既定航行过程航点，UAV自动拍摄过程航点作业，高效监督架空输电线路铁塔组立施工作业情况，识别是否存在冒名顶替现象，并有效控制现场检修人员的人身风险。的人身风险。的人身风险。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路铁塔组立施工的可视化监督方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力作业风险管控
，尤其涉及一种输电线路铁塔组立施工的可视化监督方法及系统。

技术介绍

[0002]随着我国社会经济快速发展，电网建设不断提速。输电线路铁塔组立是电网建设的主要内容，按照DL/T 5342-2018 110kV～750kV《架空输电线路铁塔组立施工工艺导则》、DL/T 5289-2013 1000kV《架空输电线路铁塔组立施工工艺导则》的相关规定，其组立常用方法包括倒落式抱杆整体组塔、内悬浮外拉线抱杆分解组塔、座地四摇臂抱杆分解组塔、流动式起重机分解组塔等。铁塔组立的工作复杂，施工安全保障的组织措施、安全措施和技术措施极为重要。在组塔作业过程中，相应级别安全监督人员及各单位安全生产管理负责人(监督人员或负责人)应严格按照《安全职责到位衡量标准》深入作业现场开展到位监督。但是，110千伏及其以上电压等级的输电线路杆塔高度大于7米，监督人员或负责人难以凭目测确保安全措施得以全面、及时、有效的落实。在此基础上，如何灵活地监督架空输电线路组塔施工作业，避免脱离监管，及时纠正违章行为，是本专利技术需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种输电线路铁塔组立施工的可视化监督方法及系统，通过设置多旋翼无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)既定航行过程航点，UAV自动拍摄过程航点作业，高效监督架空输电线路铁塔组立施工作业情况，识别是否存在冒名顶替现象，并有效控制现场检修人员的人身风险。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种输电线路铁塔组立施工的可视化监督方法，其方法，包括：
[0005]记录施工人员注册的人脸信息数据；
[0006]将UAV系统部署至铁塔组立施工作业现场；
[0007]设计并写入用于避免撞击铁塔弯曲点的UAV飞行路线规划算法；
[0008]UAV搭载的图像采集设备实时采集作业现场的人脸信息与作业视频；
[0009]判断是否存在施工人员冒名顶替情况；
[0010]UAV系统向电网应急指挥中心传输施工现场的实时作业视频。
[0011]所述记录施工人员注册的人脸信息数据，包括：电网应急指挥中心的工程师在开展铁塔组立施工作业之前已通过WebService服务接口或API二次开发接口将输电线路铁塔组立施工作业到位监督算法以及监督人员的人脸记录数据透过无线通信基站写入地面监控设备。
[0012]所述人脸信息包括证件照、相片格式下的两眼间距、表情、姿态角度、饰物、脸部区域、左眼坐标、右眼坐标、眼睛颜色、发色、肤色、人脸特殊表征。
[0013]所述UAV飞行路线规划算法，包括：
[0014]设置无人机在第1号铁塔起飞位置和最后拍摄位置的坐标分别是A(x
11
，y
11
，z
11
)、B(x
1n
，y
1n
，z
1n
)，确定飞行路线A、B两个位置的空间直线方程，
[0015][0016]式中：x、y、z分别是指飞行路线A、B两个位置上的横、纵、竖坐标
[0017]求解第1号铁塔这段飞行路线上第i点d
i
(x
1i
,y
1i
,z
1i
)到直线A、B之间的距离l1[0018][0019]式中：l
i
是指A、B两个位置之间的距离
[0020]如果第1号铁塔这段飞行路线有n个航点，则航点至直线AB距离的最大值为l
max
[0021]l
max
＝max(l1，l2，
…
，l
n
)
[0022]式中：l
max
是指航点至直线AB距离的最大值
[0023]比较l
max
与预设距离限值l的大小；若l
max
<L，则该段飞行路线精简为直线AB；若l
max
≥L，则保留l
max
对应的坐标点D'，并以该点为界，把A、B两点之间的这段飞行路线分为AD'和D'B两部分；重复使用UAV飞行路线规划算法计算AD'和D'B两部分，直至各重新分段飞行路线上的点到对应直线的距离小于限值；
[0024]将A、B以及超过距离限值的坐标点按照时序依次连接，即得到优化处理后的UAV飞行路线。
[0025]所述UAV搭载的图像采集设备实时采集作业现场的人脸信息与作业视频，包括：通过控制所述多旋翼无人机飞行至所述输电线路铁塔组立施工作业现场，对所述输电线路铁塔组立施工作业现场附近的人脸信息与图像数据进行采集，以此构成所述图像数据。
[0026]所述判断是否存在施工人员冒名顶替情况，包括：利用多旋翼无人机通过无线通信基站与地面监控设备的无线连接关系，地面监控设备可获取到所述人脸信息和所述图像数据，调用已存储的所述人脸记录数据对人脸信息进行识别匹配，判断输电线路铁塔组立施工作业现场是否存在施工人员冒名顶替情况；
[0027]若所述输电线路铁塔组立施工作业现场无冒名顶替情况存在，则继续执行所述UAV系统向电网应急指挥中心传输施工现场的实时作业视频；
[0028]若所述输电线路铁塔组立施工作业现场附近有冒名顶替情况存在，则生成第一预警信息，并将第一预警信息传输至电网应急指挥中心。
[0029]一种输电线路铁塔组立施工的可视化监督系统，其系统，包括：
[0030]采集模块，用于通过多旋翼无人机的图像采集设备采集输电线路铁塔组立施工作业现场的人脸图像与作业视频；
[0031]数据库，用于存储人脸图像与作业视频，包括注册库、实时库两部分，其中注册库用于存储已注册的施工人员静态人脸图像文件，实时库用于存储图像采集设备现场采集的实时作业视频文件；
[0032]识别模块，用于依据注册库中已注册的施工人员静态人脸图像文件、实时库中抓拍入库的现场人员动态人脸图像文件，判定作业现场是否存在冒名顶替作业人员；
[0033]反馈模块，用于向电网应急指挥中心反馈铁塔组立施工作业现场的实时情况，并及时发布关于冒名顶替参加现场作业的第一预警信息。
[0034]所述人脸信息包括两眼间距、表情、姿态角度、饰物、脸部区域、左眼坐标、右眼坐标、眼睛颜色、发色、肤色、人脸特殊表征。
[0035]所述注册库内图像文件的主要格式包括JPEG、BMP、PNG，实时库内视频文件的主要格式包括SVAC、H.264、H.265、MPEG-2、MPEG-4。数据库中存储的人脸图像和作业视频文件用于支持识别模块判断所述输电线路铁塔组立施工作业现场人员的人脸信息，用于支持反馈模块将铁塔组立施工作业的实时视频文件传输至电网应急指挥中心情况。
[0036]所述识别模块，包括：属性、统计、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路铁塔组立施工的可视化监督方法，其特征在于，所述方法，包括：记录施工人员注册的人脸信息数据；将UAV系统部署至铁塔组立施工作业现场；设计并写入用于避免撞击铁塔弯曲点的UAV飞行路线规划算法；UAV搭载的图像采集设备实时采集作业现场的人脸信息与作业视频；判断是否存在施工人员冒名顶替情况；UAV系统向电网应急指挥中心传输施工现场的实时作业视频。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述记录施工人员注册的人脸信息数据，包括：电网应急指挥中心的工程师在开展铁塔组立施工作业之前已通过WebService服务接口或API二次开发接口将输电线路铁塔组立施工作业到位监督算法以及监督人员的人脸记录数据透过无线通信基站写入地面监控设备。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述人脸信息包括证件照、相片格式下的两眼间距、表情、姿态角度、饰物、脸部区域、左眼坐标、右眼坐标、眼睛颜色、发色、肤色、人脸特殊表征。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UAV飞行路线规划算法，包括：设置无人机在第1号铁塔起飞位置和最后拍摄位置的坐标分别是A(x
11
，y
11
，z
11
)、B(x
1n
，y
1n
，z
1n
)，确定飞行路线A、B两个位置的空间直线方程，式中：x、y、z分别是指飞行路线A、B两个位置上的横、纵、竖坐标求解第1号铁塔这段飞行路线上第i点d
i
(x
1i
,y
1i
,z
1i
)到直线A、B之间的距离l1式中：l
i
是指A、B两个位置之间的距离如果第1号铁塔这段飞行路线有n个航点，则航点至直线AB距离的最大值为l
max
l
max
＝max(l1，l2，
…
，l
n
)式中：l
max
是指航点至直线AB距离的最大值比较l
max
与预设距离限值l的大小；若l
max
<L，则该段飞行路线精简为直线AB；若l
max
≥L，则保留l
max
对应的坐标点D'，并以该点为界，把A、B两点之间的这段飞行路线分为AD'和D'B两部分；重复使用UAV飞行路线规划算法计算AD'和D'B两部分，直至各重新分段飞行路线上的点到对应直线的距离小于限值；将A、B以及超过距离限...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，彭博雅，林翔宇，黎新，丘浩，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：