[发明专利]基于北斗定位及激光雷达的弧垂测量系统、方法及装置

说明书

本发明涉及弧垂测量技术领域，具体地说，涉及一种基于北斗定位及激光雷达的弧垂测量系统、方法及装置。本发明的弧垂测量系统包括用于设于导线处的测量模块、行走控制模块以及主控MCU，测量模块用于获取弧垂测量数据并发送给主控MCU进行处理，行走控制模块用于接收主控MCU的控制以实现在导线处的移动。通过本发明能够较佳地获取弧垂的观测数据。

技术领域

本发明涉及弧垂测量技术领域，具体地说，涉及一种基于北斗定位及激光雷达的弧垂测量系统、方法及装置。

背景技术

相邻两杆塔导线悬挂点连线的任一点至导线的竖直距离即为导线对应点的弧垂，输电线路弧垂是线路安全运行的主要指标。对弧垂的测量，一直是输电线路的重要研究目标。

架空线路的构成主要包括沿输电线路走向间隔布置的多个杆塔以及设于杆塔处的导线，单个杆塔包括塔体，塔体自下而上包括塔腿、塔身和塔头。塔身处设置横担，横担端部处设置绝缘子串，绝缘子串端部形成挂点。在架空线路施工过程中，需要在绝缘子串端部处设置滑车，以实现导线的牵引，在此过程中即需要对弧垂进行测量；在导线安装完成后，需要对滑车进行拆除，并通过金具将导线固定于绝缘子串处，以实现导线的安装，在此过程结束后也需要对弧垂进行测量，以对弧垂进行验证。

现有技术中，对弧垂进行测量的技术较为欠缺。

发明内容

本发明提供了一种基于北斗定位系统及激光雷达的弧垂测量系统，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的基于北斗定位系统及激光雷达的弧垂测量系统，其包括用于设于导线处的测量模块、行走控制模块以及主控MCU，测量模块用于获取弧垂测量数据并发送给主控MCU进行处理，行走控制模块用于接收主控MCU的控制以实现在导线处的移动。

测量模块包括倾角传感器，倾角传感器用于获取测量模块在导线处的倾角数据；倾角数据包括测量点C到X#导线的垂线在X#导线左右方向的倾角θ以及前后方向上的倾角β，主控MCU能够用于根据公式f′_x＝h₀ cosθcosβ，获取测量点C与X#导线的高度差f′_x；其中，h₀为测量点C与X#导线的垂直距离，X#导线为待测导线；

测量模块包括激光雷达，激光雷达用于获取雷达探测点与N#导线的雷达扫描点的距离L_N以及雷达探测点与雷达扫描点连线的扫描角度θ_N，N#导线为与X#导线所不同的相邻导线；主控MCU能够用于根据公式h_x＝hcosθcosβ，获取雷达探测点与X#导线的高度差h_x；主控MCU还能够用于根据公式h_N＝L_N sin(θ+θ_N)，获取雷达探测点与N#导线的垂直距离h_N；主控MCU还能够用于根据公式f_N＝f_x+h_N-h_x，获取N#导线对应观测点C处的观测弧垂f_N；其中，h为雷达探测点与X#导线的垂直距离，f_x为X#导线在测量点C处的观测弧垂。

通过本发明中的弧垂测量系统，能够较佳地实现在测量对象处的移动，并通过测量模块能够较佳地获取在不同的测量点处的弧垂测量数据。

作为优选，主控MCU通过一通信单元与设于地面的上位机进行数据交互。通过该种设置，使得能够较佳地通过上位机接收最终的弧垂测量数据，并且能够较佳地通过上位机发送控制指令以实现对行走控制模块的控制。

作为优选，通过一供电单元对测量模块、行走控制模块以及主控MCU进行供电，并通过一电量检测单元对供电单元的电量进行检测并发送给主控MCU。从而能够较佳实现整个系统的供电，且能够及时地获取电量信息。