基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傾斜檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]桿塔是整個電力、通信等系統(tǒng)中至關(guān)重要的組成部分。輸電線路桿塔是支撐架空輸電線路導(dǎo)線和地線并使他們之間以及它們與大地之間保持一定距離的桿形和塔形的構(gòu)筑物，其安全可靠性直接關(guān)系到整個輸電線路的安全運行。在各種可能的大氣環(huán)境下，符合電氣絕緣安全和工頻電磁場限制條件的要求。當(dāng)桿塔兩側(cè)導(dǎo)線不均勻時，桿塔兩側(cè)產(chǎn)生張力差，受力平衡狀態(tài)被破壞，桿塔會向張力大的一側(cè)發(fā)生傾斜、彎曲，在超過一定允許值后，桿塔桿件發(fā)生拉壓破壞，導(dǎo)致桿塔折斷、倒塌。隨著我國工業(yè)化日趨成熟和電力設(shè)備智能升級改造的不斷深化，電網(wǎng)運行逐步向智能化的經(jīng)營模式轉(zhuǎn)變，輸電線路桿塔傾斜的危害越來越嚴(yán)重，如何做好桿塔傾斜測量，及對高壓輸電線路桿塔的傾斜狀采取防范措施成為需要探討和深入研究的課題。
[0003]最傳統(tǒng)的對桿塔傾斜狀況進(jìn)行測量方式主要采用人工輔助儀器測量桿塔的傾斜度。但由于桿塔數(shù)量比較多，桿塔與桿塔之間的距離比較遠(yuǎn)，測量起來勞動強度比較大，且人工測量效率非常低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對傳統(tǒng)技術(shù)中人工測量桿塔傾斜程度勞動強度大，測量效率低的問題，提供一種更便捷的基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法及裝置。
[0005]為實現(xiàn)本發(fā)明目的提供的一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法，包括以下步驟:
[0006]提取激光點云中要檢測的桿塔的塔身部分對應(yīng)的塔身點云；
[0007]將所述塔身點云在垂直于水平面的多個方向的二維平面上進(jìn)行投影，得到多個塔身點云投影；
[0008]對每個所述塔身點云投影進(jìn)行側(cè)棱提取，得到每個所述塔身點云投影對應(yīng)的兩條側(cè)棱；
[0009]計算每個所述塔身點云投影對應(yīng)的兩條側(cè)棱與水平面之間夾角的角度差的絕對值；
[0010]將所有塔身點云投影對應(yīng)角度差的絕對值中最大的角度差的絕對值的一半作為所述要檢測的桿塔的桿塔傾斜角度。
[0011]作為一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法的可實施方式，所述多個方向的二維平面在0度到180度之間均勻分布。
[0012]作為一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法的可實施方式，相鄰兩個二維平面之間的夾角為0度?10度之間的一個角度。
[0013]作為一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法的可實施方式，所述對每個所述塔身點云投影進(jìn)行側(cè)棱提取，得到每個所述塔身點云投影對應(yīng)的兩條側(cè)棱，包括以下步驟:
[0014]對每個所述塔身點云投影采用縱向分層方式獲取所述塔身點云投影中兩側(cè)最靠外的激光點，作為側(cè)棱激光點；
[0015]對每側(cè)的所述側(cè)棱激光點進(jìn)行直線擬合，得到每條側(cè)棱對應(yīng)的側(cè)棱直線。
[0016]作為一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法的可實施方式，所述計算每個所述塔身點云投影對應(yīng)的兩條側(cè)棱與水平面之間夾角的角度差的絕對值，包括以下步驟:
[0017]根據(jù)每條側(cè)棱直線的斜率計算相應(yīng)側(cè)棱的側(cè)棱傾斜角度；
[0018]將同一塔身點云投影的兩個側(cè)棱對應(yīng)的側(cè)棱傾斜角度相減并求得絕對值，得到所述角度差的絕對值。作為一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法的可實施方式，對于點云密度稀疏的塔身點云對應(yīng)的塔身點云投影，在所述對每個所述塔身點云投影采用縱向分層方式獲取所述塔身點云投影中兩側(cè)最靠外的激光點，作為側(cè)棱激光點之前，還包括以下步驟:
[0019]采用凸殼算法對所述塔身點云投影進(jìn)行外圍輪廓提取；
[0020]當(dāng)所述塔身點云的密度低于預(yù)設(shè)密度閾值或者所述塔身點云有大于預(yù)設(shè)面積的點云缺失時，稱所述塔身點云為點云密度稀疏。
[0021]作為一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法的可實施方式，還包括以下步驟:
[0022]計算所述桿塔傾斜角的正切值，并將所述正切值作為檢測桿塔的桿塔傾斜度；
[0023]判斷所述桿塔傾斜度是否大于等于預(yù)設(shè)閾值，若是，判定所述桿塔傾斜，若否，則判定所述桿塔不傾斜。
[0024]基于同一發(fā)明構(gòu)思的一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的裝置，包括:
[0025]點云提取模塊，用于提取激光點云中要檢測的桿塔的塔身部分對應(yīng)的塔身點云；
[0026]投影模塊，用于將所述塔身點云在垂直于水平面的多個方向的二維平面上進(jìn)行投影，得到多個塔身點云投影；
[0027]側(cè)棱提取模塊，用于對每個所述塔身點云投影進(jìn)行側(cè)棱提取，得到每個所述塔身點云投影對應(yīng)的兩條側(cè)棱；
[0028]角度差計算模塊，用于計算每個所述塔身點云投影對應(yīng)的兩條側(cè)棱與水平面之間夾角的角度差的絕對值；
[0029]桿塔傾斜角度計算模塊，用于將所有塔身點云投影對應(yīng)角度差的絕對值中最大的角度差的絕對值的一半作為所述要檢測的桿塔的桿塔傾斜角度。
[0030]作為一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的裝置的可實施方式，所述側(cè)棱提取模塊，包括:
[0031]側(cè)棱激光點獲取單元，用于對每個所述塔身點云投影采用縱向分層方式獲取所述塔身點云投影中兩側(cè)最靠外的激光點，作為側(cè)棱激光點；
[0032]直線擬合單元，用于對每側(cè)的所述側(cè)棱激光點進(jìn)行直線擬合，得到每條側(cè)棱對應(yīng)的側(cè)棱直線。
[0033]作為一種基于激光點云的桿塔傾斜檢測的裝置的可實施方式，還包括:
[0034]桿塔傾斜度計算模塊，用于計算所述桿塔傾斜角的正切值，并將所述正切值作為檢測桿塔的桿塔傾斜度；
[0035]最終傾斜判斷模塊，用于判斷所述桿塔傾斜度計算模塊計算出的桿塔傾斜度是否大于等于預(yù)設(shè)閾值，若是，判定所述桿塔傾斜，若否，則判定所述桿塔不傾斜。
[0036]本發(fā)明的有益效果包括:本發(fā)明提供的基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法及裝置，通過激光點云對桿塔的傾斜狀況進(jìn)行分析。激光點云可通過直升機(jī)及無人機(jī)電力線路巡檢獲取，其具有成本相對較低、自動化、高效率的特點。從而該方法可將人力從繁重的桿塔檢測作業(yè)中解脫出來，也省掉了在桿塔上安裝各種檢測儀器的過程。使桿塔傾斜檢測可在室內(nèi)通過計算完成，提尚桿塔傾斜檢測的效率，且檢測準(zhǔn)確性尚。
【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明的基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法的一具體實施例的流程圖；
[0038]圖2為一桿塔實例的示意圖；
[0039]圖3為一實施例中桿塔傾斜后桿塔不同側(cè)棱與水平面之間夾角變化示意圖；
[0040]圖4為一實施例中塔身點云投影不意圖；
[0041]圖5為圖4的塔身點云投影對應(yīng)的側(cè)棱激光點；
[0042]圖6為右側(cè)有缺失的塔身點75Γ投影不意圖；
[0043]圖7為圖6所示的塔身點云投影對應(yīng)的外圍輪廓激光點；
[0044]圖8為圖6所示的塔身點云投影對應(yīng)的側(cè)棱激光點；
[0045]圖9為本發(fā)明基于激光點云的桿塔傾斜檢測的方法的另一具體實施例的流程圖；