[发明专利]一种输电杆塔空间节点定位方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机安全技术领域，尤其涉及一种输电杆塔空间节点定位方法及装置。

背景技术

输电杆塔主要指钢筋混凝土电杆、钢管杆与杆塔。杆塔在输电线路中用于支持导线、地线系统，使导线、地线与地面之间，以及导线、地线之间都保持安全距离。在输电线路中，输电杆塔占线路总投资的比重较大，在电力能源的传输中起着举足轻重的作用，它的安全性和可靠性会直接影响到整个电力系统的安全与稳定。

随着我国特高压电网的建设以及同塔多回线路、紧凑型线路、大截面导线等新输电技术的推广及应用，输电杆塔大荷载大型化的趋势愈发明显。大型输电杆塔是大负荷电能输送的载体，特别是大跨越输电塔，具有塔体高、跨距大、柔度大等特点，对地震、风以及导线覆冰等环境载荷反应灵敏，可能会产生多种形式的变形，容易发生振动疲劳损伤和极端条件下的动态倒塌破坏。因此，输电杆塔应该有足够的强度以保证输电系统的正常运行。

目前，多种行之有效的变形测试技术已应用到输电杆塔变形监测中，但是由于其工作原理、技术水平等因素，这些技术仍存在一定的局限性。早期对输电杆塔的监控主要是通过人工巡检的方式，这种检测方式速度慢，准确性低，特别是在灾害天气条件下人工巡检有很大困难。随着电测技术的发展，位移传感器和应变片的应用大大提高了测量的准确性。然而，这种测试方法属于接触式测量，具有采样点有限、传感器的量程有限、易受外部环境干扰等缺点，同时传感器及其连接导线的自重会加大杆塔结构的负重，从而影响测试结果。光学测绘仪器(例如水准仪、全站仪等)虽然能够提供较高的测量精度，但是其检测范围有限，体积较大，携带不便。

针对相关技术中输电杆塔测量方法无法兼顾测量精度和操作简便的问题，目前尚 未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种输电杆塔空间节点定位方法及装置，以至少解决相关技术中输电杆塔测量方法无法兼顾测量精度和操作简便的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种输电杆塔空间节点定位方法，其中，该方法包括：向所述输电杆塔上的至少一被测节点发射激光束，测量所述激光束的光心与所述被测节点之间的直线距离；测量所述光心与所述被测节点之间的仰角和航向角；根据所述直线距离、所述仰角和所述航向角，计算所述被测节点的空间坐标；其中，所述光心为坐标原点。

优选地，根据所述直线距离、所述仰角和所述航向角，计算所述被测节点的空间坐标，包括：根据所述直线距离、所述仰角和所述航向角，通过以下公式计算所述被测节点的空间坐标：

其中，L表示所述直线距离，表示所述仰角，θ表示所述航向角，x表示所述被测节点的x轴坐标，y表示所述被测节点的y轴坐标，z表示所述被测节点的z轴坐标。

根据本发明的另一个方面，提供了一种输电杆塔空间节点定位装置，其中，该装置包括：激光测距装置，用于通过发射激光束的方式测量所述激光束的光心与所述输电杆塔上至少一被测节点之间的直线距离；万向云台，设置在所述激光测距装置的下方，用于调整所述激光测距装置的转动位置，以保证所述激光束的方向对准所述被测节点；电子罗盘，嵌入所述万向云台的侧面，并位于所述激光测距装置的激光束出口的正下方，用于测量所述光心与所述被测节点之间的仰角和航向角；计算机，连接至所述激光测距装置、所述电子罗盘，用于根据所述直线距离、所述仰角和所述航向角，计算所述被测节点的空间坐标；其中，所述光心为坐标原点。

优选地，所述输电杆塔空间节点定位装置还包括：万向云台水平仪，设置在所述万向云台的侧面，通过调整所述万向云台水平仪的气泡位置可将所述万向云台调整至 水平。

优选地，所述输电杆塔空间节点定位装置还包括：万向云台底座，设置在所述万向云台下方，用于支撑所述万向云台。

优选地，所述万向云台还包括：万向球，设置在所述万向云台的下部，嵌入所述万向云台底座中，通过控制所述万向球的转动可调整所述万向云台的位置。

优选地，所述输电杆塔空间节点定位装置还包括：万向云台紧固旋钮，设置在所述万向云台底座上，用于控制所述万向球的转动，将所述万向云台紧固在所述万向云台底座上。

优选地，所述输电杆塔空间节点定位装置还包括：底座水平仪，设置在所述万向云台底座的侧面，通过调整所述底座水平仪的气泡位置可将所述万向云台底座调整至水平。

优选地，所述输电杆塔空间节点定位装置还包括：升降杆，设置在所述万向云台底座的下方，用于通过所述升降杆的伸缩调整所述万向云台的高度。