一种输电线路无人机自主巡检方法及系统技术方案

本申请涉及电力无人机巡检技术领域，特别地，涉及一种输电线路无人机自主巡检方法及系统。所述方法包括：采集激光点云数据并进行预处理，得到预处理后的激光点云数据；利用预处理后的激光点云数据，建立电力线走廊的三维模型；通过Hough变换、Kmeans聚类算法对预处理后的激光点云数据进行分类，得到杆塔点云和导线点云数据；通过对导线点云数据进行曲线拟合，得到曲线拟合方程并计算，得到导线点坐标；根据杆塔点云数据，确定每一基杆塔的拍照点，形成连接每一基杆塔的拍照点的无人机自主巡检轨迹；无人机基于北斗精准定位服务完成自主飞行，实现输电线路的精细化巡检，以解决现有技术中定位系统的可靠性低，巡检准确性低，操作能力要求高的问题。能力要求高的问题。能力要求高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路无人机自主巡检方法及系统


[0001]本申请涉及电力无人机巡检
，特别地，涉及一种输电线路无人机自主巡检方法及系统。

技术介绍

[0002]长久以来，我国电网庞大的输电线路网络巡检工作主要依赖人工巡视方式进行。巡检成果的时效性、安全性、准确性是人巡时代长期困扰电网运维部门的难题。近些年，无人机作为一种高科技的巡检利器在电网行业中得到迅速推广与应用。飞控手通过操作无人机沿线路飞行，并同步拍照或者激光扫描，结合智能AI数据处理软件，可以快速、准确地发掘线路中的隐患缺陷。通过利用无人机进行输电线路网络的巡检工作，提高了巡检效率，但是新的工作方式也带来了新的挑战。无人机巡检需要对无人机进行长时间的飞行控制操作，这对基层班组人员的无人机操作技能要求很高。“炸机”、“撞塔”等事故的发生也随着机巡业务的扩大与日俱增。在安全飞行的前提下，同一条线路在具有不同无人机操作技能的巡检班组人员进行机巡，可能得到迥异的巡视结论。因此，机巡行业迫切需要更加智能、更加安全、更加可控的巡检作业方式，以降低无人机操作门槛，降低相关人员经验对巡检工作的影响，进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路无人机自主巡检方法，其特征在于，包括：采集电力线走廊的激光点云数据，并对所述激光点云数据进行预处理，得到预处理后的激光点云数据；利用所述预处理后的激光点云数据，建立电力线走廊的三维模型；通过Hough变换、Kmeans聚类算法对所述预处理后的激光点云数据进行分类，得到杆塔点云和导线点云数据；基于所述三维模型和经分类的激光点云数据，得到点云杆塔数据模型；通过对所述导线点云数据进行曲线拟合，得到曲线拟合方程并计算，得到导线点坐标；通过卷积神经网络法对所述杆塔点云数据进行位置识别，得到杆塔坐标；根据所述杆塔点云数据，确定所述点云杆塔数据模型中每一基杆塔的拍照点；根据所述导线点坐标、杆塔坐标，设置相机焦距和安全飞行距离，形成连接所述每一基杆塔的拍照点的无人机自主巡检轨迹；无人机基于北斗精准定位服务，依据所述无人机自主巡检轨迹自主飞行，实现输电线路的精细化巡检。2.根据权利要求1所述的一种输电线路无人机自主巡检方法，其特征在于，所述得到电力线走廊的三维模型，包括：通过无人机搭载激光雷达系统获取所述电力线走廊的激光点云数据，所述预处理后的激光点云数据经结算处理分析，得到用于建立电力线走廊三维模型的特征数据；通过对所述特征数据进行处理，得到电力线走量的三维模型，其中，所述激光点云数据包括：激光数据、影像数据、摄像数据。3.根据权利要求1所述的一种输电线路无人机自主巡检方法，其特征在于，所述得到杆塔点云和导线点云数据的方法，包括：通过对所述预处理后的激光点云数据进行斜率计算，得到输电线路的线路走向斜率；通过Canny算法对所述预处理后的激光点云数据进行边缘检测，得到边缘点；对所述边缘点进行Hough变换、Kmeans聚类算法，得到用于表示直线斜率的两簇类别；通过比较所述两簇类别和所述线路走向斜率，得到导线点云数据；针对除导线点云数据以外的预处理后的激光点云数据进行Kmeans聚类，得到杆塔点云数据。4.根据权利要求1所述的一种输电线路无人机自主巡检方法，其特征在于，得到所述导线点坐标的方法,包括：选取所述导线点云数据对应坐标值中沿X、Y、Z方向的最小值，组成空间点[x
min
,y
min
,z
min
]作为空间坐标原点，通过所述空间坐标原点对所述导线点云数据进行坐标转换，得到经相对坐标处理的导线点云数据；选取所述导线点云数据对应坐标值中沿X方向的最小值、及对应的Y值，组成平面点[x

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，马御棠，周仿荣，罗艺，黄双得，李国彬，孙董军，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：