[发明专利]一种基于多激光雷达的带电导线监测预警系统和方法

说明书

本发明涉及一种基于多激光雷达的带电导线监测预警系统和方法，包括若干设于斗臂车不同面的激光雷达，若干激光雷达分别与若干数据处理平台连接；若干激光雷达之间不通视，各个激光雷达感应一个方向的信息；数据处理平台采集激光雷达信息，根据标定的空间位置关系，进行多激光雷达点云融合，将采集到的点云归算到以斗臂车中心点为原点的坐标系下；多台激光雷达通过外参标定求取转换参数，实现多台激光雷达的空间同步。本发明可在10kv输电线路带电工作环境中，地对工作人员带电作业安全距离进行测量和预警、对作业环境安全情况进行监测以及对作业环境进行可视化监控，实现作业现场的实时管控和作业人员的安全防护，提高带电作业的安全水平。

技术领域

本发明涉及电力线路带电条件下监测和维护技术领域，尤其涉及一种基于多激光雷 达的带电导线监测预警系统和方法。

背景技术

电力对现代社会活动至关重要，为了保证电力设备的正常运转需要对电力线路进行 有效的监测和维护，在电力设施不足的情况下甚至需要带电作业。

根据电力行业相关规定，电力施工人员在输电线路带电或者部分带电的情况下施工 作业时，施工作业人员及其工具必须与带电区域保持安全距离，安全距离应该符合设备电压等级规定。但在实际作业中由于配电线路结构的复杂性、作业项目的难度、作业组 织流程多、现场安全管控能力不足、操作人员的技术技能水平及安全意识等综合因素影 响，在作业过程会出现带电作业的安全距离不足或触碰带电体或与接地体接触，导致安 全风险较高或发生触电事故。

现有技术中，顾植彬等在《MEMS结构的带电作业电场测量预警系统》中提出基于高性能的微机电系统(MEMS)敏感结构芯片研制了一种新型带电作业电场测量预警系 统，通过检测带电作业区域的电场强度大小判断安全距离；刘聪汉在《工频电场测量方 法及安全警示系统设计研究》中提出了通过检测超高压输电线周围工频电场强度的安全 警示系统；赵进军等《超高压线路检修作业安全距离监测智能预警装置设计研究》中提 出通过在施工作业人员佩戴的安全帽、手表等设备上加装近电报警器来进行安全距离提 示，上述设备只能在靠近带电设备到一定范围内时报警，并不能真实的监测安全距离， 且抗干扰干扰能力较差。李稳等在《基于ToF技术的带电作业安全监测与预警系统》提 出了一种基于TOF摄像机的带电作业安全监测预警系统，但存在的问题是TOF测距精 度有限。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于多激光雷达的带电导线 监测预警系统和方法，该系统速度快、精度高、自动化程度高、劳动强度低、使用方便、环境依赖性小，能很好的解决现有技术问题，可实现安全距离实时监测、抗干扰能力强， 监测精度极大提高。

本发明的技术方案具体如下：

一种基于多激光雷达的带电导线监测预警系统，包括若干设于斗臂车不同面的激光 雷达，若干激光雷达分别与若干数据处理平台连接；若干激光雷达之间不通视，各个激光雷达感应一个方向的信息；

数据处理平台采集激光雷达信息，根据标定的空间位置关系，进行多激光雷达点云 融合，将采集到的点云归算到以斗臂车中心点为原点的坐标系下；

多台激光雷达通过外参标定求取转换参数，实现多台激光雷达的空间同步。

进一步地，该系统还包括若干无刷电机，激光雷达设于无刷电机上，无刷电机与数据处理平台连接，带动激光雷达多角度转动。

进一步地，激光雷达还包括激光雷达传感器，激光雷达传感器与数据处理平台连接。

进一步地，数据处理平台包括处理单元，若干数据处理平台通过数传云台与监控终 端连接，监控终端包括显示单元和报警单元；当在设置的监测预警范围内出现障碍物时， 报警单元自动报警；

处理单元对当前帧电力线提取，从当前实时点云中截取一段时间内的点云，通过人 工交互选取特征关键点，拟合电力线。