[发明专利]基于点云数据的变电站支撑式管母形变预警方法

说明书

本发明涉及一种基于点云数据的变电站支撑式管母形变预警方法。一种基于点云数据的变电站支撑式管母形变预警方法，包括：采集管母系统点云数据；根据点云数据创建圆柱；获取圆柱断面的特征点；连接各个特征点创建管母轴线的折线段；测量计算折线段的挠度值、长度值和两端间距；根据折线段的挠度值、长度值和两端间距判断管母的形变是否超出形变阈值，若是则发出预警信号。上述方法解决了传统方法无法准确测量弯曲管母的长度和挠度的问题，同时所述通过折线段逼近弯曲管母轴线的方法，可以控制折线段长度以适应不同直径的管母测量需求，具有测量简便、预测结果精度高的特点。

技术领域

本发明涉及变电站维护技术领域，特别是涉及一种基于点云数据的变电站支撑式管母形变预警方法。

背景技术

变电站支撑式管母系统一般暴露在室外，其安全状态受外界因素与自身形态影响。合适的空间姿态将有助于提高支撑式管母系统的安全性能，但受安装质量或后期状态变化出现一定程度的偏差缺陷，比如管母挠度过大，出现较大的形变对下方支撑结构产生较大的作用力甚至出现不可逆转的塑形形变，威胁着变电站管母系统的结构安全。因此对变电站支撑式管母进行形变预警具有重要的工程应用价值。通常测量正常管母长度的方法为测量管母封端球球心距来作为管母长度，而在变电站支撑式管母系统中，管母常由于外界因素呈曲线状态，因此采用测量正常管母的长度的测量方法所得到的管母长度以及挠度误差较大，无法用于实际管母形变预警应用中。

发明内容

基于此，有必要针对通常方法无法准确测量变电站支撑式管母的长度和挠度以至无法准确对支撑式管母进行形变预警的问题，提供一种基于点云数据的变电站支撑式管母形变预警方法。

一种基于点云数据的变电站支撑式管母形变预警方法，包括：

采集管母系统点云数据；

根据所述点云数据创建圆柱；

获取圆柱断面的特征点；

连接各个所述特征点创建管母轴线的折线段；

测量计算所述折线段的挠度值、长度值和两端间距；

根据所述折线段的挠度值、长度值和两端间距判断管母的形变是否超出形变阈值，若是则发出预警信号。

在其中一个实施例中，所述根据所述折线段的挠度、长度和两端间距判断管母的形变是否超出形变阈值，若是则发出预警信号的步骤包括：

将所述挠度值与所设定的第一阈值进行比较，当所述挠度值与所述第一阈值的差值的绝对值小于所设定的第二阈值时，构建形变参数，所述形变参数为所述折线段的两端间距与所述折线段的长度值的比值；

将所述形变参数与所设定的第四阈值进行比较，当所述形变参数小于所述第四阈值时，判断管母形变出现安全隐患，发出预警信号。

在其中一个实施例中，所述根据所述折线段的挠度、长度和两端间距判断管母的形变是否超出形变阈值，若是则发出预警信号的步骤还包括：

当所述挠度值与所述第一阈值的差值的绝对值大于所设定的第二阈值时，将所述挠度值与所设定的第三阈值进行比较；

当所述挠度值大于所述第三阈值时，判断管母形变出现安全隐患，发出预警信号。

在其中一个实施例中，所述第四阈值的设置方法为：

其中a₀为所述第四阈值，L所述折线段的长度值，Y_max为所述第三阈值。

在其中一个实施例中，所述第三阈值为所测量的管母的半径。

在其中一个实施例中，所述第二阈值为所述采集管母系统点云数据的步骤中，所使用的测量工具的测量精度数值的b倍，其中1≤b≤10。