[发明专利]一种输电线路激光雷达点云采集和防外破实时监测方法

权利要求书

1.一种输电线路激光雷达点云采集和防外破实时监测方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

步骤1：激光雷达远距离对准待监测的输电线路通道；

步骤2：防外破监测系统开启电源，开始初始化，激光雷达多次扫描获取输电线路通道的点云数据，通过时间积分，将低密度的点云数据进行积分叠加，得到高密度的点云数据；

步骤3：从步骤2得到的点云数据中识别和分离出输电线点云数据和非输电线路点云数据并进行数据保存，完成初始化环境空间建模；

步骤4：激光雷达扫描输电线路通道，实时获取输电线路通道点云数据；

步骤5：采用步骤3中分离出的输电线点云数据代替步骤4实时获取的输电线通道点云数据中相同位置的数据，取单根输电导线的点云数据，沿导线架设方向，以用户设定的间隔距离查找安全范围内是否有其他点云数据，判断输电线路是否存在外破风险。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路激光雷达点云采集和防外破实时监测方法，其特征在于：

步骤1中，所述激光雷达固定在杆塔或导、地线位置，并且对准待监测的输电线路通道。

3.根据权利要求1所述的一种输电线路激光雷达点云采集和防外破实时监测方法，其特征在于：

步骤2中，手动或自动控制激光雷达方向，采集输电线路通道的点云数据，通过对同一空间范围进行多次非重复激光扫描，通过时间积分，将低密度的远距离点云数据进行积分叠加，获得高密度的点云数据。

4.根据权利要求1所述的一种输电线路激光雷达点云采集和防外破实时监测方法，其特征在于：

步骤2中，采用步骤1的固定激光雷达采集输电线路通道的点云数据；或，

采用手持激光雷达或无人机搭载激光雷达通过移动采集的方式先将输电线点云数据采集好，然后根据坐标原点之间的空间关系，通过切换坐标原点的方法转换到步骤1固定激光雷达的坐标系中。

5.根据权利要求1所述的一种输电线路激光雷达点云采集和防外破实时监测方法，其特征在于：

步骤3中，从步骤2得到的点云数据中识别和分离出输电线点云数据和非输电线点云数据并进行数据保存，完成初始化环境空间建模，具体步骤为：

步骤3.1：事先采集或合成输电线路及其周围工程车辆、工程装备和树木的激光点云数据集，采用大规模点云语义分割网络RandLA-Net训练该数据集，生成AI算法模型；

步骤3.2：将步骤2得到的点云数据输入到所述算法模型进行计算，RandLA-Net会分割识别出各种不同目标物体，存储计算结果，完成监控环境扫描建模；所述目标物体包括输电线、杆塔、树木和房屋建筑。

6.根据权利要求1所述的一种输电线路激光雷达点云采集和防外破实时监测方法，其特征在于：

步骤5包括：

步骤5.1：采用步骤3中分离出的输电线点云数据代替步骤4实时获取的输电线通道点云数据中相同位置的数据；

步骤5.2：基于步骤5.1的数据，设置安全距离R，逐一选取输电线，判断其是否存在外破风险，若存在，则进入步骤5.3；

步骤5.3：AI算法模型识别风险位置目标，并根据非输电线路的点云数据与输电线之间的距离判定该位置有外破风险等级。

7.根据权利要求6所述的一种输电线路激光雷达点云采集和防外破实时监测方法，其特征在于：

步骤5.1中，将步骤3中分离出的输电线，在沿导线架设方向取激光雷达至对侧杆塔之间的距离长度，在垂直和水平方向，以导线为中心向外侧拓展一定范围，将步骤3在扩展空间内的所有点云数据替换掉实时获取的点云数据中相同位置的数据。

8.根据权利要求6所述的一种输电线路激光雷达点云采集和防外破实时监测方法，其特征在于：

步骤5.1进行范围扩展时，在垂直方向以弧垂至悬挂点垂直距离加上余量，水平方向以最外侧两根导线之间的距离加上余量，结合导线架设方向及该方向上的距离长度，形成空间长方体，得到扩展空间。