一种电网输电线路工况模拟与危险点检测方法及检测系统技术方案

本发明专利技术公开了电网输电线路工况模拟与危险点检测方法，包括：采集输电线路通道激光点云数；将所述输电线路通道激光点云数据进行分类；对电力线点云数据断点处进行拟合；对拟合之后的多相电力线进行分区；计算同一个分区中各相电力线之间的相间间距，输出危险点位置；计算同一个区域中每相电力线与地物之间的线地距离，输出危险点位置。本发明专利技术通过对断点处进行拟合，可以保证整个电力线的完整性，通过分区方式计算可以有效的简化整体的运算过程。同时，利用分区的思想，将原本的三维空间的距离计算简化为二维空间的距离计算，极大的降低了运算的难度。

【技术实现步骤摘要】
一种电网输电线路工况模拟与危险点检测方法及检测系统
本专利技术属于电力输电领域，具体涉及一种电网输电线路工况模拟与危险点检测方法及检测系统。
技术介绍
激光雷达与直升机或无人机技术相结合为输电线路巡检带来了新的方式，弥补了传统巡检方式的不足。这项技术在电力输电系统的实际运用中，电力线本身因为反射率较低，或者电力线老化都有可能造成点云数据不完整，容易发生漏检现象。此外，输电线路导线相间距离过近时会发生相间闪络，导致跳闸事故，尤其是在大风、覆冰、降雪等恶劣天气时，受外力影响使得导线下垂或偏移，从而导致相间距离变近，容易发生电力事故。因此能够准确的判断电力线的状态以及检测三相电力线之间的距离就显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种可以有效提高电力线故障检测准确率的电网输电线路工况模拟与危险点检测方法及检测系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电网输电线路工况模拟与危险点检测方法，包括以下步骤：步骤S1，利用激光雷达完成输电线路通道激光点云数据采集；步骤S2，将所述输电线路通道激光点云数据进行分类，分为杆塔点云数据、电力线点云数据、地物点云数据、其他点云数据四类；步骤S3，当电力线点云数据显示的电力线出现断点时，对断点处进行拟合；步骤S4，对拟合之后的多相电力线沿电力线长度方向进行分区，并获取分区边界处的电力线点云数据和地物点云数据；步骤S5，根据所述分区边界处的电力线点云数据，计算同一个分区中各相电力线之间的相间间距，确定相间间距小于预设的相间安全距离阈值的分区，并将该分区的位置信息输出；步骤S6，根据所述分区边界处的电力线点云数据和地物点云数据，计算同一个区域中每相电力线与地物之间的线地距离，确定线地距离小于线地安全距离阈值的分区及电力线相位，并将该分区的位置信息和该电力线的相位信息输出。进一步地，所述步骤S3中，判断电力线点云数据显示的电力线出现断点的方法包括步骤：将电力线点云数据沿电力线长度方向分为若干等长度的待判断区域，当任一待判断区域中的点云数据数量少于设定的断点阈值时，则判断对应的待判断区域出现断点。进一步地，所述步骤S3包括：步骤S31，选取沿电力线长度方向分布的多个拟合用点云数据；步骤S32，将所述多个拟合用点云数据代入预设的拟合方程式中，并结合平差计算方法得到电力线方程；步骤S33，根据所述电力线方程计算断点处的数据，并将断点处的点云补充完整。进一步地，所述步骤S4包括：步骤S41，沿电力线长度方向对电力线进行等间距分区；步骤S42，获取分区边界所在平面上的待检电力线点和待检地物点的数据信息，并转换为分区边界所在平面上的二维坐标信息，分别记为待检二维电力线点、待检二维地物点；所述步骤S5包括：步骤S51，计算同一分区中三相电力线的待检二维电力线点之间的平面距离，记为相间间距；步骤S52，确定相间间距小于预设的相间安全距离阈值的分区，并将该分区的位置信息输出。进一步地，所述步骤S6包括：步骤S61，计算同一分区中电力线的所述待检二维电力线点与所述待检二维地物点之间的平面距离，记为线地距离；步骤S62，确定所述线地距离小于预设的线地安全距离阈值的分区，并将该分区的位置信息输出。进一步地，所述步骤S62之前还包括：判断所述待检二维地物点处的地物种类。一种电网输电线路工况模拟与危险点检测系统，包括：激光雷达，用于采集输电线路通道激光点云数据；点云数据分类单元，用于将所述输电线路通道激光点云数据进行分类，分为杆塔点云数据、电力线点云数据、地物点云数据、其他点云数据四类；电力线拟合单元，用于当电力线点云数据显示的电力线出现断点时，对断点处进行拟合；分区单元，用于对拟合之后的多相电力线沿电力线长度方向进行分区，并获取分区边界处的电力线点云数据和地物点云数据；相间间距异常判断单元，用于根据所述分区边界处的电力线点云数据，计算同一个分区中各相电力线之间的相间间距，确定相间间距小于预设的相间安全距离阈值的分区，并将该分区的位置信息输出；线地间距异常判断单元，用于根据所述分区边界处的电力线点云数据和地物点云数据，计算同一个区域中每相电力线与地物之间的线地距离，确定线地距离小于线地安全距离阈值的分区及电力线相位，并将该分区的位置信息和该电力线的相位信息输出。进一步地，所述电力线拟合单元包括：断点判断单元，用于将电力线点云数据沿电力线长度方向分为若干等长度的待判断区域，当任一待判断区域中的点云数据数量少于设定的断点阈值时，则判断对应的待判断区域出现断点。进一步地，所述电力线拟合单元包括：拟合用点云数据选取单元，用于选取沿电力线长度方向分布的多个拟合用点云数据；电力线方程计算单元，用于将所述多个拟合用点云数据代入预设的拟合方程式中，并结合平差计算方法得到电力线方程；点云补充单元，用于根据所述电力线方程计算断点处的数据，并将断点处的点云补充完整。进一步地，所述分区单元包括：等间距分区单元，用于沿电力线长度方向对电力线进行等间距分区；二维坐标信息获取单元，用于获取分区边界所在平面上的待检电力线点和待检地物点的数据信息，并转换为分区边界所在平面上的二维坐标信息，分别记为待检二维电力线点、待检二维地物点；所述相间间距异常判断单元包括：相间间距计算单元，用于计算同一分区中三相电力线的待检二维电力线点之间的平面距离，记为相间间距；相间间距异常位置输出单元，用于确定相间间距小于预设的相间安全距离阈值的分区，并将该分区的位置信息输出。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：通过对输电线路通道激光点云数据中的断点处进行拟合，可以保证整个电力线的完整性，从而可以便于后续利用完整的电力线点云数据进行距离计算，避免漏检。通过分区方式计算相间距离和线地距离，可以有效的简化整体的运算过程，且只要在出现相间间距小于线地安全距离阈值或线地距离小于线地安全距离阈值时直接输出该区域位置信息即可知晓危险点。同时，利用分区的思想，将原本的三维空间的距离计算简化为二维空间的距离计算，极大的降低了运算的难度，在实际工程中，只要保证分区足够小，便可以准确的检测出所有的危险点，且不会出现漏检的情况。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一的电网输电线路工况模拟与危险点检测方法的流程示意图；具体实施方式以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本专利技术可以用以实施的特定实施例。请参照图1所示，本专利技术实施例一提供一种电网输电线路工况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网输电线路工况模拟与危险点检测方法，其特征在于，包括：/n步骤S1，利用激光雷达完成输电线路通道激光点云数据采集；/n步骤S2，将所述输电线路通道激光点云数据进行分类，分为杆塔点云数据、电力线点云数据、地物点云数据、其他点云数据四类；/n步骤S3，当电力线点云数据显示的电力线出现断点时，对断点处进行拟合；/n步骤S4，对拟合之后的多相电力线沿电力线长度方向进行分区，并获取分区边界处的电力线点云数据和地物点云数据；/n步骤S5，根据所述分区边界处的电力线点云数据，计算同一个分区中各相电力线之间的相间间距，确定相间间距小于预设的相间安全距离阈值的分区，并将该分区的位置信息输出；/n步骤S6，根据所述分区边界处的电力线点云数据和地物点云数据，计算同一个区域中每相电力线与地物之间的线地距离，确定线地距离小于线地安全距离阈值的分区及电力线相位，并将该分区的位置信息和该电力线的相位信息输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种电网输电线路工况模拟与危险点检测方法，其特征在于，包括：
步骤S1，利用激光雷达完成输电线路通道激光点云数据采集；
步骤S2，将所述输电线路通道激光点云数据进行分类，分为杆塔点云数据、电力线点云数据、地物点云数据、其他点云数据四类；
步骤S3，当电力线点云数据显示的电力线出现断点时，对断点处进行拟合；
步骤S4，对拟合之后的多相电力线沿电力线长度方向进行分区，并获取分区边界处的电力线点云数据和地物点云数据；
步骤S5，根据所述分区边界处的电力线点云数据，计算同一个分区中各相电力线之间的相间间距，确定相间间距小于预设的相间安全距离阈值的分区，并将该分区的位置信息输出；
步骤S6，根据所述分区边界处的电力线点云数据和地物点云数据，计算同一个区域中每相电力线与地物之间的线地距离，确定线地距离小于线地安全距离阈值的分区及电力线相位，并将该分区的位置信息和该电力线的相位信息输出。


2.根据权利要求1所述的电网输电线路工况模拟与危险点检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，判断电力线点云数据显示的电力线出现断点的方法包括步骤：
将电力线点云数据沿电力线长度方向分为若干等长度的待判断区域，当任一待判断区域中的点云数据数量少于设定的断点阈值时，则判断对应的待判断区域出现断点。


3.根据权利要求1所述的电网输电线路工况模拟与危险点检测方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S31，选取沿电力线长度方向分布的多个拟合用点云数据；
步骤S32，将所述多个拟合用点云数据代入预设的拟合方程式中，并结合平差计算方法得到电力线方程；
步骤S33，根据所述电力线方程计算断点处的数据，并将断点处的点云补充完整。


4.根据权利要求1所述的电网输电线路工况模拟与危险点检测方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
步骤S41，沿电力线长度方向对电力线进行等间距分区；
步骤S42，获取分区边界所在平面上的待检电力线点和待检地物点的数据信息，并转换为分区边界所在平面上的二维坐标信息，分别记为待检二维电力线点、待检二维地物点；
所述步骤S5包括：
步骤S51，计算同一分区中三相电力线的待检二维电力线点之间的平面距离，记为相间间距；
步骤S52，确定相间间距小于预设的相间安全距离阈值的分区，并将该分区的位置信息输出。


5.根据权利要求4所述的电网输电线路工况模拟与危险点检测方法，其特征在于，所述步骤S6包括：
步骤S61，计算同一分区中电力线的所述待检二维电力线点与所述待检二维地物点之间的平面距离，记为线地距离；
步骤S62，确定所述线地距离小于预设的线地安全距离阈值的分区，并将该分区的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44