[发明专利]基于平滑曲线拟合的弧垂测量方法、装置、设备和介质

权利要求书

1.一种基于平滑曲线拟合的弧垂测量方法，其特征在于，所述方法用于测量架空电线的弧垂，所述架空电线架设在相邻的第一电塔与第二电塔之间，所述架空电线通过第一挂线点与所述第一电塔连接，通过第二挂线点与所述第二电塔连接，所述架空电线上设置有至少一个预设采集点；

所述方法包括：

将架空电线的第一挂线点作为二维平面的坐标原点构建直角坐标系，获取所述第二挂线点在所述直角坐标系中的第二平面坐标，获取在架空电线的每个预设采集点在所述直角坐标系中的采集点平面坐标；

对所述第一平面坐标、所述第二平面坐标及采集点平面坐标进行平滑处理；

根据平滑处理后的第一平面坐标及第二平面坐标确定所述架空电线的连接线高程函数；

对平滑处理后的采集点平面坐标进行最小二乘法化拟合，得到所述架空电线的拟合高程函数；

获取实时测量处相对于所述坐标原点的相对水平距离，根据所述相对水平距离及所述连接线高程函数计算在所述实时测量处的第一高程，根据所述相对水平距离及所述拟合高程函数计算在所述实时测量处的第二高程，将所述第一高程减去所述第二高程以计算所述架空电线的实时弧垂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连接线高程函数为经过所述第一挂线点与所述第二挂线点的一次线性函数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对平滑处理后的采集点平面坐标进行最小二乘法化拟合，得到所述架空电线的拟合高程函数，包括：

构建斜抛物线模型，根据所述斜抛物线模型对平滑处理后的采集点平面坐标进行最小二乘法化拟合，以拟合得到拟合坐标与采集点平面坐标之间误差的平方和为最小时的拟合参数；

根据所述拟合参数确定目标斜抛物线函数，将所述目标斜抛物线函数作为所述拟合高程函数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一平面坐标、所述第二平面坐标及采集点平面坐标进行平滑处理，包括：

从所述坐标原点起依次将预设个采集点平面坐标作为平滑区间，对每个所述平滑区间内的平面坐标进行均方根计算，以得到在每个所述平滑区间内的有效值；

将所述有效值作为平滑处理后在对应的平滑区间内的平滑坐标。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一平面坐标、所述第二平面坐标及采集点平面坐标进行平滑处理，包括：

选取目标窗口大小的目标滑窗，从所述坐标原点起将所述目标滑窗内的垂直坐标去除极值后进行平均计算，得到在所述目标滑窗的窗口中心处的平滑垂直坐标；

沿水平方向按照预设滑动距离依次滑动所述目标滑窗，直至遍历每个预设采集点的垂直坐标，得到若干个平滑处理后的平滑垂直坐标。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述第一高程减去所述第二高程以计算所述架空电线的实时弧垂之后，还包括：

根据所述连接线高程函数及所述拟合高程函数确定目标测量处；其中，所述目标测量处为计算得到最大弧垂的位置处；

将所述目标测量处的第一高程减去所述目标测量处的第二高程以计算所述架空电线的最大拟合弧垂。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述将所述目标测量处的第一高程减去所述目标测量处的第二高程以计算所述架空电线的最大弧垂之后，还包括：

获取全站仪测量的在所述第一挂线点与所述第二挂线点的中点位置处的中点高程、在所述第一挂线点的第一高程及在所述第二挂线点的第二高程，根据所述第一高程及所述第二高程计算在所述中点位置处的第三高程，根据所述第三高程及所述中点高程计算全站仪的最大测量弧垂；

计算所述最大测量弧垂与所述最大拟合弧垂的误差值，当所述误差值小于误差阈值时确定所述最大拟合弧垂为准确数据。