一种融合三维设计和激光点云的输电线路模型生成方法技术

本发明专利技术公开了一种融合三维设计和激光点云的输电线路模型生成方法，它包括采集电网设备建模标准、规范、模型样例及电网输电线路通用典型设计；建立输电线路三维设计GIM模型；检验生成的输电线路三维设计GIM模型，检验合格后存入标准模型库；利用激光雷达技术采集输电线路激光点云数据，建立输电线路激光点云模型；基于特征点对输电线路三维设计GIM模型与激光点云模型进行差异化对比；融合输电线路三维设计GIM模型与激光点云模型，得到融合三维设计和激光点云的输电线路模型；解决了现有技术不能真实的反映输电线路设备属性信息，实际运维过程中需查询大量原始设计资料，不能及时有效的指导运维单位对输电线路进行运维等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种融合三维设计和激光点云的输电线路模型生成方法
本专利技术属于输电线路模型生成技术，尤其涉及一种融合三维设计和激光点云的输电线路模型生成方法。
技术介绍
三维激光扫描已在许多重大工程和典型领域里得到了广泛的应用，在高压输电线路运维领域，由于区域地理环境复杂，传统的人工巡检手段难以适应；机载三维激光扫描可以直接获取电力线及其附属设备的几何形态参数，为电力巡检提供了新的手段；现有技术中运维单位已经建立了完整的架空输电线路激光雷达扫描体系，掌握了大量电网工程的激光雷达数据，通过激光点云数据自动快速搭建架空输电线路三维模型，能够大幅提高输电线路三维可视化建模速度；但通过激光点云所建的输电线路三维模型存在的问题是对工程各类信息掌握不够全面，不能真实的反映输电线路设备属性信息，实际运维过程中需查询大量原始设计资料，不能及时有效的指导运维单位对输电线路进行运维。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题：提供一种融合三维设计和激光点云的输电线路模型生成方法，以解决现有技术中采用激光点云构建输电线路三维模型对输电线路运维进行指导存在的：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种融合三维设计和激光点云的输电线路模型生成方法，它包括：/n步骤1、采集电网设备建模标准、规范、模型样例及电网输电线路通用典型设计；/n步骤2、根据采集的电网设备建模标准、规范、模型样例及电网输电线路通用典型设计建立输电线路杆塔、基础、导地线、绝缘子、金具及附属设施GIM模型，得到输电线路三维设计GIM模型；/n步骤3、根据《输变电工程三维设计建模规范》检验生成的输电线路三维设计GIM模型，检验合格后存入标准模型库；/n步骤4、利用激光雷达技术采集输电线路激光点云数据，建立输电线路激光点云模型；/n步骤5、基于特征点对输电线路三维设计GIM模型与激光点云模型进行差异化对比，若判断结果无差...

【技术特征摘要】
1.一种融合三维设计和激光点云的输电线路模型生成方法，它包括：
步骤1、采集电网设备建模标准、规范、模型样例及电网输电线路通用典型设计；
步骤2、根据采集的电网设备建模标准、规范、模型样例及电网输电线路通用典型设计建立输电线路杆塔、基础、导地线、绝缘子、金具及附属设施GIM模型，得到输电线路三维设计GIM模型；
步骤3、根据《输变电工程三维设计建模规范》检验生成的输电线路三维设计GIM模型，检验合格后存入标准模型库；
步骤4、利用激光雷达技术采集输电线路激光点云数据，建立输电线路激光点云模型；
步骤5、基于特征点对输电线路三维设计GIM模型与激光点云模型进行差异化对比，若判断结果无差异，则将输电线路三维设计GIM模型与激光点云模型进行融合；若判断结果有差异，则先查出差异部分，并查找施工图图纸及施工现场资料，找出差异原因并修改相应模型；
步骤6、融合输电线路三维设计GIM模型与激光点云模型，得到融合三维设计和激光点云的输电线路模型。


2.根据权利要求1所述的一种融合三维设计和激光点云的输电线路模型生成方法，其特征在于：步骤3所述检验生成的输电线路三维设计GIM模型的方法包括：
步骤3.1、检验模型建立方法是否符合建模规范的要求；
步骤3.2、检验模型属性信息是否符合建模规范模型参数信息表的要求；
步骤3.3、步骤3.1和步骤3.2均满足要求，则检验合格。


3.根据权利要求1所述的一种融合三维设计和激光点云的输电线路模型生成方法，其特征在于：步骤4所述利用激光雷达技术采集输电线路激光点云数据，建立输电线路激光点云模型的方法包括：
步骤4.1、根据输电线路的特点，制定无人机飞行技术路线，通过激光雷达对输电线路进行数据采集；
步骤4.2、待数据采集完成后，通过GNSS定位的位置信息和IMS采集的姿态信息解算出点云数据；通过点云数据建立输电线路激光点云模型。


4.根据权利要求1所述的一种融合三维设计和激光点云的输电线路模型生成方法，其特征在于：步骤5所述基于特征点对输电线路三维设计GIM模型与激光点云模型进行差异化对比，若判断结果无差异，则将输电线路三维设计GIM模型与激光点云模型进行融合；若判断结果有差异，则先查出差异部分，并查找施工图图纸及施工现场资料，找出差异原因并修改相应模型的方法，包括：
步骤5.1特征范围定义，针对输电线路的结构及设备特点，根据现有输电设备及基础的三维模型和二维设计资料进行逆向建模所获取的GIM模型以及航飞采集的激光点云生成模型，提取塔型、挂点、基础特征、金具及绝缘子串和导地线特征；
S5.2基于球面投影的几何外形特征提取对三维模型进行球面投影，将模型的形状信息映射至相应的球面图像；利用球面SIFT特征提取算法对球面图像进行局部显著特征的提取，进而用作原三维模型的外形表征；提取得到基于输电线路三维设计GIM模型的输电线路几何外形；
步骤5.3、基于关键点检测的空间位置特征提取得到激光点云模型的输电线路空间位置的特征信息；
步骤5.4将点云数据与标准模型库或设计图纸生成的GIM进行比较，若点云数据与标准模型库或辅助类资料模型数据的差异满足数据检验要求，则说明数据符合标准，基于该点云融合GIM模型；若点云数据与标准模型库模型、设计或GIM资料模型数据的差异不满足要求，则说明数据不符合要求，采用地面激光雷达进行进一步的点云数据采集。


5.根据权利要求4所述的一种融合三维设计和激光点云的输电线路模型生成方法，其特征在于：步骤5.1所述特征范围定义的具体方法包括：
步骤5.1.1、从塔型方面提取输电塔特征，提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鲲，张军，王勇，罗云馨，
申请(专利权)人：中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52