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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及架空输配电线路工程验收,更具体地,涉及一种基于无人机图像的架空输配电线路验收方法及系统。
技术介绍
1、随着国民经济的快速增长,电网建设规模不断扩大,架空输配电线路长度每年以数十万公里的数量增长,传统人工验收方式难以适应新型电力系统建设需要。一是在测量精度方面,目前工程档距验收主要借助于手持测距仪进行桩位复勘验收,设备受限于本体测量精度和天气因素等影响,存在一定的测量误差,特别是在日照强烈环境下使用时,测距误差甚至可达米级,且对杆塔顶部分施工工艺质量问题无法进行全面诊断,影响线路投运后的稳定性和可靠性;二是在测量效率方面,采用人工登塔方式进行测量,测量验收效率较低,且存在高空跌落的安全风险。此外,验收数据后处理难度较大,易出现输配电杆塔物料等信息统计遗漏而无其他佐证修正的问题,亟需研究新的验收方式提升架空输配电线路工程施工整体作业管理水平。
2、现有技术1,基于无人机倾斜摄影测量技术的竣工验收技术为在飞行平台上搭载多目传感器,同时从垂直、倾斜等多角度采集地面影像数据,经过数据处理,获取地物准确、完整的位置信息和纹理数据。通过将获得的地理影像数据中的杆塔空间几何信息与设计图纸或3d模型进行比对,判断工程施工是否与设计保持一致。
3、然而,现有技术1中无人机倾斜摄影测量技术测量工作量较大,需无人机在线路上空长时间悬停判断扫描,由于采集的数据量较大,数据处理时间较长,且采集了大量的冗余环境信息,虽然展示效果较好,但对于竣工验收施工质量核查而言工作量较大。对于输电竣工验收,对于一些团状(大曲率)、大
4、现有技术2,提供一种基于单目可见光视觉测量,其基于深度学习算法,采用数据增强手段,智能识别图像中的杆顶目标物,并分割配电杆顶的像素尺寸,结合配电杆顶像素尺寸,计算无人机距离杆顶的高度,利用可见光图像、高精度坐标信息与姿态测量系统(position and orientation system, pos)高程信息,计算得出杆塔呼高,自动计算获取线路真实斜档距。依据配电网架空线路典型设计方案分析,以杆塔为单位进行横担、绝缘子、金具、线夹识别,并统计杆塔设备的物料,完成四川配网工程的物料识别统计。
5、然而,现有技术2由于其根据杆顶像素尺寸,将杆塔直径作为标尺,计算无人机距离杆顶的高度,10kv配电线路杆塔直径根据杆塔高度包括预应力水泥杆(直径15cm和19cm)及非预应力水泥杆(直径15cm、19cm、23cm、27cm以及30cm和40cm)等多尺寸水泥杆,杆塔直径的变化将导致像素大小产生显著变化,进而影响无人机计算的杆塔呼高准确性。采用这种测量计算方法,仅可粗略计算杆塔呼高,不能测量未测量横担间距、变压器距杆塔间距等《配电网工程工艺质量典型问题及解析》关注的施工要求。这种方法仅可用于配电杆塔的粗略的竣工验收测量,对于输电线路无典型的圆型塔头无法开展识别,适用范围有一定局限性。除此以外,若仅以配电杆头为单位开展物料识别,而配网较多设备如变压器、隔离开关、跌落式熔断器,电压互感器等为台区部署,仅依靠杆头进行物料识别仅为线路工程量清点,不能满足台区物料台账建设需求。
6、随着无人机在电力行业的规模化应用的,无人机搭载可见光成像设备开展架空输配电线路日常巡视巡检,取得了较好的效果。随着坚强电网的建设,新建输配电线路的长度逐年增加,改扩新建线路的验收和投运是电网建设中的重要组成部分,有必要采用无人机开展架空输配电线路竣工验收,切实提高输配电网工程竣工验收工作质效。
技术实现思路
1、本专利技术技术方案提供一种基于无人机图像的架空输配电线路验收方法及系统,以解决如何基于无人机可见光图像对架空输配电线路进行验收的问题。
2、为了解决上述问题,本专利技术提供了一种基于无人机图像的架空输配电线路验收方法,所述方法包括:
3、基于巡检验收任务要求通过无人机获取目标作业物料的一张或多张可见光图像;
4、通过无人机对所述目标作业物料的任意一点发射激光测距,获取激光测距值;
5、基于所述可见光图像以及所述激光测距值,对架空输配电线路的目标作业物料进行验收。
6、优选地,所述目标作业物料包括杆塔,所述巡检验收任务包括通过获取杆塔的空间定位坐标数据,测量输配电线路的走势:
7、所述无人机按照所述杆塔预设编号顺序依次飞行至所述杆塔正上方,并以-90°方向俯视杆塔的塔头;
8、获取所述无人机在每个所述杆塔正上方的空间定位坐标数据,并基于所述杆塔预设编号顺序存储空间定位坐标数据;
9、基于所述空间定位坐标数据,生成输配电线路走势图。
10、优选地,所述目标作业物料包括输配电线路的重点物料,所述巡检验收任务包括对所述输配电线路的重点物料进行识别:
11、对所述可见光图像中的重点物料进行标注,建立重点物料图像样本库;
12、基于所述重点物料图像样本库,通过yolo算法对重点物料目标识别模块进行算法训练;
13、通过训练后的所述重点物料目标识别模块对所述可见光图像进行识别,识别出所述可见光图像中的重点物料。
14、优选地,还包括对识别出的所述输配电线路的重点物料进行去重:
15、基于预设的识别原则,将可见光图像中识别出的重点物料的布局与标准的重点物料布局进行对比,并基于对比结果对可见光图像中的重点物料进行标定;
16、对于对比出的已标定过的重点物料,将不再进行标定。
17、优选地,所述目标作业物料包括输配电线路的重点物料,所述巡检验收任务包括对所述输配电线路的重点物料的施工工艺缺陷进行识别:
18、基于预先建立的重点物料缺陷和施工工艺质量缺陷样本库,通过算法对重点物料缺陷和施工工艺质量缺陷识别模块进行算法训练;
19、通过训练后的所述重点物料缺陷和施工工艺质量缺陷识别模块对所述可见光图像进行识别,识别出所述可见光图像中的重点物料缺陷和施工工艺质量缺陷。
20、优选地,所述目标作业物料包括输配电线路的重点物料,所述巡检验收任务包括对所述输配电线路的重点物料的边缘进行检测:
21、基于强化学习及sam的边缘检测算法,对所述可见光图像中的重点物料的边缘进行检测,确定所述重点物料的像素范围。
22、优选地,所述目标作业物料包括输配电线路的重点物料,所述巡检验收任务包括对所述输配电线路的重点物料进行空间测距:
23、通过棋盘格法对所述可见光图像进行校准,并通过径向畸变系数对经过校准处理的所述可见光图像进行修正;
24、基于边缘检测算法对经过修正的可见光图像中的重点物料的像素本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无人机图像的架空输配电线路验收方法,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,所述目标作业物料包括杆塔,所述巡检验收任务包括通过获取杆塔的空间定位坐标数据,测量输配电线路的走势:
3.根据权利要求1所述的方法,所述目标作业物料包括输配电线路的重点物料,所述巡检验收任务包括对所述输配电线路的重点物料进行识别:
4.根据权利要求3所述的方法,还包括对识别出的所述输配电线路的重点物料进行去重:
5.根据权利要求1所述的方法,所述目标作业物料包括输配电线路的重点物料,所述巡检验收任务包括对所述输配电线路的重点物料的施工工艺缺陷进行识别:
6.根据权利要求1所述的方法,所述目标作业物料包括输配电线路的重点物料,所述巡检验收任务包括对所述输配电线路的重点物料的边缘进行检测:
7.根据权利要求1所述的方法,包括确定所述像素坐标系与真实世界坐标系的转换矩阵T:
8.根据权利要求1所述的方法,所述无人机包括激光测距模块、荷载模块以及高精度定位模块。
9.一种基于无人机图像的架空输配电线路
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
11.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:处理器和存储器;其中,
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机图像的架空输配电线路验收方法,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,所述目标作业物料包括杆塔,所述巡检验收任务包括通过获取杆塔的空间定位坐标数据,测量输配电线路的走势:
3.根据权利要求1所述的方法,所述目标作业物料包括输配电线路的重点物料,所述巡检验收任务包括对所述输配电线路的重点物料进行识别:
4.根据权利要求3所述的方法,还包括对识别出的所述输配电线路的重点物料进行去重:
5.根据权利要求1所述的方法,所述目标作业物料包括输配电线路的重点物料,所述巡检验收任务包括对所述输配电线路的重点物料的施工工艺缺陷进行识别:
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨宁,刘壮,邵瑰玮,蔡焕青,周立玮,胡霁,文志科,张波,付晶,谈家英,陈怡,曾云飞,吴华希,
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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