[发明专利]输电线路空气间隙分析方法

说明书

本发明涉及本文采用了一种输电线路空气间隙分析方法，通过无人机非接触获取杆塔多角度序列影像，并重建其点云，在点云上实现对杆塔空隙间隙的量测，通过无人机获取的多视电力线杆塔影像，经摄影测量空中三角测量平差及密集匹配等处理后，得到杆塔精细点云，并在此基础上量测杆塔空气间隙距离，该方法避免了传统通过风偏角量测间接计算杆塔空气间隙存在的多误差叠加影响，保证了杆塔空隙间隙量测值的精度，通过对无人机采集影像的飞行方式与重建点云精度分析，采用“五向飞行”，更适合电力线杆塔的点云精细建模与量测；本发明具有测量精度高、数据准确的优点。

技术领域

本发明涉及输电线路安全技术领域，具体涉及一种输电线路空气间隙分析方法。

背景技术

风偏事故是电网正常运行的重大安全隐患，绝缘子串下端带电体与杆塔之间的空气间隙减小是导致风偏跳阐事故的主要因素之一，因此，如何在输电线路运行过程中，高精度量测与监测杆塔的最小空气间隙，及时进行风偏预警，对于维护电网运行安全至关重要。

目前杆塔空气间隙量测方法主要有基于风偏角计算模型的检测方法及基于传感器的输电线路风偏方法检测，前一种方法是首先获取风偏角，再根据模型计算杆塔空气间隙，由于影响风偏的参数很多，测量的各种环境参数本身存在误差，各种误差的叠加使得风偏角计算准确度低，后一种方法需要在恶劣气候及带电环境下布设数据采集硬件，导致实施过程中困难重重；因此，提供一种测量精度高、数据准确的输电线路空气间隙分析方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种测量精度高、数据准确的输电线路空气间隙分析方法。

本发明的目的是这样实现的：输电线路空气间隙分析方法，它包括以下步骤：

步骤1)：杆塔影像数据采集，采用无人机进行五向飞行进行影响数据采集,需要获取足够重叠度、多视角的高分辨率、高质量杆塔序列影像；

步骤2)：空中三角测量，通过区域网平差计算影像的位置姿态参数，同时能够得到目标场景的稀疏重建点云；

光束法区域网平差是以共线方程为基础方程，共线方程如下：

其中：x，y为像点的像平面坐标；x₀，y₀，f为影像的内方位元素；X_S，Y_S，Z_S为摄站点的物方空间坐标；a_i，b_i，c_i(i＝1，2，3)为影像的三个外方位角元素组成的九个方向余弦；X，Y，Z为物方点的物方空间坐标；

b₁＝cosωsinκ

b₂＝cosωcosκ

b₃＝-sinω

光束法区域网平差根据共线方程，利用最小二乘法解算影像的位置和姿态参数X_S，Y_S，Z_S，ω，к及待求点的物方坐标；

步骤3)：多视影像密集匹配，采用基于物方面元的多视立体匹配算法，分为三个步骤:初始特征匹配、扩散、过滤，初始特征匹配的目的是生成初始稀疏的匹配点，作为下一步匹配传播的种子点；扩散主要是由稀疏的种子点扩展得到密集的点云；过滤是剔出错误点，去除误匹配；