CN110953993A - 一种用于输电线路弧垂和限距的检测装置和方法 - Google Patents

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CN110953993A CN201911112999.8A CN201911112999A CN110953993A CN 110953993 A CN110953993 A CN 110953993A CN 201911112999 A CN201911112999 A CN 201911112999A CN 110953993 A CN110953993 A CN 110953993A
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Datong Power Supply Co of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种用于输电线路弧垂和限距的检测方法，包括：S1，在合适位置设置检测装置；S2，采集杆塔及其间线路的图像，杆塔上下两端点与检测点的距离，两个端点与检测点的角度；S3，计算每个杆塔两个端点之间的距离；S4，选取包含线路及两端的杆塔的图像计算图像的像素与实际距离的比例，生成线路的拟合曲线；S5，依据比例计算线路最低点与该点竖直上方线路悬挂点连线上的点之间的距离；S6，以目标线路为模板，在距离线路安全距离处绘制相同曲线，进行限距的检测。本发明检测整个过程只要将摄像头对准杆塔顶部到底部以及线路即可，由于目前图像处理迅速，因此只要摄像头划过杆塔和线路即可快速捕捉，使得检测过程快捷、智能。

Description

一种用于输电线路弧垂和限距的检测装置和方法
技术领域
本发明涉及自动化检测技术领域，尤其涉及一种用于输电线路弧垂和限距的检测装置和方法。
背景技术
目前输电线路弧垂和限距的检测主要分为施工验收和日常巡检两大用途，在施工验收中，常用等长法、异长法、角度法等，这些方法测量精度高、直观性强，但操作过程复杂，尤其不适于带电作业；日常巡检中，常用的方法有多传感器测量法、超声波测距法、图像处理法等。多传感器测量方法是根据输电线路的特性，采集其导线的拉力、温度、悬挂点角度等信息估算弧垂，该方法需要将多种传感器固定在输电线路上，安装和维护难度较大。超声波测量时，假设输电线路为柔索模型，可推导最大弧垂计算公式
Figure BDA0002273285030000011
其中h1、h2为导线挂点的高程，l为档距，h3和l1分别为导线上任意一点的高程和该点到基准杆塔的距离，该方法中，需要提前输入h1、h2、l的值，可能因施工数据错误或人为错输数据而导致测量结果错误，且因为超声波测量中无指示功能，导致h3和l1的数值可能不是严格对应输电线路同一点，存在测量过程繁琐、易受外部因素影响的问题。图像处理法主要是，将输电线路从图像中提取出来，通过曲线拟合的方法获取曲线模型，最终计算弧垂长度，但是该方法需要每次测量时都进行标定，实际操作难度较大。
发明内容
本发明为了解决10kV及以下输电线路瓷瓶难以进行检测的问题，提出一种用于输电线路弧垂和限距的检测方法，采用的检测装置结构简单，测量准确并且对图像进行统一的标定处理，克服现有技术中多传感器法安装维护难度大，超声波测距法因施工数据错误或人为错输数据而导致测量结果错误以及图像处理法每次测量都需要进行标定。
本发明具体技术方案是一种用于输电线路弧垂和限距的检测方法，采用输电线路弧垂和限距检测装置对输电线路进行检测，其特征在于，所述检测装置包括固定支架及设置在所述固定支架上的激光测距单元，角度测量单元和图像采集单元，所述激光测距单元和图像采集单元设置在相邻位置同步转动且光轴平行，所述检测装置通过对监测点进行测距和角度检测，对杆塔、相邻杆塔和其间线路进行连续拍摄；所述检测方法包括以下步骤：
S1，在待检测的杆塔附近选择能够将多个连续杆塔拍摄于图像采集单元视野内的检测位置，并在选定的检测位置设置检测装置；
S2，图像采集单元采集杆塔及其间线路的图像，并根据采集顺序对杆塔进行编号，激光测距单元采集杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的距离，角度测量单元采集杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的角度；
S3，通过位于杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的距离和位于杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的角度，计算每个杆塔上下两端点之间的距离；
S4，通过选取包含待检测的线路及线路两端的杆塔的图像，通过获取杆塔上下两端点在竖直方向上的像素值以及计算得到的该杆塔上下两端点之间的距离，计算图像的像素与实际距离的比例，采集线路上各点的在图像位图中的坐标位置，对线路图形按计算的比例进行矢量化，并对线路图形矢量图进行曲线拟合得到线路拟合曲线；
S5，生成线路两端杆塔悬挂点位置的连线矢量图，确定线路拟合曲线最低点在图像上的位置，以及该点在竖直上方悬挂点连线上的投影点在图像上的位置，依据比例计算线路最低点与该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间的距离，即弧垂长度；
S6，以目标线路拟合曲线为模板，在距离线路安全距离处绘制相同曲线，通过判断绘制曲线内是否有物体进行限距的检测。
更进一步地，在步骤S3中，所述杆塔上下两端点之间的距离与杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的距离、杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的角度的关系为:
Figure BDA0002273285030000031
其中，H为位于杆塔上下两端点之间的距离，L1为杆塔上端点至激光测距单元的距离，L2为杆塔下端点至激光测距单元的距离，θ为位于杆塔上下两端点与激光测距单元间的夹角。
更进一步地，在步骤S5中，图像的像素与实际距离的比例、线路拟合曲线的最低点和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间的距离以及该距离在图像上对应的像素距离之间的关系为：
Figure BDA0002273285030000032
其中，HP是杆塔上下两端点在图像上的像素距离，H是杆塔上下两个端点之间的距离，FP是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离对应的像素距离，F是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离。
还提供了一种用于输电线路弧垂和限距的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括数据采集模块和分析模块；
其中，数据采集模块还包括激光测距单元、角度测量单元和图像采集单元，所述激光测距单元和图像采集单元设置在相邻位置同步转动且光轴平行；
所述激光测距单元用于采集杆塔上下两端点与所述检测装置的距离；
所述角度测量单元用于采集杆塔上下两端点与所述检测装置的角度；
所述图像采集单元用于获取连续的多个杆塔和其间线路的图像；
所述分析模块还包括：图像预处理单元，高度计算单元和图像分析单元；
所述图像预处理单元用于对采集到的图像中各杆塔进行编号，并依据序号从连续的图像中筛选包含包含待检测线路和两端杆塔的图像；
所述高度计算单元用于计算杆塔上下两端点之间的距离和弧垂长度；
所述图像分析单元用于采集线路上各个点的在图像中的坐标位置，对线路图形按计算的比例进行矢量化，根据矢量图进行曲线拟合，并绘制线路两侧悬挂点的连线；还能够依据线路拟合曲线生成与线路的拟合曲线距离为最小安全距离的曲线并判断曲线内是否有物体。
更进一步地，所述杆塔上下两端点之间的距离与杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的距离、杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的角度的关系为:
Figure BDA0002273285030000041
其中，H为杆塔上下两端点之间的距离，L1为杆塔上端点至激光测距单元的距离，L2为杆塔下端点至激光测距单元的距离，θ为杆塔上下两端点与激光测距单元间的夹角。
更进一步地，图像的像素与实际距离的比例、线路拟合曲线的最低点和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间的距离以及该距离在图像上对应的像素距离之间的关系为：
Figure BDA0002273285030000042
其中，HP是杆塔上下两端点在图像上的像素距离，H是杆塔上下两个端点之间的距离，FP是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离对应的像素距离，F是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离。
更进一步地，所述检测装置还包括触摸屏，所述触摸屏用于进行人机交互以及显示弧垂和限距的检测结果，通过在触摸屏上显示弧垂信息以及以线路曲线为模板绘制的等高线，直观的显示限距内是否有高杆植物、建筑物等。
更进一步地，所述检测装置还包括三维增稳平台和电子防抖单元，所述三维增稳平台和电子防抖单元共同作用，用于提高图像采集单元采集的图像画面清晰度。
更进一步地，所述触摸屏在采集过程中实时展示图像采集单元采集的图像画面，并在其画面中激光测距单元采集点对应的位置进行标记。
更进一步地，所述图像采集单元采用包括广角镜头、长焦镜头和黑白镜头的三摄系统。
本发明的有益效果是：
1、现有弧垂和限距检测过程中，需要巡检员完成较复杂且专业的操作，本发明只需要通过分别采集每个杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的距离，杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的角度和多个杆塔及其间线路连续的图像即可实现自动化的分析，整个过程只要巡检员根据操作规范，将摄像头对准杆塔顶部到底部以及线路即可。
2、现有弧垂和限距检测过程中，通常需要进行精密的测绘并进行大量的标定才能够准确的分析弧垂和限距，本发明通过图像分析模块自动将杆塔上下端点及组成线路的点提出来并转换成矢量图形，生成线路拟合曲线同时依据线路在两侧杆塔的悬挂点生成辅助的连线分析垂弧在图像中的像素距离，并通过激光测距单元获取图像中像素与实际距离的比例计算垂弧实际距离。同时，依据线路矢量图形的形状在距离线路的最小安全距离处生成新绘制的图形，并直观的判断安全距离内是否有其他物体，从而实现了限距的检测。极大的提高了弧垂和限距检测过程中的自动化程度，避免了大量的人工标定和多处测量造成的采集误差。
3、本发明专利采用深度学习技术对连续采集到的图像中杆塔进行识别，由于目前基于深度学习的图像处理能力一般超过25帧每秒，因此只要巡检员的摄像头划过杆塔和线路即可快速捕捉，使得检测过程便捷、快速、智能，相比现有技术中需要依照严格的图像采集方法进行精确的采集具有较大的提升。
4、本发明中的检测装置采用触摸屏进行人机交互，能够使操作人员控制激光测距仪通过触摸屏在图像中选择合适的点，确认图像采集单元采集图像范围；同时，还能将限距的模拟曲线显示在屏幕中，使限距检测更加直观。
5、本发明中的检测装置采用三维增稳平台和电子防抖单元，其中三维增稳平台能够保证图像采集装置在采集多出图像时进行转动的情况下保持图像采集装置中镜头的稳定，与电子防抖单元共同作用进一步消除抖动，从而获取更清晰的图像。
6、本发明中的检测装置采用包括广角镜头、长焦镜头和黑白镜头的三摄系统，克服了现有技术中常用的光学调焦镜头体积大、质量大，不利于携带及转动取景，采用广角镜头、长焦镜头和黑白镜头的三摄系统不但能通过广角镜头获得更大的图像视野，还能通过长焦镜头进行放大对焦的调节，并通过黑白镜头获取更多的图像细节，提高图像质量，从而提高了检测装置的检测精度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种用于输电线路弧垂和限距的检测装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种用于输电线路弧垂和限距的检测方法中计算杆塔两端的两个采集点距离的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种用于输电线路弧垂和限距的检测方法中杆塔弧垂和限距的示意图；
图4是本发明实施例提供的一种用于输电线路弧垂和限距的检测方法的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图1-4，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如附图1所示，一种用于输电线路弧垂和限距的检测装置，该检测装置包括数据采集模块和分析模块。
其中，数据采集模块还包括激光测距单元，角度测量单元和图像采集单元。激光测距单元用于检测杆塔上下两端点到激光测距单元的距离L1、L2；角度测量单元用于测量杆塔上下两端点与激光测距单元的夹角θ；图像采集单元用于获取多个连续杆塔和其间线路的图像。激光测距单元与图像采集单元相邻设置并同步转动，光轴互相平行，用于保证激光测距单元采集点靠近并固定在图像采集单元所采集的图像中心，并在图像采集单元所采集的镜头中激光测距单元采集点对应的位置进行标记，使检测人员通过采集到的图像确定激光测距点的位置。
在本实施例中，激光测距单元采用小尺寸的高精度激光测距传感器，避免体积和质量过大难以精确调节，角度测量单元是高精度倾角传感器，图像采集单元采用光学调焦镜头，满足不同距离下对图像的采集需求。由于光学调焦镜头加装了光学调焦模块，具有体积大、质量大的缺点，还可以采用广角镜头和长焦镜头的双摄系统，通过软件方法实现光学变焦的效果，具有体积小、重量轻、调焦自动化的特点，但是价格高昂，软件变焦及双镜头图像融合技术需要额外的芯片或软件进行处理；也可以在广角镜头和长焦镜头的双摄系统基础上增加黑白镜头组成三摄系统，通过黑白摄像头的信息，进一步增强采集图像的质量，具体应当根据不同的需求采用不同的图像采集单元方案。数据采集模块还设有支撑板，支撑板上表面是平面，激光测距单元、角度测量单元和图像采集单元均固定在该支撑板的上表面，激光测距单元与图像采集单元设置在相邻的位置，确保激光测距点位于图像采集的中心，并在图像采集的取景框中激光测距单元采集点的位置设有十字线准心，帮助检测人员进行确定激光测距单元采集位置是否对准杆塔上下两端的采集点。
分析模块是能够进行深度学习系统运行的移动端智能模组，用于对杆塔进行识别，同时进行弧垂和限距的分析及计算。分析模块还包括图像预处理单元，高度计算单元和图像分析单元。分析模块分别与激光测距单元、角度测量单元和图像采集单元连接。图像预处理单元用于接收图像采集单元发送的图像信息，并对多个杆塔及其间的线路的连续拍摄影像中的杆塔进行识别和编号，并从连续的图像中筛选包含指定序号的杆塔、相邻杆塔及其间线路的图像。高度计算单元用于通过激光测距单元和角度测量单元检测到的激光测距单元与杆塔上下两端点之间的距离和杆塔上下两端点与激光测距单元之间的角度计算杆塔上下两端点之间距离，并通过该距离与对应位置间像素点数量计算本幅图像中像素数量与实际距离的比例。图像分析单元通过图像预处理单元筛选的包含待检测线路和两端杆塔的图像，采集线路上各个点的在图像中的坐标位置，对线路图形按计算的比例进行矢量化，根据矢量图进行曲线拟合，并绘制线路两侧悬挂点的连线；确定线路拟合曲线最低点、最低点与竖直上方悬挂点连线上的投影点之间的像素距离；同时依据线路拟合曲线生成与线路的拟合曲线距离为最小安全距离的曲线，并分析生成的曲线内是否有其他物体。
如附图2所示，激光测距单元将采集到的杆塔上至激光测距单元的距离L1、L2发送至分析模块；角度测量单元将检测到的杆塔上下两个端点与激光测距单元之间夹角θ发送至分析模块，杆塔上下两端点之间的距离由高度计算单元依据采集到的数据通过公式
Figure BDA0002273285030000091
计算得到。
如附图3所示，图像分析单元在杆塔图像信息中获取杆塔上下两个端点之间的高度对应的像素值HP，计算本幅图像中像素数量与实际距离的比例；图像的像素与实际距离的比例、线路拟合曲线的最低点和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间的距离以及该距离在图像上对应的像素距离之间的关系为：
Figure BDA0002273285030000092
其中，HP是杆塔上下两端点在图像上的像素距离，H是杆塔上下两个端点之间的距离，FP是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离对应的像素距离，F是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离。
在本实施例中，分析模块是英伟达TX2开发套件，也可以采用如麒麟980等其他具有运行深度学习算法功能的移动端智能模组。
在本实施例中，检测装置还包括触摸屏，三维增稳平台，电子防抖单元，蜂鸣器或语音提示单元，数据存储单元，无线通信单元和定位单元。其中，触摸屏用于在采集中实时展示图像采集单元采集的图像画面，在分析中进行人机交互以及显示弧垂和限距的检测结果，通过在触摸屏上显示弧垂信息以及以线路曲线为模板绘制的等高线，直观的显示限距内是否有高杆植物、建筑物等。三维增稳平台通过内置的三轴陀螺仪实现增稳，用于承载数据采集模块，实现激光测距单元和图像采集单元的精确调节。电子防抖单元和三维增稳平台共同作用，用于提高图像采集单元采集的图像画面清晰度。蜂鸣器或语音提示单元用于提醒检测装置操作人员当前操作的进度以及指导其如何操作。数据存储单元用于存储数据采集模块采集到的距离、角度和图像数据以及分析模块的计算结果和检测结果。无线通信单元用于检测装置进行数据的实时传输，软件系统更新和升级等。定位单元用于记录检测装置巡检轨迹，实现巡检监督及回溯。
如附图4所示，本发明还包括一种用于输电线路弧垂和限距的检测方法，包括以下步骤：
S1，在待检测的杆塔附近选择能够将多个连续杆塔拍摄于图像采集单元视野内的检测位置，并在选定的检测位置设置检测装置；
S2，图像采集单元采集杆塔及其间线路的图像，并根据采集顺序对杆塔进行编号，激光测距单元采集杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的距离，角度测量单元采集杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的角度；
S3，通过位于杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的距离和位于杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的角度，计算每个杆塔上下两端点之间的距离；
S4，通过选取包含待检测的线路及线路两端的杆塔的图像，通过获取杆塔上下两端点在竖直方向上的像素值以及计算得到的该杆塔上下两端点之间的距离，计算图像的像素与实际距离的比例，采集线路上各点的在图像位图中的坐标位置，对线路图形按计算的比例进行矢量化，并对线路图形矢量图进行曲线拟合得到线路拟合曲线；
S5，生成线路两端杆塔悬挂点位置的连线矢量图，确定线路拟合曲线最低点在图像上的位置，以及该点在竖直上方悬挂点连线上的投影点在图像上的位置，依据比例计算线路最低点与该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间的距离，即弧垂长度；
S6，以目标线路拟合曲线为模板，在距离线路安全距离处绘制相同曲线，通过判断绘制曲线内是否有物体进行限距的检测。
具体的，在步骤S1中，选择能够连续拍摄多个杆塔及其间线路清晰且完整图像的观测位置，在观测位置设置检测装置。
在步骤S2中，图像采集单元连续采集杆塔及其间线路的图像，并按采集顺序对杆塔进行编号，并对分别对每个杆塔通过激光测距单元分别采集杆塔上下两个端点到激光测距单元距离，通过角度测量单元测量杆塔上下两个端点和激光测距单元间角度；
在步骤S3中，高度计算单元从激光测距单元采集到杆塔上下两个端点到激光测距单元距离L1、L2，和角度测量单元检测到杆塔上下两端点和激光测距单元的夹角θ，依据公式
Figure BDA0002273285030000111
计算指定序号的杆塔上下两端点之间的距离；
在步骤S4中，图像预处理单元依据检测顺序依次从接收到的图像采集单元发送的图像信息中筛选出包含待检测的线路及线路两端的杆塔的图像；获取杆塔上下两端点在竖直方向上的像素值以及计算得到的该杆塔上下两端点之间的距离，计算图像的像素与实际距离的比例；并采集线路上各点的在图像位图中的坐标位置，对线路上各点组成的图形按计算得到的像素与实际距离比例进行矢量化，并根据矢量图进行曲线拟合，生成与线路相同的拟合曲线；
在步骤S5中，图像分析单元获取线路拟合曲线中最低位置所在点，确定线路两端杆塔悬挂点图像的坐标位置，将两侧悬挂点通过直线连接，并获取拟合曲线最低点在该连线中竖直上方的投影点的坐标位置，依据图像的像素与实际距离的比例、拟合曲线最低点和最低点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离对应的像素距离以及线路最低点和最低点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离，即弧垂长度之间的关系为：
Figure BDA0002273285030000112
其中，HP是杆塔上下两端点在图像上的像素距离，H是杆塔上下两个端点之间的距离，FP是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离对应的像素距离，F是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离。
在步骤S6中，图像分析单元依据线路的拟合曲线为模板，在距离线路最小安全距离处绘制相同曲线，通过判断绘制的相同曲线内是否有高杆植物、建筑物等，实现限距的检测。
虽然本发明已经以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (10)

1.一种用于输电线路弧垂和限距的检测方法，采用输电线路弧垂和限距检测装置对输电线路进行检测，其特征在于，所述检测装置包括固定支架及设置在所述固定支架上的激光测距单元、角度测量单元和图像采集单元，所述激光测距单元和图像采集单元设置在相邻位置同步转动且光轴平行，所述检测装置通过对监测点进行测距和角度检测，对杆塔、相邻杆塔和其间线路进行连续拍摄；
所述检测方法包括以下步骤：
S1，在待检测的杆塔附近选择能够将多个连续杆塔拍摄于图像采集单元视野内的检测位置，并在选定的检测位置设置检测装置；
S2，图像采集单元采集杆塔及其间线路的图像，并根据采集顺序对杆塔进行编号，激光测距单元采集杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的距离，角度测量单元采集杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的角度；
S3，通过位于杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的距离和位于杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的角度，计算每个杆塔上下两端点之间的距离；
S4，通过选取包含待检测的线路及线路两端的杆塔的图像，通过获取杆塔上下两端点在竖直方向上的像素值以及计算得到的该杆塔上下两端点之间的距离，计算图像的像素与实际距离的比例，采集线路上各点的在图像位图中的坐标位置，对线路图形按计算的比例进行矢量化，并对线路图形矢量图进行曲线拟合得到线路拟合曲线；
S5，生成线路两端杆塔悬挂点位置的连线矢量图，确定线路拟合曲线最低点在图像上的位置，以及该点在竖直上方悬挂点连线上的投影点在图像上的位置，依据比例计算线路最低点与该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间的距离，即弧垂长度；
S6，以目标线路拟合曲线为模板，在距离线路安全距离处绘制相同曲线，通过判断绘制曲线内是否有物体进行限距的检测。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤S3中，所述杆塔上下两端点之间的距离与杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的距离、杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的角度的关系为:
Figure FDA0002273285020000021
其中，H为位于杆塔上下两端点之间的距离，L1为杆塔上端点至激光测距单元的距离，L2为杆塔下端点至激光测距单元的距离，θ为位于杆塔上下两端点与激光测距单元间的夹角。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤S5中，图像的像素与实际距离的比例、线路拟合曲线的最低点和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间的距离以及该距离在图像上对应的像素距离之间的关系为：
Figure FDA0002273285020000022
其中，HP是杆塔上下两端点在图像上的像素距离，H是杆塔上下两个端点之间的距离，FP是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离对应的像素距离，F是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离。
4.一种用于输电线路弧垂和限距的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括数据采集模块和分析模块；
其中，数据采集模块还包括激光测距单元、角度测量单元和图像采集单元，所述激光测距单元和图像采集单元设置在相邻位置同步转动且光轴平行；
所述激光测距单元用于采集杆塔上下两端点与所述检测装置的距离；
所述角度测量单元用于采集杆塔上下两端点与所述检测装置的角度；
所述图像采集单元用于获取连续的多个杆塔和其间线路的图像；
所述分析模块还包括：图像预处理单元，高度计算单元和图像分析单元；
所述图像预处理单元用于对采集到的图像中各杆塔进行编号，并依据序号从连续的图像中筛选包含待检测线路和两端杆塔的图像；
所述高度计算单元用于计算杆塔上下两端点之间的距离和弧垂长度；
所述图像分析单元用于采集线路上各个点在图像中的坐标位置，对线路图形按计算的比例进行矢量化，根据矢量图进行曲线拟合，并绘制线路两侧悬挂点的连线；还能够依据线路拟合曲线生成与线路的拟合曲线距离为最小安全距离的曲线并判断曲线内是否有物体。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述杆塔上下两端点之间的距离与杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的距离、杆塔上下两端点与激光测距单元检测点的角度的关系为:
Figure FDA0002273285020000031
其中，H为杆塔上下两端点之间的距离，L1为杆塔上端点至激光测距单元的距离，L2为杆塔下端点至激光测距单元的距离，θ为杆塔上下两端点与激光测距单元间的夹角。
6.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，图像的像素与实际距离的比例、线路拟合曲线的最低点和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间的距离以及该距离在图像上对应的像素距离之间的关系为：
Figure FDA0002273285020000032
其中，HP是杆塔上下两端点在图像上的像素距离，H是杆塔上下两个端点之间的距离，FP是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离对应的像素距离，F是线路拟合曲线最低点和和该点竖直上方悬挂点连线上的投影点之间距离。
7.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括触摸屏，所述触摸屏用于进行人机交互以及显示弧垂和限距的检测结果，通过在触摸屏上显示弧垂信息以及以线路曲线为模板绘制的等高线，直观的显示限距内是否有高杆植物、建筑物等。
8.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括三维增稳平台和电子防抖单元，所述三维增稳平台和电子防抖单元共同作用，用于提高图像采集单元采集的图像画面清晰度。
9.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述触摸屏在采集过程中实时展示图像采集单元采集的图像画面，并在其画面中激光测距单元采集点对应的位置进行标记。
10.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述图像采集单元采用包括广角镜头、长焦镜头和黑白镜头的三摄系统。
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