CN116385656A - 一种线缆三维呈现***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及线缆智能展示领域，具体涉及一种线缆三维呈现***及方法，包括：获取对电力线走向路径长度方向，将电力线按照***结构以单根导线进行重建得到的***导线模型；在***导线模型上分段得到***区域和边界区域，根据地物点与***区域的***导线模型的空间三维距离，通过危险点检测模型，识别多个危险点位置，根据危险点位置对***导线模型获取横截面点云进行展示，同时，展示***导线模型的整体电力线走向。本发明更加精准直观地对巡检采集的数据进行还原呈现，且针对确定的危险点位置进行展示，减小数据计算的冗余度，提高计算效率。
Description
技术领域
本发明涉及线缆智能展示领域，具体涉及一种线缆三维呈现***及方法。
背景技术
输电和高压架空线路是电力***的重要组成部分，因高压架空线路为了传送高压电力，其线路不会包裹绝缘层而呈裸露状态，为了保证线路下方的人或物的安全，高压架空线路通常是以电塔方式架空距离地面较大的高度，从而形成了电力通道。为了电力通道能够平稳运转，需要对电力通道进行巡检，以发现风险因素，例如电力通道内生长的植物等。
针对电力通道的巡检，目前多采用无人机和激光雷达技术进行，以无人机和激光雷达采集得到的是大量的点云数据，对这些点云数据进行分析、处理、建模后进行巡检分析，并从多个角度进行巡检结果的展示呈现。如公开号为CN110264575A的文献，公开了一种电缆三维展示方法，把每一根电缆生成粗糙级别和精细级别两个三维模型，通过视距控制两个级别的三维模型切换；其中，粗糙级别的三维模型加载到内存中，精细级别的三维模型随着视距的变化而加载或卸载。具有对内存和显卡要求低，显示效果好，能够流畅展示整个电缆三维模型的特点。
在使用上述的展示方法时，需要遍历所有的数据进行信息判断，以确定线缆周围的环境是否安全，展示时的计算量大，且无法精准展示线缆因周围环境状况影响下的危险点情况。
发明内容
本发明意在提供一种线缆三维呈现方法，以解决展示时计算量大无法精准展示周围环境状况的问题。
本方案中的线缆三维呈现方法，包括以下步骤：
步骤1，获取对电力线走向路径长度方向，将电力线按照***结构以单根导线进行重建得到的***导线模型；
步骤2，将电力线按照***结构以单根导线进行重建得到的***导线模型；在***导线模型上分段得到***区域和边界区域，根据地物点与***区域的***导线模型的空间三维距离，通过危险点检测模型，识别多个危险点位置；
步骤3，根据危险点位置对***导线模型获取横截面点云进行展示，同时，展示***导线模型的整体电力线走向。
本方案的有益效果是：
通过在***导线模型上先分段得到***区域，在***区域内确定危险点位置，再对多个危险点位置处、整体电力线走向的同步显示，能够更加真实地呈现线缆走向位置以及线缆内部的芯线排列位置，便于更加精准直观地对巡检采集的数据进行还原呈现，且针对确定的危险点位置进行展示，更精准实时，减小数据计算的冗余度，提高计算效率。
进一步，所述步骤3中，所述危险点为电力线走向路径上横纵方向范围内具有高位物体的位置，针对每个危险点位置展示在无风状态和有风状态下的横截面点云。
有益效果是：针对危险点位置处的横截面点云展示，分别展示在无风和有风条件下的状态，能够在不同的状态下巡检电力线，还原电力线在自然环境下的状态，提高巡检到危险点结果的精准性和及时性。
进一步，所述***区域的长度大于或等于一个观察段，所述***区域设置若干个观察段，所述观察段的长度为电力线杆塔间距的五分之一。
有益效果是：通过将***区域设置成若干观察段，并在观察段内确定危险点位置，进一步减小巡检观察所需处理的数据量，提高展示模型时的运算速度。
进一步，所述步骤2中，先判断观察段于电力线上的当前位置段，所述位置段包括直线段和弧形下垂段；
当为直线段时，以所述危险点位置为中心在电力线走向路径的第一长度处获取横截面点云进行辅助展示；
当为弧形下垂段时，以所述危险点位置为中心在电力线走向路径的第二长度范围内均匀获取多个点处的横截面点云进行辅助展示，所述第二长度大于第一长度。
有益效果是：在确定了危险点后，判断***导线模型的当前位置段，然后根据位置段在危险点位置处进行不同长度的横截面点云辅助展示，能够在巡检到危险点后同步巡检周围情况，提高巡检的快速性和精准性，降低遗漏风险点的概率。
进一步，所述步骤2中，在确定危险点位置时，先获取实时风力信息，判断实时风力信息是否达到预设等级，当风力信息达到预设等级时，实时调整危险点位置。
有益效果是：获取实时风力信息进行是否预设等级的判断，根据环境状态实时动态地确定危险点位置，能够动态地展示在环境影响下微小变动的危险点的横截面点云，提高巡检展示的智能性和准确性。
进一步，所述步骤2中，在调整危险点位置时，通过获取***导线模型上的点云位置，并判断电力线走向路径上导线与高位物体的距离是否位于安全范围内，若是，则将危险点位置围绕具有高位物体的周围。
有益效果是：通过是否具有高位物体的判断，并将危险点位置围绕高位物体进行设置，能够重点地巡检到高位区域位置，以及时发现风险。
进一步，所述步骤3中，在调整危险点位置后，计算横截面点云与朝向高位物体一侧的距离值，将距离值标注至横截面点云图上进行展示，同时判断距离值是否位于预设范围内，当距离值位于预设范围内时，对该距离值进行明显化标注。
有益效果是：在调整危险点位置后，计算***导线模型朝向高位物体一侧对应的距离值，并进行标注展示，还判断距离值是否位于一定的范围内，若是，则进行明显化标注，自动、智能地对部分风险较大的区域进行展示，提高巡检的速度和效率。
进一步，所述步骤2中，调整危险点位置后，记录***导线模型的地理位置和时间信息，并记录在同一地理位置且位于同一时间范围内的时间信息的次数，当次数大于阈值时，将该地理位置和时间信息标注为重点调整目标，当确定危险点位置时，先判断是否为重点调整目标的地理位置和时间信息，若是，则直接进行危险点位置调整。
有益效果是：通过对调整的危险点位置进行信息记录，并统计在同一地理位置和同一时间范围内的进行调整的次数，以次数较大的作为后续调整的依据，提高危险点位置调整的速度。
进一步，所述步骤3中，在调整危险点位置且距离值位于预设范围内时，计算高位物体与周围除横截面点云外的点云距离，当点云距离大于设定值时，将该危险点位置进行修正提示。
有益效果是：在调整危险点时，通过对引起风险的高位物体的点云进行进一步判断，并进行修正提示，能够排出一些噪点的干扰，提高危险点确定的准确性。
线缆三维呈现***，包括分析处理模块和显示模块，所述分析处理模块用于按照如上述线缆三维呈现方法对获取的***导线模型进行分析处理，所述显示模块用于呈现分析处理模块得到的分析处理结果。
附图说明
图1为本发明线缆三维呈现方法实施例一的流程框图；
图2为本发明线缆三维呈现方法实施例一中电力线在风力作用下的受力示意图；
图3为本发明线缆三维呈现方法实施例一中划分点类型的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明。
实施例一
线缆三维呈现方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1，获取对电力线走向路径长度方向，将电力线按照***结构以单根导线进行重建得到的***导线模型，电力线的分档以两个电塔之间的段为一档，***导线模型是针对现有电力线的四***、二***等***结构而建立的模型，***导线模型按照文献无人机LiDAR点云电力通道关键要素提取与应用研究中的进行建立。
步骤2，识将电力线按照***结构以单根导线进行重建得到的***导线模型；在***导线模型上分段得到***区域和边界区域，根据地物点与***区域的***导线模型的空间三维距离，通过危险点检测模型，识别多个危险点位置，危险点检测模型使用现有的模型，在此不再赘述。在危险点确认后，以能够从危险点中确定距离电力线最近的点为风险点，如图3所示。
在确定危险点位置时，先获取实时风力信息，判断实时风力信息是否达到预设等级，预设等级根据实际需求进行设置，例如预设等级为5级，当风力信息达到预设等级时，实时调整危险点位置；在调整危险点位置时，通过获取***导线模型上的点云位置，并判断电力线走向路径上导线与高位物体的距离是否位于安全范围内，若是，则将危险点位置围绕具有高位物体的周围，如危险点位置分别位于高位物体正上方的水平3米以内。其中距离电力线最近的点为危险点，
步骤3，根据危险点位置对***导线模型获取横截面点云进行展示，同时，展示***导线模型的整体电力线走向，所述危险点为电力线走向路径上周围具有高位物体的位置，针对每个危险点位置展示在无风状态和有风状态下的横截面点云。无风状态是指电力线在不受到风力的外力影响下，电力线的三维状态。而有风状态是指电力线在受到风力作用，电力线产生摆动，此时电力线的三维模型发生变化，其受力示意图如附图2所示。有风状态下的横截面点云通过三维呈现进行展示，三维呈现可以呈现出在有风状态下不同风力等级时点云的摆动位置，其以现有的摆动模型进行计算得到。
在调整危险点位置后，计算横截面点云与朝向高位物体一侧的距离值，将距离值标注至横截面点云图上进行展示，同时判断距离值是否位于预设范围内，预设范围根据电压规模在有风和无风条件下进行设置，例如电压规模为110KV无风条件下的预设范围为电力线下方3m范围内，电压规模为110KV有风条件下的预设范围为电力线下方3.5m范围内，当距离值位于预设范围内时，对该距离值进行明显化标注。
本实施例在依据对每档电力线在已经建立的***导线模型进行巡检时，以电力线的电压规模确定危险点数量，据危险点数量确定危险点位置，并实时获取风力信息，依据风力信息调整危险点位置，以判断得到的高位物体进行危险点位置调整，提高危险点位置确定的准确，精准的危险点位置降低巡检判断计算的工作量，提高计算速度，让巡检效率更高；在精准确定危险点位置后，以危险点位置对***导线模型进行横截面点云截取，并同时展示***导线模型的整体电力线走向、各个危险点于有风和无风条件下的横截面点云图，还计算点云与高位物体的距离值，针对距离值进行侧重标注，智能化展示重点巡检位置，让巡检更快速，提高巡检效率。
实施例二
线缆三维呈现方法，与实施例一的区别在于，在步骤2中，调整危险点位置后，记录***导线模型的地理位置和时间信息，并记录在同一地理位置且位于同一时间范围内的时间信息的次数，时间信息为日期，时间范围如3月20日-4月15日，当次数大于阈值时，阈值根据实际需求进行设置，例如阈值设置为“3”，将该地理位置和时间信息标注为重点调整目标，当确定危险点位置时，先判断是否为重点调整目标的地理位置和时间信息，若是，则直接进行危险点位置调整。
本实施例对调整危险点位置的信息进行统计，并依据统计的次数在后续直接进行匹配对比，提高后续在危险点位置调整时的计算量，提高危险点位置调整的速度。
实施例三
线缆三维呈现方法，与实施例一的区别在于，在步骤3中，在调整危险点位置且距离值位于预设范围内时，计算高位物体与周围除横截面点云外的点云距离，当点云距离大于设定值时，将该危险点位置进行修正提示。
在进行基于***导线模型的巡检结果展示时，计算引起风险的高位物体与模型以外的周围点云的点云距离，依据点云距离初步判断为干扰的危险点，对该危险点位置进行修正提示，能够快速发现误引起危险点判断的点云，提高巡检过程危险点确定的准确性。
实施例四
线缆三维呈现方法，与实施例一的区别在于，所述***区域的长度大于或等于一个观察段，***区域设置若干个观察段，观察段的长度为电力线杆塔间距的五分之一。
在步骤2中，先判断观察段于电力线上的当前位置段，所述位置段包括直线段和弧形下垂段，位置段的判断通过以一电力线杆塔为起点，基于该电力线杆塔坐标相较于电力线走向路径另一端电力线杆塔坐标的垂直向高度差，依据勾股定理计算两个电力线杆塔直连线与水平向的水平角，依据该水平角度判断该电力线杆塔沿着电力线走向路径的延伸距离确定位置段，具体的水平角与延伸距离的对应关系确定位置段根据实际情况进行预设。
当为直线段时，以所述危险点位置为中心在电力线走向路径的第一长度处获取横截面点云进行辅助展示；
当为弧形下垂段时，以所述危险点位置为中心在电力线走向路径的第二长度范围内均匀获取多个点处的横截面点云进行辅助展示，所述第二长度大于第一长度。
本实施例在确定了多个危险点后，再判断***导线模型的当前位置，根据当前位置的形态，在危险点设置周围获取横截面点云进行辅助展示，能够在巡检到危险点后同步巡检周围情况，提高巡检的快速性和精准性，在巡检时自动且有区别地对不同位置的风险进行排查，降低遗漏风险点的概率，提高巡检的智能化与精准性。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种线缆三维呈现方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取对电力线走向路径长度方向，将电力线按照***结构以单根导线进行重建得到的***导线模型；
步骤2，将电力线按照***结构以单根导线进行重建得到的***导线模型；在***导线模型上分段得到***区域和边界区域，根据地物点与***区域的***导线模型的空间三维距离，通过危险点检测模型，识别多个危险点位置；
步骤3，根据危险点位置对***导线模型获取横截面点云进行展示，同时，展示***导线模型的整体电力线走向。
2.根据权利要求1所述的线缆三维呈现方法，其特征在于：所述步骤2中，所述危险点为电力线走向路径上范围内具有高位物体的位置，针对每个危险点位置展示在无风状态和有风状态下的横截面点云。
3.根据权利要求2所述的线缆三维呈现方法，其特征在于：所述***区域的长度大于或等于一个观察段，所述***区域设置若干个观察段，所述观察段的长度为电力线杆塔间距的五分之一。
4.根据权利要求3所述的线缆三维呈现方法，其特征在于：所述步骤2中，先判断观察段于电力线上的当前位置段，所述位置段包括直线段和弧形下垂段；
当为直线段时，以所述危险点位置为中心在电力线走向路径的第一长度处获取横截面点云进行辅助展示；
当为弧形下垂段时，以所述危险点位置为中心在电力线走向路径的第二长度范围内均匀获取多个点处的横截面点云进行辅助展示。
5.根据权利要求1所述的线缆三维呈现方法，其特征在于：所述步骤2中，在确定危险点位置时，先获取实时风力信息，判断实时风力信息是否达到预设等级，当风力信息达到预设等级时，实时调整危险点位置。
6.根据权利要求5所述的线缆三维呈现方法，其特征在于：所述步骤2中，在调整危险点位置时，通过获取***导线模型上的点云位置，并判断电力线走向路径上导线与高位物体的距离是否位于安全范围内，若是，则将危险点位置围绕具有高位物体的周围。
7.根据权利要求6所述的线缆三维呈现方法，其特征在于：所述步骤3中，在调整危险点位置后，计算横截面点云与朝向高位物体一侧的距离值，将距离值标注至横截面点云图上进行展示，同时判断距离值是否位于预设范围内，当距离值位于预设范围内时，对该距离值进行明显化标注。
8.根据权利要求5所述的线缆三维呈现方法，其特征在于：所述步骤2中，调整危险点位置后，记录***导线模型的地理位置和时间信息，并记录在同一地理位置且位于同一时间范围内的时间信息的次数，当次数大于阈值时，将该地理位置和时间信息标注为重点调整目标，当确定危险点位置时，先判断是否为重点调整目标的地理位置和时间信息，若是，则直接进行危险点位置调整。
9.根据权利要求6所述的线缆三维呈现方法，其特征在于：所述步骤3中，在调整危险点位置且距离值位于预设范围内时，计算高位物体与周围除横截面点云外的点云距离，当点云距离大于设定值时，将该危险点位置进行修正提示。
10.线缆三维呈现***，包括分析处理模块和显示模块，其特征在于：所述分析处理模块用于按照如权利要求1-9任一项所述线缆三维呈现方法对获取的***导线模型进行分析处理，所述显示模块用于呈现分析处理模块得到的分析处理结果。
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