CN109163715A - 一种基于无人机rtk技术的电力选站勘测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，包括：S1、根据静态设备参数以及实际飞行测试报告选择倾斜摄影测量设备搭载飞行平台；S2、根据勘测业务特征选取倾斜摄影测量设备；S3、根据需勘测区域地形地貌特征，结合无人机平台与倾斜摄影测量系统特性，确定在实际数据获取中的方式；S4、利用无人机平台搭载倾斜摄影测量设备进行电力选站、选径作业，根据数据获取效果来确定最佳测量方式。解决了无人机测量平台方案选型及三维测量飞行作业方式的主要技术问题，实现选站、选线测量的一次性终勘定位，优化站址及线路路径走向，降低人工勘测成本，提高电力设施与周边环境适应率。

Description

一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法

技术领域

本发明涉及电力勘测技术装置，特别是一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法。

背景技术

随着城市建设的快速发展，区域内规划建设的电力站址以及线路走廊作为社会经济资源配置的选择，不但日趋困难，而且电力选站、选径落点也日趋科学合理，报送审批的基础资料日趋完整、规范。

传统的图纸选点(选线)依附于人工现场复勘的电力勘察、勘测施工作业方式，其不但数据误差大、现场工期长以及设计人员现场安全性差，并且因与其它不可见的城市隧、沟、管、线的配置冲突带来的设计工期延后、图纸变更等问题一直不能有效解决。

因此为缩短电力勘测工期、提高基础勘测数据精度，急需一种可快速获取设计基础数据、地理位置精准落点落线的智能信息平台，实现与现有技术工具数据库链接整合的联合操作系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，旨在解决无人机测量平台方案选型及三维测量飞行作业方式存在的技术问题，实现选站、选线测量的一次性终勘定位，优化站址及线路路径走向，降低人工勘测成本，提高电力设施与周边环境适应率。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，所述方法包括以下步骤：

S1、根据静态设备参数以及实际飞行测试报告选择倾斜摄影测量设备搭载飞行平台；

S2、根据勘测业务特征选取倾斜摄影测量设备；

S3、根据需勘测区域地形地貌特征，结合无人机平台与倾斜摄影测量系统特性，确定在实际数据获取中的方式；

S4、利用无人机平台搭载倾斜摄影测量设备进行电力选站、选径作业，根据数据获取效果来确定最佳测量方式。

优选地，所述倾斜摄影测量设备搭载飞行平台为多旋翼无人机或者固定翼无人机。

优选地，所述需勘测区域地形地貌特征包括站址环境地质条件、多种输电走廊地形地貌特征、原始数据精度、点云获取极限频率。

优选地，所述在实际数据获取中的方式包括飞行方式、速度、高度、激光系统调校及动态参数设置。

优选地，所述飞行方式包括无人机与导线保持相对高度飞行、梯度飞行模式、斜度飞行模式。

优选地，所述根据数据获取效果来确定最佳测量方式具体操作为：

选择多条试验输电线路，分别对无人机倾斜摄影测量的不同三维测量方式进行对比分析，完成不同作业模式下线路环境参数、飞行作业参数以及分析处理方法流程的相关性评估。

优选地，所述线路环境参数包括地形复杂度、植被覆盖率、气象参数。

优选地，所述飞行作业参数包括飞行半径、飞行速度、射程以及采集频率。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

与现有技术相比，本发明通过对无人机设备以及倾斜摄影测量设备进行选取，结合勘测区域地形地貌特征确定最佳的电力选站、选径作业测量方式，解决了无人机测量平台方案选型及三维测量飞行作业方式的主要技术问题，实现选站、选线测量的一次性终勘定位，优化站址及线路路径走向，避开建筑物和不良地质地段，同时自动校核原有数据库台帐信息，避免与其他电力设施、城市管线的位置、走向及交叉、跨越等空间矛盾，减少青苗砍伐和环境破坏，减少野外劳动强度，降低人工勘测成本，提高电力设施与周边环境适应率。

附图说明

图1为本发明实施例中所提供的一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法流程图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

下面结合附图对本发明实施例所提供的一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法进行详细说明。

如图1所示，本发明实施例公开了一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，包括以下步骤：

S1、根据静态设备参数以及实际飞行测试报告选择倾斜摄影测量设备搭载飞行平台；

S2、根据勘测业务特征选取倾斜摄影测量设备；

S3、根据需勘测区域地形地貌特征，结合无人机平台与倾斜摄影测量系统特性，确定在实际数据获取中的方式；

S4、利用无人机平台搭载倾斜摄影测量设备进行电力选站、选径作业，根据数据获取效果来确定最佳测量方式。

根据静态设备参数以及实际飞行测试报告等在现有已装备主流无人机平台中选择最适宜的倾斜摄影测量设备搭载飞行平台，如果已装备型号无法满足系统需要，则需扩展调研范围，以确定可以推荐于实际作业单元的可选机型。无人机平台是线路飞行巡检的承载平台，是整体系统作业安全性的最重要保证。在本发明实施例中针对巡检输电走廊特征、巡检业务实践需求、总体载荷系统、作业可持续性、系统整体精度、安全性、操作便捷性、采购维护成本等诸多方面着手，对多旋翼无人机和固定翼无人机两大类飞行平台进行选型和实际测评对比。

结合上述选取的无人机平台性能特征，根据主流小型化倾斜摄影测量设备的性能参数，选取对应的倾斜摄影测量设备系统。倾斜摄影测量设备决定着系统数据获取的核心能力，其获取的三维数据是与其它可见光采集设备所采集的数据有着本质区别。需考虑勘测业务特征，充分考虑站址环境地质条件、多种输电走廊地形地貌特征、原始数据精度、点云获取极限频率等，结合采购价格、作业复杂度、系统寿命、操作难易度等需求，选取最适宜的倾斜摄影测量硬件系统。

根据需勘测区域地形地貌特征，结合多旋翼/固定翼无人机平台与倾斜摄影测量系统特性，确定系统在实际数据获取中的方法，包括飞行方式、速度、高度、激光系统调校及动态参数设置等。

利用多旋翼/固定翼无人机平台搭载倾斜摄影测量设备进行电力选站、选径作业，根据数据获取效果来确定最佳测量方式，既能提高作业效率，又能降低飞行安全风险，为后续大范围生产应用提供经验。

选择多条试验输电线路，分别对无人机倾斜摄影测量的不同三维测量方式进行对比分析，完成不同作业模式下线路环境参数、飞行作业参数以及分析处理方法流程的相关性评估，通过评估为各部门协同式机巡作业模式的设计提供科学化决策参考依据。所述线路环境参数包括地形复杂度、植被覆盖率、气象参数；所述飞行作业参数包括飞行半径、飞行速度、射程以及采集频率。

确定倾斜摄影测量多角度拍摄的最优轨迹规划；针对不同的飞行任务目的，确定无人机与导线保持相对高度飞行、梯度飞行模式、斜度飞行模式的最优航迹规划方法。

倾斜摄影测量三维点云全局定向；单次倾斜摄影测量飞行作业形成的三维点云处于本地坐标系，尚未包含WGS84等全局地理坐标系坐标。通过基于野外控制点的倾斜摄影测量三维点云全局定向内外作业方法，使得该类点云与现有电网资产数据库中台账数据统一坐标系统。

实景三维建模；通过相机自动校验技术，解决多个相机主距和畸变不同的问题，并通过多相机的同名点量测自动提取以及空三解算，对多视影像进行密集匹配，完成三维表面模型的自动构建。

倾斜摄影测量数据可视化以及应用；通过对三维实景数据的三维可视化显示和展示管理，以及线路实景的量测与传统三维地理信息平台的集成，实现可视化管理。测量数据通过与现有的作业管理系统进行集成，以及与激光雷达、倾斜摄影测量多源数据的融合与分析。

通过选定站址以及线路，在分档之后，在安全隐患明细表和交叉跨越明细表后提供输电线路的平断面图，平端面图根据杆塔区间号划分，其中在断面图上反映杆塔号、档距、交跨物、地面、植被、交跨距离等要素，同时在平面图反映杆塔中心点坐标、杆塔号等信息。平面图和断面图两种视图输出在同一页面，上下分列方式排布，直观显示线路和跨越物的距离方位关系。

本发明实施例通过对无人机设备以及倾斜摄影测量设备进行选取，结合勘测区域地形地貌特征确定最佳的电力选站、选径作业测量方式，解决了无人机测量平台方案选型及三维测量飞行作业方式的主要技术问题，实现选站、选线测量的一次性终勘定位，优化站址及线路路径走向，避开建筑物和不良地质地段，同时自动校核原有数据库台帐信息，避免与其他电力设施、城市管线的位置、走向及交叉、跨越等空间矛盾，减少青苗砍伐和环境破坏，减少野外劳动强度，降低人工勘测成本，提高电力设施与周边环境适应率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、根据静态设备参数以及实际飞行测试报告选择倾斜摄影测量设备搭载飞行平台；

S2、根据勘测业务特征选取倾斜摄影测量设备；

S3、根据需勘测区域地形地貌特征，结合无人机平台与倾斜摄影测量系统特性，确定在实际数据获取中的方式；

S4、利用无人机平台搭载倾斜摄影测量设备进行电力选站、选径作业，根据数据获取效果来确定最佳测量方式。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，其特征在于，所述倾斜摄影测量设备搭载飞行平台为多旋翼无人机或者固定翼无人机。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，其特征在于，所述需勘测区域地形地貌特征包括站址环境地质条件、多种输电走廊地形地貌特征、原始数据精度、点云获取极限频率。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，其特征在于，所述在实际数据获取中的方式包括飞行方式、速度、高度、激光系统调校及动态参数设置。

5.根据权利要求4所述的一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，其特征在于，所述飞行方式包括无人机与导线保持相对高度飞行、梯度飞行模式、斜度飞行模式。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，其特征在于，所述根据数据获取效果来确定最佳测量方式具体操作为：

选择多条试验输电线路，分别对无人机倾斜摄影测量的不同三维测量方式进行对比分析，完成不同作业模式下线路环境参数、飞行作业参数以及分析处理方法流程的相关性评估。

7.根据权利要求6所述的一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，其特征在于，所述线路环境参数包括地形复杂度、植被覆盖率、气象参数。

8.根据权利要求6所述的一种基于无人机RTK技术的电力选站勘测方法，其特征在于，所述飞行作业参数包括飞行半径、飞行速度、射程以及采集频率。