[发明专利]基于激光点云数据的输电巡视三维航迹自动规划方法

说明书

本发明涉及电网巡检技术领域，尤其为基于激光点云数据的输电巡视三维航迹自动规划方法，包括激光点云数据系统、分析模块以及无人机模块，该基于激光点云数据的输电巡视三维航迹自动规划方法，通过设置的激光点云数据系统作为基础，并结合分类提取模块分离出地面点和非地面点，以此为基础来规划无人机巡视输电通道和杆塔的航迹，不仅降低了无人机控制人员的技术要求，还能够对线路目标进行准确跟踪以及精细巡检，保证整个巡检工作顺利开展，通过采用无人机巡检航迹模块，实现自动规划的无人机巡视航迹，可有效避免机巡人员手动控制无人机巡检时存在的安全隐患以及出现漏检、错检的情况，提高电力巡视的安全性和高效性。

技术领域

本发明涉及电网巡检技术领域，具体为基于激光点云数据的输电巡视三维航迹自动规划方法。

背景技术

为实现电网安全运营，需要对输电线路进行定期或特殊巡检工作，以便及时发现输电设备的紧急或重大缺陷，排除线路通道的外部安全隐患，防止发生设备事故或外力破坏事故。但迄今为止，我国电网输电线路仍主要依赖于人工巡检方式，不仅劳动强度大、工作条件艰苦，而且巡检效率低。

为了适应现代电网发展和安全运行的需要，采用无人机巡检代替人工巡检，然而初步的无人机巡检仅仅通过人工手动控制来实现线路的巡检，该种控制方法对无人机控制人员的技术要求高、线路目标进行准确跟踪和精细巡检难度大，无法保证整个巡检工作顺利开展。

鉴于此，我们提出基于激光点云数据的输电巡视三维航迹自动规划方法。

发明内容

本发明的目的在于提供基于激光点云数据的输电巡视三维航迹自动规划方法，以解决上述背景技术中提出的我国电网输电线路仍主要依赖于人工巡检方式，不仅劳动强度大、工作条件艰苦，而且巡检效率低和无人机巡检仅仅通过人工手动控制来实现线路的巡检，对无人机控制人员的技术要求高、线路目标进行准确跟踪和精细巡检难度大，无法保证整个巡检工作顺利开展的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种基于激光点云数据的输电巡视三维航迹自动规划方法，包括激光点云数据系统、分析模块以及无人机模块，所述分析模块包括分类提取模块、构建输电廊道三维模型模块以及无人机巡检航迹模块，所述激光点云数据系统通过三维激光扫描仪以非接触方式获取物体对象的点云数据，对其建模并真实还原物体对象原始面貌；所述分类提取模块用于分离并提取目标物；所述构建输电廊道三维模型模块用于建立输电廊道的三维模型；所述无人机巡检航迹模块用于规划无人机的巡检路径；所述无人机模块用于对输电线路进行定期或特殊巡检工作。

作为优选，所述激光点云数据系统包括点云数据获取模块、点云数据拼接模块、数据去燥模块、数据精简模块、数据分隔模块以及三维建模模块；

所述点云数据获取模块通过三维激光扫描仪向被测对象物体发射大量激光束，接受反射信号，计算被测对象表面点的三维坐标，记录反射率以及纹理等信息；

所述点云数据拼接模块用于覆盖整个空间对象；

所述数据去燥模块用于去除数据在获取中产生的噪声点；

所述数据精简模块用于在精度允许下减少点云数据的数据量，提取有效信息；

所述数据分隔模块复杂对象建模之前进行点云数据分割；

所述三维建模模块用于对点云数据进行三维建模。

作为优选，所述拼接模块为标靶拼接。

作为优选，所述拼接模块为点云直接拼接。

作为优选，所述拼接模块为点云直接拼接为控制点拼接。

作为优选，所述分类提取模块包括激光点汇总模块、激光点云特征物分离模块以及杆塔线路点云数据提取模块；

所述激光点汇总模块用于从激光点云数据系统内获取大量的激光点；