[发明专利]基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法及其装置

权利要求书

1.基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法，其特征在于，包括：

在无人机首次飞巡获取架空输电线路的初始状态信息后，通过无人机对架空输电线路进行测量，获取两杆塔线路上弧垂待求点的位置信息，以及与所述位置信息对应的待求点状态信息；

根据所述位置信息获取所述弧垂待求点的导线物理参数；

根据所述导线物理参数与所述初始状态信息，计算得出初始状态参数；

根据所述待求点状态信息和初始状态参数，计算得出所述弧垂待求点的当前弧垂值。

2.如权利要求1所述基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法，其特征在于，所述“根据所述待求点状态信息和初始状态参数，计算得出所述弧垂待求点的当前弧垂值”包括：

基于所述待求点状态信息，通过温度计算模块计算得出当前状态导线温度；

根据所述当前状态导线温度和所述初始状态参数，利用弧垂计算状态方程，得到所述待求点状态信息对应的当前水平应力；

根据弧垂计算算法，通过所述当前水平应力计算得到所述弧垂待求点的当前弧垂值。

3.如权利要求2所述基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法，其特征在于，所述待求点状态信息包括导线载流量、环境温度和风速；

所述“基于所述待求点状态信息，通过温度计算模块计算得出当前状态导线温度”包括：

将所述待求点状态信息包括导线载流量、环境温度和风速，通过温度计算模块，利用温度计算数学模型进行计算；

所述温度计算数学模型为：

其中，D为导线直径；E₁为导线吸收系数；S₁为玻尔兹曼常数；t₁为环境温度；θ为导线上升温度；V为风速；K为交直流电阻比；R₂₀为该导线在温度为20℃下的直流电阻；α₂₀为导线在20℃下的电阻温度系数；α_rad为辐射系数；E_s为光照强度；θ_W为当前状态导线温度；通过所述温度计算数学模型得到所述当前状态导线温度。

4.如权利要求3所述基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法，其特征在于，所述初始状态参数包括无人机首次飞巡时所测数据根据温度计算模块计算出的初始温度、无人机首次飞巡所测数据计算出的初始水平应力和初始比载；

所述“根据所述当前状态导线温度和所述初始状态参数，利用弧垂计算状态方程，得到所述待求点状态信息对应的当前水平应力”包括：

将所述当前状态导线温度和所述初始状态参数带入所述弧垂计算状态方程；

所述弧垂计算状态方程为：

其中，式中：α为架空线的温度膨胀系数；t₀为所述初始温度；E为架空线的弹性模量；σ₀为所述初始水平应力；σ为架空线状态改变后的水平应力；g、g₀分为状态改变后比载以及初始比载；l为档距。

5.如权利要求4所述基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法，其特征在于，所述“根据弧垂计算算法，通过所述当前水平应力计算得到所述弧垂待求点的当前弧垂值”包括：

根据弧垂计算算法，将所述当前水平应力带入弧垂计算公式中，计算得到所述弧垂待求点的当前弧垂值；

所述弧垂计算公式为：

其中，h为两杆塔之间的高度差。

6.如权利要求1所述基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法，其特征在于，所述“在无人机首次飞巡获取架空输电线路的初始状态信息后，通过无人机对架空输电线路进行测量，获取两杆塔线路上弧垂待求点的位置信息，以及与所述位置信息对应的待求点状态信息”之前，还包括：

通过无人机在架空输电线路上的首次飞巡，基于无人机上的激光雷达测量工具对所述架空输电线路进行测量，得到架空输电线路的初始状态信息。