CN107084676B - 获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法。该方法包括：步骤1)判断一档线路是一站扫描还是多站扫描；一站扫描，执行步骤1‑1)和步骤1‑2)；步骤1‑1)确定扫描站点的位置；步骤1‑2)获取该档线路的点云数据；多站扫描，执行步骤1‑3)和步骤1‑4)；步骤1‑3)确定多站扫描中的每一站扫描站点和相邻两站扫描站点的标靶点的位置；步骤1‑4)获取一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据；步骤2)重复步骤1)，获取下一档线路的点云数据，或下一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据；步骤3)计算每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置处的相间距离。该方法获取数据量大，对风力和地形要求不高。

Description

获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法

技术领域

本发明涉及电网工程技术领域，特别涉及一种获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法。

背景技术

自2009年以来，受低温雨雪恶劣天气影响，全国发生了多次输电线路舞动，引起了输电线路短路跳闸及不同机械构件的损害。为此，国家电网公司制定并发布了《国家电网公司新建输电线路工程防舞设计要求》，要求对发生舞动区域内已建及在建输电线路工程尽快采取防舞措施。

已建输电线路防舞治理的主要措施是在已建输电线路的相邻两相导线上加装防舞装置。加装防舞装置需要准确测量输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离。

目前，输电线路的相间距离测量方法主要是采用全站仪激光免棱镜测量方法。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：全站仪激光免棱镜测量方法，在外业作业时受限于风、地形等条件。超过4级风力，导线摇摆不定，全站仪发射的激光不能对准导线，全站仪激光免棱镜测量方法无法测量输电线路的相间距离；在线路跨越大河及地形复杂区域，由于找不到合适的设站位置，也无法获得输电线路的相间距离数据。此外，该方法需要GPS RTK(Real-time kinematic)实时动态差分设备配合作业，需要的人力相对多，每档架站2-7次，一次架站需10-15min，每天大约完成3-4km线路，效率较低。

发明内容

本发明提供一种获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法，以解决现有技术中外业作业时，受限于风、地形等条件，有时无法测量输电线路的相间距离的技术问题。

本发明提供了一种获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法，包括以下步骤：

步骤1)根据输电线路的一档线路的档距与三维激光扫描仪的测程的大小，判断所述一档线路是一站扫描还是多站扫描；

若所述一档线路的档距小于所述三维激光扫描仪的测程，则为一站扫描，执行步骤1-1)和步骤1-2)；

步骤1-1)根据所述三维激光扫描仪的架设位置，确定扫描站点的位置；

步骤1-2)所述三维激光扫描仪扫描该档线路，以获取该档线路的点云数据；

若所述一档线路的档距大于所述三维激光扫描仪的测程，则为多站扫描，执行步骤1-3)和步骤1-4)；

步骤1-3)根据所述三维激光扫描仪和所述标靶反射片在所述多站扫描中的每一扫描站的架设位置，确定所述多站扫描中的每一站扫描站点和相邻两站扫描站点的标靶点的位置；

步骤1-4)所述三维激光扫描仪扫描所述一档线路和所述标靶反射片，以获取所述一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据；

步骤2)重复步骤1)，获取下一档线路的点云数据，或下一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，直至获取到所述输电线路的每一档线路的点云数据，或所述输电线路的每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据；

步骤3)根据所述每一档线路的点云数据，或所述每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，以及防舞装置在所述每一档线路的布置位置，计算所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置处的相间距离，从而获取所述输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离。

具体地，所述根据所述每一档线路的点云数据，或所述每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，以及防舞装置在所述每一档线路的布置位置，计算所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置处的相间距离，具体为：

步骤3-1)对所述每一档线路的点云数据进行去噪处理和矢量化处理，并保存为预设的格式文件；

步骤3-2)根据矢量化处理后的每一档线路的点云数据计算所述每一档线路的档距；

步骤3-3)将所述矢量化处理后的每一档线路的点云数据转换为LOP线路坐标数据；

步骤3-4)根据所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置，获取所述每一档线路中各相导线上的在所述防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据；

步骤3-5)将所述每一档线路中各相导线上的在每个防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据中的偏距值与梯度递增的数值之和，和对应的每一档线路中各相导线上的在每个防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的矢量化后的高度的数值为坐标，在计算机辅助设计应用中展点；

步骤3-6)通过测量在所述防舞装置的布置位置的阈值范围内的所述每一档线路中的相邻两相导线上的任意两点之间的距离，获取所述每一档线路的防舞装置的布置位置处的相间距离。

具体地，所述根据所述每一档线路的点云数据，或所述每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，以及防舞装置在所述每一档线路的布置位置，计算所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置处的相间距离，具体为：

步骤3-1)对所述每一档线路的点云数据进行去噪处理和矢量化处理，并保存为预设的格式文件；

步骤3-2)将所述矢量化处理后的每一档线路的点云数据转换为LOP线路坐标数据；

步骤3-3)根据所述LOP线路坐标数据计算所述每一档线路的档距；

步骤3-4)根据所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置，获取所述每一档线路中各相导线上的在所述防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据；

步骤3-5)将所述每一档线路中各相导线上的在每个防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据中的偏距值与梯度递增的数值之和，和对应的每一档线路中各相导线上的在每个防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的矢量化后的高度的数值为坐标，在计算机辅助设计应用中展点；

步骤3-6)通过测量在所述防舞装置的布置位置的阈值范围内的所述每一档线路中的相邻两相导线上的任意两点之间的距离，获取所述每一档线路的防舞装置的布置位置处的相间距离。

更具体地，对于多站扫描获取的每一档线路的点云数据进行去噪处理和矢量化处理之前，根据所述每一档线路的所有标靶点的数据将该档线路的所有扫描站的点云数据进行拼接，形成所述每一档线路的点云数据。

更具体地，所述预设的格式文件为ASC码格式文件。

更具体地，将所述矢量化处理后的每一档线路的点云数据转换为LOP线路坐标数据，具体为：以每一档线路的起始塔的中心为原点，该档线路的起始塔的中心与终止塔的中心的连线为L轴，以水平垂直于L轴的P轴建立直角坐标系；所述P轴表示矢量化处理后的每一档线路中各相导线的点云数据所对应的点的偏距值。

优选地，对于同塔双回输电线路而言，所述起始塔的中心为所述起始塔两侧的中相横担挂线点的中心，所述终止塔的中心为所述终止塔两侧的中相横担挂线点的中心；对于紧凑型输电线路而言，所述起始塔的中心为所述起始塔的下相的横担挂线点的中心，所述终止塔的中心为所述终止塔的下相的横担挂线点的中心。

更具体地，所述梯度递增的数值为所述防舞装置与所述防舞装置对应的起始塔的水平距离。

具体地，所述所述三维激光扫描仪扫描该档线路，具体为：所述地面激光扫描仪先进行粗扫描，确定该档线路的区域，再对该档线路进行精扫描。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

1、本发明提供的获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法，利用三维激光扫描仪扫描输电线路，获取数据量大，数据详细，表达细节能力强，且输电线路的各相的分列导线可以相互验证。

2、该方法可以任意架设扫描站点，扫描范围大，对风力和地形要求不高，在交叉大跨越地段具有明显优势。

3、节省人力且劳动强度低，该方法只需1名技术人员，仪器自动观测扫描，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一示例性实施例示出的一种获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法流程图；

图2为本发明一示例性实施例示出的另一种获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法流程图。

具体实施方式

本文所用的术语仅用于描述具体实施方案的目的而不是为了限制本发明的范围。除非另有定义，本文所用的所有技术和科学术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

在详细描述本发明的示例性实施方案之前，对理解本发明重要的术语给出定义。

如本文所用，术语“相间距离”指相邻两相导线或分列导线中心之间的距离。在实际应用中，各相导线由不同的分列导线组成，例如：2分列导线、4分列导线等，其中2分列导线上下排布，4分列导线中两条导线在上另外的两条导线在下排布。输电线路的相间距离可以通过相邻两相导线中心的距离来体现，也可以通过相邻两相导线上对应的同一分列导线来体现，如2分列的相邻两相导线的相间距离可以为其中一相导线的上分列导线与另一相导线的上分列导线的相间距离；4分列导线的相邻两相导线的相间距离可以为其中一相导线的左上分列导线与另一相导线的左上分列导线的相间距离。

如文中所用，术语“档距”指相邻两线塔在平行于相邻两线塔间导线所受比载的平面内的两悬挂点(横担挂线点)之间的水平距离，或一档线路的起始塔中心到终止塔中心的水平距离为这两线塔的档距。本领域技术人员可以理解的是，上一档线路的终止塔即为下一档线路的起始塔。

如文中所用，术语“偏距值”指各相导线上的点到起始塔与终止塔的中心线的水平距离。本领域通常将线塔两侧的导线，左侧的导线上的点的偏距值定义为正，右侧的导线上的点的偏距值定义为负。

如文中所用，术语“高度”指导线上的点沿铅垂线方向到三维扫描仪所在的水平面的距离。

防舞装置主要指相间间隔棒、线夹回转式间隔棒，双摆防舞器、失谐摆、偏心重锤等对线路舞动有抑制作用的装置。

防舞装置的加装可参考《国家电网公司新建输电线路工程防舞设计要求》。本发明仅以500kV的输电线路为例说明防舞装置在输电线路上的布置位置，如表1和表2所示。其中，500kV同塔双回输电线路分为上相、中相和下相；500kV紧凑型输电线路分为左上相、右上相和下相。

表1 500kV同塔双回输电线路相间间隔棒布置方法

表2 500kV紧凑型输电线路相间间隔棒布置方法

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法，参见图1，包括以下步骤：

101：步骤1)根据输电线路的一档线路的档距与三维激光扫描仪的测程的大小，判断所述一档线路是一站扫描还是多站扫描；

若所述一档线路的档距小于所述三维激光扫描仪的测程，则为一站扫描，执行步骤1-1)和步骤1-2)；

1011：步骤1-1)根据所述三维激光扫描仪的架设位置，确定扫描站点的位置；

1012：步骤1-2)所述三维激光扫描仪扫描该档线路，以获取该档线路的点云数据；

若所述一档线路的档距大于所述三维激光扫描仪的测程，则为多站扫描，执行步骤1-3)和步骤1-4)；

1013：步骤1-3)根据所述三维激光扫描仪和所述标靶反射片在所述多站扫描中的每一扫描站的架设位置，确定所述多站扫描中的每一站扫描站点和相邻两站扫描站点的标靶点的位置；

1014：步骤1-4)所述三维激光扫描仪扫描所述一档线路和所述标靶反射片，以获取所述一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据；

102：步骤2)重复步骤1)，获取下一档线路的点云数据，或下一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，直至获取到所述输电线路的每一档线路的点云数据，或所述输电线路的每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据；

103：步骤3)根据所述每一档线路的点云数据，或所述每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，以及防舞装置在所述每一档线路的布置位置，计算所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置处的相间距离，从而获取所述输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

1、本发明提供的获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法，利用三维激光扫描仪扫描输电线路，获取数据量大，数据详细，表达细节能力强，且输电线路的各相的各分列导线可以相互验证。

2、该方法可以任意架设扫描站点，扫描范围大，对风力和地形要求不高，在交叉大跨越地段具有明显优势。

3、节省人力且劳动强度低，该方法只需1名工作人员，仪器自动观测扫描，自动化程度高。

在一档线路的档距小于所述三维激光扫描仪的测程情况下，一站扫描即可获得该档线路的点云数据。本领域技术人员可以根据一档线路所处的地形，选择三维激光扫描仪的架设位置，通常三维激光扫描仪的架设位置为该档线路的中间位置，与输电线路大致平行，但无需输电线路的正下方，与线路的垂距200米左右，水平角范围为0°-180°，或者180°-360°。架设时注意0°的位置朝向。因此，该方法在大跨越区域，如跨河区域也能测量输电线路的档距。

在一档线路的档距大于所述三维激光扫描仪的测程的情况下，需要进行多站扫描，才能获得该档线路的点云数据。本领域技术人员可以参考前述一站扫描中三维激光扫描仪的架设方法，确定三维激光扫描仪在多站扫描中每个扫描站点的架设方法。

三维激光扫描仪扫描该档线路，具体可以为：所述三维激光扫描仪先进行粗扫描，确定该档线路的区域，再对该档线路进行精扫描。本领域技术人员可以通过调节三维激光扫描仪的角度分辨率来调节采用粗扫描还是精扫描。粗扫描时，一般将三维激光扫描仪的角度分辨率调节到0.1°-0.4°，粗扫描用时短，可以确定该档线路的区域，再将三维激光扫描仪的角度分辨率调高，并缩小扫描范围，对该档线路的区域进行精扫描，这样可以减少该档线路的点云数据的数据缺失。

本领域技术人员可以理解的是，扫描站点为扫描站的架设位置，即三维激光扫描仪的架设位置，此时将三维激光扫描仪视为一个点。标靶点可以为标靶反射片的中心。

实施例2

201：步骤1)根据输电线路的一档线路的档距与三维激光扫描仪的测程的大小，判断所述一档线路是一站扫描还是多站扫描；

若所述一档线路的档距小于所述三维激光扫描仪的测程，则为一站扫描，执行步骤1-1)和步骤1-2)；

2011：步骤1-1)根据所述三维激光扫描仪的架设位置，确定扫描站点的位置；

2012：步骤1-2)所述三维激光扫描仪扫描该档线路，以获取该档线路的点云数据；

若所述一档线路的档距大于所述三维激光扫描仪的测程，则为多站扫描，执行步骤1-3)和步骤1-4)；

2013：步骤1-3)根据所述三维激光扫描仪和所述标靶反射片在所述多站扫描中的每一扫描站的架设位置，确定所述多站扫描中的每一站扫描站点和相邻两站扫描站点的标靶点的位置；

2014：步骤1-4)所述三维激光扫描仪扫描所述一档线路和所述标靶反射片，以获取所述一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据；

202：步骤2)重复步骤1)，获取下一档线路的点云数据，或下一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，直至获取到所述输电线路的每一档线路的点云数据，或所述输电线路的每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据；

2031：步骤3-1)对所述每一档线路的点云数据进行去噪处理和矢量化处理，并保存为预设的格式文件；

2032：步骤3-2)根据矢量化处理后的每一档线路的点云数据计算所述每一档线路的档距；

2033：步骤3-3)将所述矢量化处理后的每一档线路的点云数据转换为LOP线路坐标数据；

2034：步骤3-4)根据所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置，获取所述每一档线路中各相导线上的在所述防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据；

2035：步骤3-5)将所述每一档线路中各相导线上的在每个防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据中的偏距值与梯度递增的数值之和，和对应的每一档线路中各相导线上的在每个防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的矢量化后的高度的数值为坐标，在计算机辅助设计(Computer Aided Design，简称CAD)应用中展点；

2036：步骤3-6)通过测量在所述防舞装置的布置位置的阈值范围内的所述每一档线路中的相邻两相导线上的任意两点之间的距离，获取所述每一档线路的防舞装置的布置位置处的相间距离。

实施例1中的步骤3)的根据所述每一档线路的点云数据，或所述每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，以及防舞装置在所述每一档线路的布置位置，计算所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置处的相间距离，可以由经实施例2中的步骤3-1)至步骤3-6)变换处理，即可在计算机辅助设计(Computer Aided Design，简称CAD)应用中直接量测所述每一档线路的防舞装置的布置位置处的相间距离，省去复杂的人工计算，简单方便。

矢量化处理后的每一档线路的点云数据可以保存为预设的格式文件。此处所说的预设的文件格式可以为ASC码格式文件。

本领域技术人员可以理解的是，步骤2032和步骤2033之间没有先后的逻辑顺序，可以先将所述矢量化处理后的每一档线路的点云数据转换为LOP线路坐标数据，再根据所述LOP线路坐标数据计算所述每一档线路的档距。

在实际操作中，2033：步骤3-3)将所述矢量化处理后的每一档线路的点云数据转换为LOP线路坐标数据，具体为：以每一档线路的起始塔的中心为原点，该档线路的起始塔的中心与终止塔的中心的连线为L轴，以水平垂直于L轴的P轴建立直角坐标系；所述P轴表示矢量化处理后的每一档线路中各相导线的点云数据所对应的点的偏距值。将获得的每一档线路的点云数据的三维坐标在水平面内转换为二维坐标为本领域的常规技术手段，通常建立右手系直角坐标系。

防舞装置的布置位置的阈值范围，通常可以为防舞装置的布置位置±10cm、防舞装置的布置位置±20cm或防舞装置的布置位置±25cm。将防舞装置的布置位置在L坐标上的值与各相导线的点在L坐标上的值求差，提取差值在阈值范围内的各个点。在实际操作中，防舞装置的布置位置不需要精确到防舞装置与起始塔的水平距离对应的特定的点，在阈值范围内的各相导线的任意一个点都可以作为实际当中的防舞装置的布置位置。

输电线路的相间距离的计算公式为：

其中P代表偏距值，H代表高度。

由于防舞装置的布置位置的偏距值很接近，在计算机辅助设计应用中展点，会出现防舞装置的不同布置位置处的数据聚集在一起，难以分清的情形，将每个防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据中的偏距值与梯度递增的数值相加求和，可将不同布置位置的阈值范围内的各个点分散开，相同阈值内的各个点聚在一起，方便用户识别。

本领域技术人员可以根据经验自行设定梯度递增的数值，如50、100、150……公差为50的等差数列，也可以为梯度递增的非等差数列。梯度递增的数值也可以为所述防舞装置与所述防舞装置对应的起始塔的水平距离。本领域技术人员可以理解的是，将各相导线的偏距值扩大并没有改变各相导线的偏距值的差值，即不会改变各相导线的相间距离。

在实际应用中，对于同塔双回输电线路而言，所述起始塔的中心为所述起始塔两侧的中相横担挂线点的中心，所述终止塔的中心为所述终止塔两侧的中相横担挂线点的中心；对于紧凑型输电线路而言，所述起始塔的中心为所述起始塔的下相的横担挂线点的中心，所述终止塔的中心为所述终止塔的下相的横担挂线点的中心。当然，对于同塔双回输电线路而言，所述起始塔的中心为所述起始塔两侧的上相或下相横担挂线点的中心，所述终止塔的中心为所述终止塔两侧的上相或下相横担挂线点的中心。

还有，在实际应用中，对于多站扫描获取的每一档线路的点云数据进行去噪处理和矢量化处理之前，根据所述每一档线路的所有标靶点的数据将该档线路的所有扫描站的点云数据进行拼接，形成所述每一档线路的点云数据。

实施例3

步骤1)外业现场踏勘，根据地形条件选择扫描站点及标靶点位置；根据已有的输电线路路径、定位记录等资料，外业现场踏勘，根据目标档内地形状况以及所使用的三维激光扫描仪的性能，选择合适的扫描站点及标靶点位置，目的是能获取到理想的扫描站的点云数据及各扫描站的连接点的信息。比如：一个档距为800m的一挡线路，可分三站对该线路进行扫描。

步骤2)在选择地形条件好的位置分别设置地面激光扫描系统(主要是三维激光扫描仪)及扫描反射片；在选择好的扫描站点位置设置Riegl VZ1000三维激光扫描仪，整平仪器，连接并测试三维激光扫描仪与计算机等设备通信连接是否正常；在设计的连接点位置设置标靶反射片(连接点是为连接各扫描站点云数据而设置的标靶点)。

步骤3)利用地面激光扫描系统扫描获取扫描站的点云数据；地面激光扫描系统初始化后，对周围地物进行粗扫描，粗略获取站点周围地物信息，之后选择感兴趣的输电线路区域进行精扫描，精扫描分辨率应保证输电线路的导线上扫描点间距不大于4cm为宜。

步骤4)利用地面激光扫描系统扫描标靶反射片；一站扫描完成后，扫描标靶反射片的位置数据，标靶反射片设置3个，为在内业扫描站的点云数据的拼接获取连接点坐标信息。

步骤5)移动地面激光扫描系统至下一扫描站点，重复步骤1)到步骤4)，直至一档线路扫描完毕。

步骤6)拼接一挡线路的所有扫描站的点云数据；依据各扫描站扫描的标靶反射片坐标信息进行一档线路的扫描站点的拼接操作。

步骤7)对一档线路的点云数据去噪及矢量化；对一档线路的点云数据进行去噪处理，删除杂点数据，然后进行矢量化，保存为ASC码格式文件。

步骤8)根据解析的该档线路的起始塔及终止塔中心坐标信息计算档距；量测起始塔及终止塔的中相两侧横担挂线点坐标信息，取中作为起始塔及终止塔中心坐标信息，计算起始塔与终止塔之间的水平距离，即档距，计算公式：

步骤9)将一档线路的点云数据转换为线路坐标数据；根据起始塔及终止塔坐标信息，通过坐标变换将其转换为线路坐标，即以起始塔中心为原点，起始塔中心与终止塔中心连线为L轴，P轴(偏距值)为水平面内垂直于L轴并与L轴成右手系的线路坐标系。

步骤10)计算相间间隔棒的布置位置，即需要获取相间距离的位置，该位置通过相间间隔棒到起始塔的水平距离(W)来体现，实现方法是根据档距按设计提供的公式计算。如：对于大于300m小于500m的档距(L)，即300m＜L＜500m；需要在三个位置安装间隔棒，其计算公式为：

步骤11)提取相间间隔棒的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据；根据计算相间间隔棒的布置位置，通过excel软件提取各相间间隔棒的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据，实现方法是：先对将一档线路的线路坐标数据按L轴的坐标排序，再对其L轴坐标与相间间隔棒的布置位置求差，选取差值在一定范围内(如小于等于10cm)的线路坐标数据作为相间间隔棒的布置位置的线路坐标数据。

步骤12)将提取出的相间间隔棒的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据在CAD平台中展点；将每个相间间隔棒的布置位置的阈值范围内的各个点线路坐标数据的偏距值与对应的相间间隔棒到起始塔的水平距离求和，并将其作为线路坐标的L轴坐标值，将相间间隔棒的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据的高度值转为P轴坐标值，在CAD平台中可视化展点，通过CAD视图，可以很明显判断出相间间隔棒的布置位置处的各相导线及各相导线的分列导线数据分布情况。

步骤13)量测相间间隔棒的布置位置的相间距离；在CAD平台中，根据《国家电网公司新建输电线路工程防舞设计要求》中的规定，量测相邻两相对应分列导线上的相间间隔棒的布置位置的点之间的距离，比如：测量上相的左上导线上的点与中相的左上导线上的点之间的距离；量测线的长度，取长度接近的值求平均值作为相间间隔棒的布置位置的相间距离。

实施例4将本发明的方法与全站仪免棱镜测量方法比较

通过在海阳核电——大泽500kV送电线路舞动测量中，用两种方法进行对比试验，表3是相关测量及计算数据。

表3本发明的方法与全站仪免棱镜测量方法的结果比较

通过9档18组数据对比结果可知：本发明的方法获得的数据结果与全站仪免棱镜测量方法获得的数据结果误差在允许范围内(允许误差0.1m)；本发明的方法对于小于400m档距可以只进行一站扫描，而超过400m档距应扫描2站及以上，通过拼接多站数据可得到理想的成果。

本发明的方法相对于全站仪免棱镜测量方法的优越性：

1、由于三维激光扫描仪获取数据量大，数据详细，表达细节能力强特点，精度相对较高。

3、可以根据需要，通过人工智能方法较容易补充修复扫描不到的空洞数据。

4、在线路大跨越地方具有明显优势，由于大跨越档距全站仪可能无法每处都能架仪器，不能保证需要的数据都能获取到，而利用三维激光扫描仪可以任意架站，多站拼接，加密数据，可能获取到大跨越档距电力线数据。

5、受外界天气等影响弱。输电线舞动测量工作受风等天气影响较大，当室外风力达到3级以上时，输电线线舞动较大，全站仪观测相当困难，而三维激光扫描仪仍能获取到数据。

6、外业效率高，劳动强度低。本发明的方法可以相对任意设站，仪器自动观测扫描，自动化程度高，好的地形400m以内档距可以一站获取到整档数据，而全站仪模式需人工观测，作业工序多，如设基准站，RTK放样位置，测塔位坐标等，每档各间隔棒位置处都要设站观测，激光扫描仪外业效率相对明显，劳动强度相对较小。

7、三维激光扫描仪获得的数据可利用性强，对部分欠缺的扫描数据，通过人工智慧，利用已有激光点云数据，可以拟合补充欠缺的数据，结合专业绘图软件，很大程度上可以得到较正确的相间距离结果，而全站仪免棱镜测量方法获得的是点数据，如果发现数据不对，则只能重新进行测量。

经济效益分析

在海阳核电—大泽500kV线路舞动测量实践中，我们对本发明的方法及全站仪免棱镜测量方法在经济效益方面进行了对比。

外业：

利用三维激光扫描仪模式：人员配置2人，技术人员1名，临时工1，每档扫描时间约为10-15min，迁站的时间每站约为10-15分钟，每档总共用时20-30min，平均档距按400m，每天工作7小时计算，7*60/25*400＝6720m，即每天进度6.7km。气象条件：0-4级风，观测速度与风速无关。

全站仪免棱镜测量模式：人员配置4人，技术人员2名，临时工2人，GPS设基准站约20min，每站需8-10min，平均档距400m计算，一档测量共需约25-30min，迁站时间总共10-15min，则一档共需40-45min，同样工作时间下，(7*60-20)/40*400＝4.0km；气象条件：0-3级风，观测速度与风速负相关，而且相关度较大。

结论：本发明的方法外业：在节省人力50％的情况下，效率提高92％。同样人力条件下，效率是全站仪免棱镜测量模式的3.3倍。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种获得输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)根据输电线路的一档线路的档距与三维激光扫描仪的测程的大小，判断所述一档线路是一站扫描还是多站扫描；

若所述一档线路的档距小于所述三维激光扫描仪的测程，则为一站扫描，执行步骤1-1)和步骤1-2)；

步骤1-1)根据所述三维激光扫描仪的架设位置，确定扫描站点的位置；

步骤1-2)所述三维激光扫描仪扫描该档线路，以获取该档线路的点云数据；

若所述一档线路的档距大于所述三维激光扫描仪的测程，则为多站扫描，执行步骤1-3)和步骤1-4)；

步骤1-3)根据所述三维激光扫描仪和标靶反射片在所述多站扫描中的每一扫描站的架设位置，确定所述多站扫描中的每一站扫描站点和相邻两站扫描站点的标靶点的位置；

步骤1-4)所述三维激光扫描仪扫描所述一档线路和所述标靶反射片，以获取所述一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据；

步骤2)重复步骤1)，获取下一档线路的点云数据，或下一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，直至获取到所述输电线路的每一档线路的点云数据，或所述输电线路的每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据；

步骤3)根据所述每一档线路的点云数据，或所述每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，以及防舞装置在所述每一档线路的布置位置，计算所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置处的相间距离，从而获取所述输电线路的防舞装置的布置位置处的相间距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述每一档线路的点云数据，或所述每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，以及防舞装置在所述每一档线路的布置位置，计算所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置处的相间距离，具体为：

步骤3-1)对所述每一档线路的点云数据进行去噪处理和矢量化处理，并保存为预设的格式文件；

步骤3-2)根据矢量化处理后的每一档线路的点云数据计算所述每一档线路的档距；

步骤3-3)将所述矢量化处理后的每一档线路的点云数据转换为LOP线路坐标数据；

步骤3-4)根据所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置，获取所述每一档线路中各相导线上的在所述防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据；

步骤3-5)将所述每一档线路中各相导线上的在每个防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据中的偏距值与梯度递增的数值之和，和对应的每一档线路中各相导线上的在每个防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的矢量化后的高度的数值为坐标，在计算机辅助设计应用中展点；

步骤3-6)通过测量在所述防舞装置的布置位置的阈值范围内的所述每一档线路中的相邻两相导线上的任意两点之间的距离，获取所述每一档线路的防舞装置的布置位置处的相间距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述每一档线路的点云数据，或所述每一档线路的所有扫描站的点云数据和所有标靶点的数据，以及防舞装置在所述每一档线路的布置位置，计算所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置处的相间距离，具体为：

步骤3-1)对所述每一档线路的点云数据进行去噪处理和矢量化处理，并保存为预设的格式文件；

步骤3-2)将所述矢量化处理后的每一档线路的点云数据转换为LOP线路坐标数据；

步骤3-3)根据所述LOP线路坐标数据计算所述每一档线路的档距；

步骤3-4)根据所述每一档线路中各相导线的防舞装置的布置位置，获取所述每一档线路中各相导线上的在所述防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据；

步骤3-5)将所述每一档线路中各相导线上的在每个防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的线路坐标数据中的偏距值与梯度递增的数值之和，和对应的每一档线路中各相导线上的在每个防舞装置的布置位置的阈值范围内的各个点的矢量化后的高度的数值为坐标，在计算机辅助设计应用中展点；

步骤3-6)通过测量在所述防舞装置的布置位置的阈值范围内的所述每一档线路中的相邻两相导线上的任意两点之间的距离，获取所述每一档线路的防舞装置的布置位置处的相间距离。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，对于多站扫描获取的每一档线路的点云数据进行去噪处理和矢量化处理之前，根据所述每一档线路的所有标靶点的数据将该档线路的所有扫描站的点云数据进行拼接，形成所述每一档线路的点云数据。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述预设的格式文件为ASC码格式文件。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，将所述矢量化处理后的每一档线路的点云数据转换为LOP线路坐标数据，具体为：以每一档线路的起始塔的中心为原点，该档线路的起始塔的中心与终止塔的中心的连线为L轴，以水平垂直于L轴的P轴建立直角坐标系；所述P轴表示矢量化处理后的每一档线路中各相导线的点云数据所对应的点的偏距值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于同塔双回输电线路而言，所述起始塔的中心为所述起始塔两侧的中相横担挂线点的中心，所述终止塔的中心为所述终止塔两侧的中相横担挂线点的中心；对于紧凑型输电线路而言，所述起始塔的中心为所述起始塔的下相的横担挂线点的中心，所述终止塔的中心为所述终止塔的下相的横担挂线点的中心。

8.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述梯度递增的数值为所述防舞装置与所述防舞装置对应的起始塔的水平距离。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维激光扫描仪扫描该档线路，具体为：所述激光扫描仪先进行粗扫描，确定该档线路的区域，再对该档线路进行精扫描。