[发明专利]一种输电通道实时树障分析方法及激光雷达系统

说明书

本发明公开了一种输电通道实时树障分析方法及激光雷达系统，包括机载作业子系统、地面控制子系统以及地面基准站，机载作业子系统包括飞行平台和激光雷达模块，激光雷达模块包括激光扫描仪、组合导航单元、嵌入式系统以及数传模组A，地面控制子系统包括飞控模组、展示模组以及与数据模组A连接的数传模组B，飞控模组与飞行平台信号连接，地面基准站与所述数传模组A连接。本发明通过高度集成一体的激光雷达系统进行输电线路的测量，通过测量的数据实时解算出输电线的点云数据，进而实现实时的树障分析。

技术领域

本发明涉及树障分析及激光雷达系统技术领域，特别涉及一种输电通道实时树障分析方法及激光雷达系统。

背景技术

我国输电线路分布范围广，穿越地形复杂给线路运维带来很多困难，而现有的输电通道排查多采用“外业数据采集+内业数据处理+作业报告人工编辑”的作业模式。此种离线数据分析后给出通道树障分析报告，通道排查效率不高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种输电通道实时树障分析方法及激光雷达系统，通过飞控模组控制无人机搭载的激光雷达采集实时真彩色激光点云数据，同时利用卫星地面基站提供高精度的位置修正数据，通过嵌入式系统对数据进行实时的解算和树障分析，并将结果进行存储和可视化输出。

本发明采用的一个技术方案是：提供了一种输电通道实时树障分析激光雷达系统，包括机载作业子系统、地面控制子系统以及地面基准站，所述机载作业子系统包括飞行平台和激光雷达模块，所述激光雷达模块包括激光扫描仪、组合导航单元、嵌入式系统以及数传模组A，所述地面控制子系统包括飞控模组以及与所述数据模组A连接的数传模组B，所述飞控模组与所述飞行平台信号连接，所述地面基准站与所述数传模组A连接。

进一步的，所述地面控制子系统还设有展示模组，用于输出展示实时树障分析结果并存储实时树障分析结果相关数据。

本发明基于上述激光雷达系统还提供了一种输电通道实时树障分析方法，包括：

S1：采集空间测距数据和作业时激光雷达的姿态及位置数据；

S2：将所述空间测距数据与所述姿态及位置数据进行数据融合，实时解算得到真彩色激光点云数据；

S3：对得到的所述真彩色激光点云数据在嵌入式系统中进行自动分类；

S4：根据分类的结果，实时计算电力线与下方障碍物之间的垂直距离，并生成树障分析结果。

进一步的，所述数据融合是按时间线性插值计算，根据所述空间测距数据采集的时间点，将所述姿态及位置数据与所述空间测距数据对应。

进一步的，步骤S3中，所述分类是根据所述空间测距数据将真彩色激光点云数据实时分类为电力线，塔杆和电力线下障碍物三个类别。

进一步的，步骤S4中，还包括根据实时计算得到电力线与下方障碍物之间的垂直距离判断是或否小于预设值，若小于预设值则标注为危险点。

进一步的，在步骤S4之后，将真彩色激光点云数据或生成的树障分析结果，实时转化为视频流或图片流数据并发送至地面控制子系统。

进一步的，步骤S1中，还包括实时获取地面基准站发送的高精度定位修正信息，根据所述定位修正信息修正所述姿态及位置数据。

本发明的有益效果是：

1、机载作业子系统集成载有各类无人机设备以及激光雷达，通过嵌入式系统进行数据的接收、处理与传输，树障分析在嵌入式系统内完成，降低了对其他部件的性能要求，系统高度集成化一体，体积小重量轻，降低了对飞行平台的负载要求；