CN108874965A - 一种用于电力巡线的基础网格确定方法 - Google Patents

Abstract

一种用于电力巡线的基础网格确定方法，属巡检领域。其通过确定三种参数即可确定每块网格的具体位置，每进而明确每块网格的具体位置、确定网格间的位置关系，通过算法确定网格间的位置关系。其可以确定每一块网格的具体位置和各个网格间的位置关系。能对巡检的地域进行科学的划分，以便更快的确定区块及其区块之间的关系。

Description

一种用于电力巡线的基础网格确定方法

技术领域

本发明涉及到电力巡检领域，具体地，涉及一种基础网格确定方法。

背景技术

“电力是工业的先行”，没有电力工业的快速稳定发展，就没有国民经济的持续、稳步、高速增长。

而输电系统中输电线路及其周围设备的作用是非常关键的。实际中，电力线路及设备由于长期暴露在大自然之中，不仅承受正常机械载荷和电力负荷的作用，而且还经受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外力侵害。多种因素将会促使线路上各元件老化、疲劳、氧化和腐蚀，如不及时发现和消除，就可能会发展成为各种故障，对电力系统的安全和稳定构成威胁。基于这样的考虑，如何安全、可靠、高效的进行巡检，将问题在最短的时间内发现并解决就显得格外重要。

智能便携式巡检设备具有功能先进、可靠、经济、实用等特点。而对巡检的地域进行科学的划分，以便更快的确定区块及其区块之间的关系就显得尤为重要。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种用于电力巡线的基础网格确定方法。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种用于电力巡线的基础网格确定方法，包括如下技术部分：

1、确定每块网格的具体位置：为了确定每一块网格的具体位置，需要通过以下三种参数对其进行确定

(1)网格形状参数。由于地理空间或是线路信息分布的不均匀，为了保证网格划分的合理性，共享基底网格将由不同的形状构成。然而，单一网格的边数过多将会造成之后编码及路径规划时的设计及运算不必要的复杂。因此，网格绝大多数情况下会定义为矩形或三角形。这两种形状的网格参数分别为4和3，与此同时，形状参数还将规定该网格坐标参数的数量，即矩形网格有4个坐标参数而三角形网格仅有3个坐标参数。

(2)网格坐标参数。由网格形状参数确定网格坐标参数的数量后，便能通过坐标参数唯一确定网格在巡线图中的分布情况。网格坐标通过网格顶点的经纬度坐标表示。采用经纬度坐标表征网格的位置信息既能保证精确性，也可以配合巡线员手中的便携式巡线设备以确定巡线员所处网格的位置。

(3)网格编号。将网格形状参数与坐标参数结合便能得到每一块网格唯一的编号，即ID。以一个四边形网格为例，其ID由形状参数4以及4个坐标参数(a₁,b₁)，(a₂,b₂)，(a₃,b₃)，(a₄,b₄)共同构成。

2、确定网格间的位置关系：通过对坐标参数进行算法处理，可以确定网格间的位置关系，位置关系分为邻接关系和相对位置关系。

(1)邻接关系

以四边形为例，记两目标网格坐标参数分别为(a₁,b₁)，(a₂,b₂)，(a₃,b₃)，(a₄,b₄)及(c₁,d₁)，(c₂,d₂)，(c₃,d₃)，(c₄,d₄)。则两者间邻接关系的确定将借助斜率公式展开：

其中i,j＝1,2,3,4且i,j相邻。根据式(1)和(2)求得的k_ij及k_mn，凡是满足条件：

k_ij＝k_mn (3)

便能确定(a_i,b_i)，(a_j,b_j)与(c_m,d_m)，(c_n,d_n)构成的两条边平行。为了进一步确定两网格是否相邻，需要再次运用斜率公式，然而是要在两条边中各取一个顶点，即：

或：

虽然实际上若两格网邻接，k_ij、k_mn、k_im、k_jn均是相等的，然而实际计算时只要k_im和k_jn中有一个与k_ij或k_mn相等即可证明四点在同一条直线上。

(2)相对位置关系

由于网格坐标本身就是根据经纬度排列的，因此只需比较不同网格的坐标参数大小即可获得其相对位置关系。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明一种巡线基础网格确定方法，这种方法可以确定每一块网格的具体位置和各个网格间的位置关系具有很好的应用效果。

附图说明

图1为本发明的网格邻接关系示意图；

图2为本发明的网格相对位置关系示意图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行进一步的描述。

一种用于电力巡线的基础网格确定方法，具体技术部分如下：

1、确定每块网格的具体位置：为了确定每一块网格的具体位置，需要通过以下三种参数对其进行确定

(1)网格形状参数。由于地理空间或是线路信息分布的不均匀，为了保证网格划分的合理性，共享基底网格将由不同的形状构成。然而，单一网格的边数过多将会造成之后编码及路径规划时的设计及运算不必要的复杂。因此，网格绝大多数情况下会定义为矩形或三角形。这两种形状的网格参数分别为4和3，与此同时，形状参数还将规定该网格坐标参数的数量，即矩形网格有4个坐标参数而三角形网格仅有3个坐标参数。

(2)网格坐标参数。由网格形状参数确定网格坐标参数的数量后，便能通过坐标参数唯一确定网格在巡线图中的分布情况。网格坐标通过网格顶点的经纬度坐标表示。采用经纬度坐标表征网格的位置信息既能保证精确性，也可以配合巡线员手中的便携式巡线设备以确定巡线员所处网格的位置。

(3)网格编号。将网格形状参数与坐标参数结合便能得到每一块网格唯一的编号，即ID。以一个四边形网格为例，其ID由形状参数4以及4个坐标参数(a₁,b₁)，(a₂,b₂)，(a₃,b₃)，(a₄,b₄)共同构成。

2、确定网格间的位置关系：通过对坐标参数进行算法处理，可以确定网格间的位置关系，位置关系分为邻接关系和相对位置关系。

(1)邻接关系

以四边形为例，记两目标网格坐标参数分别为(a₁,b₁)，(a₂,b₂)，(a₃,b₃)，(a₄,b₄)及(c₁,d₁)，(c₂,d₂)，(c₃,d₃)，(c₄,d₄)。则两者间邻接关系的确定将借助斜率公式展开：

其中i,j＝1,2,3,4且i,j相邻。根据式(1)和(2)求得的k_ij及k_mn，凡是满足条件：

k_ij＝k_mn (3)

便能确定(a_i,b_i)，(a_j,b_j)与(c_m,d_m)，(c_n,d_n)构成的两条边平行。为了进一步确定两网格是否相邻，需要再次运用斜率公式，然而是要在两条边中各取一个顶点，即：

或：

虽然实际上若两格网邻接，k_ij、k_mn、k_im、k_jn均是相等的，然而实际计算时只要k_im和k_jn中有一个与k_ij或k_mn相等即可证明四点在同一条直线上。

(2)相对位置关系

由于网格坐标本身就是根据经纬度排列的，因此只需比较不同网格的坐标参数大小即可获得其相对位置关系。

图1为本发明的网格邻接关系示意图。图1中(a)和(b)的邻接关系均可由上述邻接关系方法解析。(c)中情况虽然也能通过斜率算法判断出邻接关系，但是由于有两组边邻接，需要特别注意。特殊情况(d)为单顶点邻接，实际划分巡线图时也并不少见。对其的判断只需要对各顶点进行比较，观察是否有相同坐标即可。

图2为本发明的网络相对位置关系示意图。如图2所示,仍旧以四边形为例，相对位置分析时网格按经线竖直，纬线水平排列。对于两网格的顶点坐标进行数值比较，便能得到两者间的相对位置关系：

其中，i,j＝1,2,3,4，由于两网格不会重合，易得：

c₂＞c₃＞c₁＞c₄＞a₃＞a₂＞a₄＞a₁ (7)

d₃＞d₄＞b₄＞b₃＞d₂＞d₁＞b₁＞b₂ (8)

显然橘色网格(图中为左侧图案)处于蓝色网格(图中为右侧图案)的东面，然而其南北关系仍难以分辨。因此需要引入形心计算公式：

其中，a_max及a_min分别为最西边和最东边的纬度值，Δb则为积分时纬度坐标对应的网格覆盖经度范围。通过式(9)即可得到该网格形心的纬度坐标a₀，同样，根据：

便可以得到形心的经度坐标b₀，将(a₀,b₀)及(c₀,d₀)进行对比，就可以解析出两网格相对位置的具体关系。

Claims (1)

1.一种用于电力巡线的基础网格确定方法，其特征是该方法包括下列步骤：

(1)网格形状参数，为了保证网格划分的合理性，共享基底网格将由不同的形状构成；网格绝大多数情况下会定义为矩形或三角形。这两种形状的网格参数分别为4和3，与此同时，形状参数还将规定该网格坐标参数的数量，即矩形网格有4个坐标参数而三角形网格仅有3个坐标参数；

(2)网格坐标参数，由网格形状参数确定网格坐标参数的数量后，便能通过坐标参数唯一确定网格在巡线图中的分布情况；网格坐标通过网格顶点的经纬度坐标表示；

(3)网格编号，将网格形状参数与坐标参数结合便能得到每一块网格唯一的编号，即ID；

(4)邻接关系，对相邻的两目标网格坐标参数借助斜率公式确定两目标网格邻接关系；

(5)相对位置关系，对不相邻的两目标网格，只需比较不同网格的坐标参数大小即可获得其相对位置关系。