大学课程《架空输电线路无人机智能巡检教程》PPT教学：激光雷达电力巡检作业实例分析.docx

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1、激光雷达电力巡检作业实例分析目录一、外业数据采集过程31.1 扫描数据存储41.2 扫描数据预处理41.3 扫描数据后处理41.4 注意事项6二、数据处理分析过程62.1 导入点云数据72.2 杆塔编辑72.3 切档/分类82.4 矢量化102.5 实时工况危险点检测102.6 树生长分析132.7 树倒分析142.8 模拟工况分析142.9 报告生成16激光雷达电力巡检作业实例激光雷达电力巡检软件，通过海量点云数据的处理分析，快速精准提取电力通道内的危险目标信息，并为综合模拟工况下的电力安全运行提供分析预测。一、外业数据采集过程1）航线设计采集2）采集过程实时监测3）数据预处理，点云数据解算

2、（Pc）S数据的处理）确定项目区域规划航线起飞准备数据采集PoS解算图1外业数据采集流程图激光扫描数据处理通常划分为三个阶段，即扫描数据存储、扫描数据预处理和扫描数据后处理。A-PilOt激光三维扫描系统完成扫描数据存储和扫描数据预处理两部分工作，数据后处理由客户选择第三方软件进行。1.1 扫描数据存储Win-Nav软件将激光扫描数据存储于用户新建测量工程下的LiDARData文件夹下，启动一次扫描，生成一个以系统时间命名的文件夹。文件的名称以主控计算机的系统时间命名，文件名的格式是：*.imp。数据文件的大小是128MB,在当前文件存满128MB后，Win-Nav自动创建新的数据文件，一条航

3、带的所有数据文件会存放于同一个文件夹内。客户可根据主控计算机系统时间判定扫描数据文件名，通过Win-NaV设备监控界面中的数据总计查看已采集原始数据量。1.2 扫描数据预处理激光扫描数据采用系统配套的UI-AP软件进行预处理，该软件针对激光雷达产品所获取的原始扫描数据，经过解码分类、数据检查、灰度映射、坐标转换及坐标解算，实时快速地获取含有坐标信息、回波层次信息和反射强度信息的点云数据文件(*las*.xyzi)0Ul-AP软件可根据需求，通过配置功能模块及其参数设置产生出不同的解算方案，以提高解算后数据质量，并且可将模块配置、参数设置等保存配置为解算方案，以方便以后再次使用，提高工作效率。激

4、光数据预处理有以下几步1、创建工作区，打开解算软件，单击“项目”一“创建工作区”，选择项目存储路径。2、设置解算路径，右键单击Project,选择“解算路径设置”，选择IMP输入输出路径，并选择POS数据存储路径。3、转换参数设置设置滤波、POS,输出参数，设置完成后点击开始解算4、解算完毕解算完毕后，软件会弹出工程解算完毕提示对话框，在设置的解算数据输出目录下会生成所需的数据。1.3 扫描数据后处理扫描数据后处理由用户选择第三方软件进行，用户可根据自己需求输出数字产品，如DEM、DSM、DLG等。 二、 :通道自动巡视图2通道自动巡视示意图Il航线规划服务TOVOS三M航线规划系8pcsi.

5、于云模型的三堆航岫晞；统，谀系统利用砌!度的检电线路三g光点云B.嫁合考虑多机SJ多；fittiK.作业特点.飞行安全、作业效率.0条件.相机l距.安全距离.巡部件大小.云台角度.机头朝向等的础上三行全自动航,找规划,瀛出高璃度地事坐标的航线规划成果以供多旋H无人机进行自动化作业.IimMEgioaMssaiM; H有点云坐标系比M正雌.实现双光点云与电塔坐标网配决； 塔、版地面、关“整铺MB动分类号提取； 三aawa.aMue任务规划； 二嫌、三.剖面三料银座翻意切度； 巡yKtt模双飞tj*wm.图3通道自动巡视示意图Il航线规划服务1223TOV。S三康航ae切系统tt1.4注意事项1、

6、基站摆放位置：位置开阔、无信号干扰，多条航带基站位置固定；2、飞行前检查：设备状况、起降场地状况；3、飞行作业中注意：线路情况，排除人员及其他信号干扰，航速、航高等飞行参数、环境及气象条件。二、数据处理分析过程1）导入点云数据，批量化预处理；2）检测参数设置，杆塔坐标及属性编辑;3）数据切档，点云分类；4）绝缘子编辑，杆塔/电力线矢量化；5）实时工况分析；6）模拟工况分析；7）报告生成。编桐/导入杆塔文件电力线矢量化实时工况危睑点检测树倒检测树生长检测横拟工况分析报告输出Il数据校核服务采集POS专业数据处理人员进行组偏与裁核RTKflWlSfflifi* 9mMP0SfB *专业软件进行点云

7、优化处理点云校彻蚪.0出可接用*K CMt场的优反点云图6数据校核服务流程图2.1导入点云数据将获取到的数据无抽稀加载到软件，可承载大数据量，单次加载量超过100O基杆塔（220kV）,推荐单次作业量为100-150基杆塔；同时，多种点云显示模式使得地物类别加清晰。图7软件界面示意图2.2杆塔编辑1、根据KML文件生成塔文件2、导入杆塔坐标表格文件（表格或txt文件）3、输入起始杆塔号，手动点选杆塔位置、输入杆塔类型，生成塔文件%7忍目%图8软件界面示意图2.3切档/分类1、手动分类/创建分类训练模型2、自动切档/分类3、分类完成后按类别显示手动分类/创建分类训练模型X淞初始类别OtherCl

8、asses铁塔V地面.低矮植被建筑物,点模型关键点O全选初始类别未分类4中等他该导线创建点，未分类离植被低点。栗声D-2ClassSettingO取消选择HotKHot.Key-OHotKey-IHotKev-2目标类别：标类别,/C导线1W)MiXiTB?WdMMdlfJUgM蚱舞MKlBl,D3flN2gMA0dM41idM3三S包断蚊11P上6RELiDwq2M26S(264.O/d&MMU3Wtt9UftES*IiO献SHW2困扰”.o/dMM/fg/WMIUSaffyBMhwvt%乂2“/D/dMM&r3m岛twumm姗MatMnVAl2室W0“tMMJUBC品IwaMH3WIiOM

9、WA0261(%0D心M33lWEMTW三5ilQu三259260(258rMjrt。x.*artemb,ilVX9，wnh：10Etna：y.2vO施B三e9*rt1K8法押浜嫉父IH*.ir*1“咏#1片口#nm；8玳i.rxnn,8Pi：JrrizwmwLlfM文跖MAiTvwaiVKXfti8*J.i&“.：r.X3-.1：C4.”X*：IItUIl畀的UAg共ltKF,1*+M*ltnAt1Paak】_a*5*!.ft4,，Ixteae图10软件界面分类展示示意图2.4矢量化1 .绝缘子编辑2 .电力线矢量化，单根拟合电力线，批量拟合电力线3 .杆塔矢量化，五点创建杆塔，创建/删除杆

10、塔臂。图12矢量化杆塔创建示意图IXx=x三 i:三三。三二 二二可基于实时工况矢量数据完成实施工况安全距离检测、树倒/树生长分析；可基于模拟工况矢量数据进行上述分析检测，以及与实时工况对比。2.5实时工况危险点检测根据对应安全等级阈值范围，确定其危险等级，并配置为.xml文件，根据地物点（非电力线和电力塔类别点）与电力线点的最近空间判断是否存在危险性。无人机激光雷达常规作业流程（树障交跨查询）无人机激光雷达、RTKJfta5站安装jiGPSINSia合愦导校准飞行数推下我设留放置空旷区域,地面站指示灯我埠BD可IlTovos激光与可见光一体化树障分析软件T3。$激光与可见光一体化树Ie分析软

11、件照针对无人仇辎a巡视而研发的自动化数期分析收件，支持多旋和固定J无人仇的可见光.3M%U达数期来3,可实现检电导境如垂膻模、点云分类、却安全IEanc目前累计完成样本标注框数30万+分析、钝1危蚯性分析,快速定*ottRJmc.9稔Ea云.及中mt“学aMbA+MBWM力SCRB纣5 *Mim*.nnumtHtNMH*mlm OlMlRMlTV金n.WMMD“mm分力MmBAVffiKlMMMa IWtSf域MQEHeKA OjftaftlJCWBIUR.K4BWes*3Z OmjhJw三nM: KIrQ,JMAm 会VW入REQ.MJU.WM*H4t-0jm*nraFwvMfin *MQ无

12、食8伞.3XmWDOM.LAMit图14树障分析软件界面示意图IlTOVOS缺陷隐患分析软件2、正在识别的目标缺陷种类 （预计9月份完成）图15缺陷隐患分析示意图IlTov。S缺陷隐患分析软件1、已识Sll目标缺陷种类及识别率：正，识别的标侦修什4tt*MMOTOJ.令X1.WJIXV设置单木分割参数，根据危险点检测参数（.xml）,判断树木倒伏情况下的净空距离，分析可能出现的净空危险点。*1,画）0一*综合工况模拟树生长分析树例分析许用应力检测模拟树木倒伏倒伏情况下树木距离电力线最近距离6.632米，超过树木安全距离标准图22软件分析界面示意图2.8模拟工况分析设置实时工况参数（导线温度、覆冰厚度、风速）以及模