CN111612885A - 输电智慧物联环境下数字化杆塔管控方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输电智慧物联环境下的数字化杆塔管控方法和系统，涉及输电线路杆塔巡检领域。包括以下步骤：获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、杆塔巡检动态数据、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息；对三维点云信息进行处理得到三个基础模型；将三个模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型；基于杆塔基础信息和关键零部件基础信息得到数字化杆塔静态数据库；基于杆塔巡检动态数据获取数字化杆塔动态数据库；将静态数据库和动态数据库组合，得到数字化杆塔档案；将杆塔虚拟现实三维模型和数字化杆塔档案融合并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。本发明加强了对输电线路杆塔的整体管控。

Description

输电智慧物联环境下数字化杆塔管控方法和系统

技术领域

本发明涉及输电线路杆塔巡检技术领域，具体涉及一种输电智慧物联环境下数字化杆塔管控方法和系统。

背景技术

随着科技水平的发展，人们对能源的需求越来越大，因此电网的规模不断扩大。通过输电线路杆塔支持输电线路运输电力是长距离输送电力的主要方式。而输电线路杆塔长期暴露在野外，输电线路杆塔的零部件会遭到损坏，因此对输电线路杆塔进行巡检是至关重要的。

现有技术一般由巡检人员携带无人机到现场巡检杆塔。巡检人员根据自身的经验预判需要检测和拍摄的杆塔重点部件，再操控无人机在这些部位处进行拍摄，获取部件的图像信息，图像存储在无人机内置的存储卡中，待巡检作业完成后，巡检人员再将图像信息下载，通过人工进行识别命名与分类存储。

本申请的发明人发现，现有技术在应用时，每次巡检后需要人工识别并统计巡检结果，工作量较大，且耗时较多，不利于输电线路杆塔巡检的整体管控。即现有技术在巡检输电线路杆塔时存在整体管控性差的缺点。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种输电智慧物联环境下数字化杆塔管控方法和系统，解决了现有技术在巡检输电线路杆塔时整体管控性差的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明解决其技术问题所提供的一种输电智慧物联环境下数字化杆塔管控方法，所述管控方法由计算机执行，包括以下步骤：

获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、杆塔巡检动态数据、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息；

基于三维点云处理技术对所述杆塔三维点云信息、所述关键零部件三维点云信息和所述杆塔周边环境三维点云信息分别进行处理，得到杆塔基础模型、关键零部件基础模型和杆塔周边环境基础模型；

将所述杆塔基础模型和所述关键零部件基础模型组合，得到杆塔物理实体模型；基于所述杆塔GPS信息，将所述杆塔物理实体模型和所述杆塔周边环境基础模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型；

将所述杆塔基础信息和所述关键零部件基础信息进行数字化存档，得到杆塔数据库和零件数据库；将所述杆塔数据库和所述零件数据库组合，得到数字化杆塔静态数据库；

基于所述杆塔巡检动态数据获取数字化杆塔动态数据库；将所述数字化杆塔静态数据库和所述数字化杆塔动态数据库组合，得到数字化杆塔档案；

将所述杆塔虚拟现实三维模型和所述数字化杆塔档案进行融合，并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。

优选的，所述关键零部件包括：导线、绝缘子、螺栓、杆塔标志牌、避雷线、金具、横担和拉线；

所述杆塔标志牌包括杆号牌、相位牌和警告牌；

所述金具包括：保护金具、接续金具、拉线金具、链接金具和耐张夹。

优选的，所述杆塔周边环境包括：建筑、公路、桥梁、绿化、城市附属设施和山体。

优选的，所述杆塔基础信息包括：杆塔编码、杆塔用途、杆塔外形、杆塔材料和结构代号、荷重分级代号、高度代号、杆塔中心经度和杆塔中心维度；

所述杆塔用途包括：直线杆塔、终端杆塔、直线转角杆塔、分支杆塔、耐张杆塔、跨越杆塔、转角杆塔和换位杆塔；

所述杆塔外形包括：上字型、正伞形、叉骨型、倒伞形、猫头型、田字型和V字型；

所述结构代号包括：钢筋混凝土电杆、自立式铁塔和拉线式铁塔；

其中，杆塔编码按照“省、市、区、杆塔编号”的编码规则进行制定，并记录到杆塔数据库中。

优选的，所述关键零部件基础信息包括：关键零部件编号、关键零部件名称、关键零部件类型、和关键零部件中心经度、关键零部件中心维度、关键零部件中心高度；其中，关键零部件编号按照“省、市、区、杆塔编号、位置代码”的编码规则进行制定，并记录到零件数据库中。

优选的，所述杆塔巡检动态数据包括：巡检图像和关键零部件附加属性数据；

所述关键零部件附加属性数据包括：故障数据、巡检数据和维修数据；

所述故障数据包括：故障类型、故障日期和故障审核人员；

所述巡检数据包括：巡检日期、巡检总时长、巡检无人机和巡检人员；

所述维修数据包括：维修日期和维修人员；

将所述巡检图像和所述关键零部件附加属性数据组合，并记录到数字化杆塔动态数据库中。

优选的，所述数字化杆塔动态数据库的获取方法包括：

提取杆塔巡检动态数据中杆塔编号相关信息；

按照提取出的杆塔编号，将各种动态数据与对应的数字化杆塔进行关联，得到数字化杆塔动态数据库；

所述杆塔编号相关信息的提取方法包括：

针对巡检数据中的图像信息，提取图像信息中的GPS数据，并与各杆塔的GPS信息进行对比，查找与该图像位置距离不超过3m的杆塔，并将该杆塔编号与图像信息进行关联；针对故障数据，提取发生故障的零件所属杆塔编号；针对维修数据，提取进行过维修的零件所属杆塔编号。

优选的，所述数字化杆塔管控体系用于管理杆塔相关数据，包括：输电线路杆塔查询、输电杆塔周围地理环境查询、历史巡检数据查询和地理位置查询。

本发明解决其技术问题所提供的一种输电智慧物联环境下数字化杆塔管控系统，所述系统包括计算机，所述计算机包括：

至少一个存储单元；

至少一个处理单元；

其中，所述至少一个存储单元中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述至少一个处理单元加载并执行以实现以下步骤：

获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息；

基于三维点云处理技术对所述杆塔三维点云信息、所述关键零部件三维点云信息和所述杆塔周边环境三维点云信息分别进行处理，得到杆塔基础模型、关键零部件基础模型和杆塔周边环境基础模型；

将所述杆塔基础模型和所述关键零部件基础模型组合，得到杆塔物理实体模型；基于所述杆塔GPS信息，将所述杆塔物理实体模型和所述杆塔周边环境基础模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型；

将所述杆塔基础信息和所述关键零部件基础信息进行数字化存档，得到杆塔数据库和零件数据库；将所述杆塔数据库和所述零件数据库组合，得到数字化杆塔档案；

将所述杆塔虚拟现实三维模型和所述数字化杆塔档案进行融合，并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。

优选的，所述杆塔巡检动态数据包括：巡检图像和关键零部件附加属性数据；

所述关键零部件附加属性数据包括：故障数据、巡检数据和维修数据；

所述故障数据包括：故障类型、故障日期和故障审核人员；

所述巡检数据包括：巡检日期、巡检总时长、巡检无人机和巡检人员；

所述维修数据包括：维修日期和维修人员；

将所述巡检图像和所述关键零部件附加属性数据组合，并记录到数字化杆塔动态数据库中。

(三)有益效果

本发明提供了一种输电智慧物联环境下数字化杆塔管控方法和系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：

本发明通过获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、杆塔巡检动态数据、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息；对三维点云信息进行处理得到三个基础模型；将杆塔基础模型和关键零部件基础模型组合，得到杆塔物理实体模型；基于杆塔GPS信息，将杆塔物理实体模型和杆塔周边环境基础模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型；将杆塔基础信息和关键零部件基础信息进行数字化存档，得到杆塔数据库和零件数据库，并组合得到数字化杆塔静态数据库；基于杆塔巡检动态数据获取数字化杆塔动态数据库；将静态数据库和动态数据库组合，得到数字化杆塔档案；将杆塔虚拟现实三维模型和数字化杆塔档案进行融合，并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。本发明利用虚拟现实技术将杆塔及零部件进行三维建模，并建立杆塔关键巡检数据数字化档案，将模型和数据进行可视化使用，能够更有效、直观地对杆塔巡检进行管理，提高了巡检效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例所提供的电力物联网环境下数字化杆塔管控方法的整体流程图；

图2为本发明实施例所提供的电力物联网环境下数字化杆塔管控方法的示意图。

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，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例通过提供一种输电智慧物联环境下数字化杆塔管控方法和系统，解决了现有技术在巡检输电线路杆塔时整体管控性差的问题，提高了队输电线路杆塔巡检管理的效率。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明实施例通过获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、杆塔巡检动态数据、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息；对三维点云信息进行处理得到三个基础模型；将杆塔基础模型和关键零部件基础模型组合，得到杆塔物理实体模型；基于杆塔GPS信息，将杆塔物理实体模型和杆塔周边环境基础模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型；将杆塔基础信息和关键零部件基础信息进行数字化存档，得到杆塔数据库和零件数据库，并组合得到数字化杆塔静态数据库；基于杆塔巡检动态数据获取数字化杆塔动态数据库；将静态数据库和动态数据库组合，得到数字化杆塔档案；将杆塔虚拟现实三维模型和数字化杆塔档案进行融合，并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。本发明实施例利用虚拟现实技术将杆塔及零部件进行三维建模，并建立杆塔关键巡检数据数字化档案，将模型和数据进行可视化使用，能够更有效、直观地对杆塔巡检进行管理，提高了巡检效率。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明实施例提供了一种输电智慧物联环境下数字化杆塔管控方法，该管控方法由计算机执行，如图1所示，包括以下步骤：

S1、获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、杆塔巡检动态数据、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息；

S2、基于三维点云处理技术对上述杆塔三维点云信息、上述关键零部件三维点云信息和上述杆塔周边环境三维点云信息分别进行处理，得到杆塔基础模型、关键零部件基础模型和杆塔周边环境基础模型；

S3、将上述杆塔基础模型和上述关键零部件基础模型组合，得到杆塔物理实体模型；基于上述杆塔GPS信息，将上述杆塔物理实体模型和上述杆塔周边环境基础模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型；

S4、将上述杆塔基础信息和上述关键零部件基础信息进行数字化存档，得到杆塔数据库和零件数据库；将上述杆塔数据库和上述零件数据库组合，得到数字化杆塔静态数据库；

S5、基于上述杆塔巡检动态数据获取数字化杆塔动态数据库；将上述数字化杆塔静态数据库和上述数字化杆塔动态数据库组合，得到数字化杆塔档案；

S6、将上述杆塔虚拟现实三维模型和上述数字化杆塔档案进行融合，并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。

本发明实施例通过获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、杆塔巡检动态数据、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息；对三维点云信息进行处理得到三个基础模型；将杆塔基础模型和关键零部件基础模型组合，得到杆塔物理实体模型；基于杆塔GPS信息，将杆塔物理实体模型和杆塔周边环境基础模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型；将杆塔基础信息和关键零部件基础信息进行数字化存档，得到杆塔数据库和零件数据库，并组合得到数字化杆塔静态数据库；基于杆塔巡检动态数据获取数字化杆塔动态数据库；将静态数据库和动态数据库组合，得到数字化杆塔档案；将杆塔虚拟现实三维模型和数字化杆塔档案进行融合，并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。本发明实施例利用虚拟现实技术将杆塔及零部件进行三维建模，并建立杆塔关键巡检数据数字化档案，将模型和数据进行可视化使用，能够更有效、直观地对杆塔巡检进行管理，提高了巡检效率。

需要说明的是，在本发明实施例中，数字化杆塔指的是：将现实中的输电线路杆塔进行建模，并将杆塔数据进行数字化存档，将具体的杆塔模型与各自对应的数字档案相关联，得到每一个输电线路杆塔对应的数字化杆塔。

如图2所示，本发明实施例提供的方法将真实场景下的杆塔转化为数字化杆塔。数字化杆塔包括杆塔三维杆塔模型和数字化杆塔档案，即数字化杆塔包括：三维杆塔模型+数字化杆塔档案(其中，数字化杆塔档案又包括：数字化杆塔静态数据库和数字化杆塔动态数据库)。

下面对各步骤进行具体分析。

在步骤S1中，获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、杆塔巡检动态数据、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息。具体包括以下步骤：

S101、获取基础信息。

具体的，本发明实施例可在输电线路杆塔控制中心获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息和关键零部件基础信息。

其中，杆塔基础信息包括：杆塔编码、杆塔用途、杆塔外形、杆塔材料和结构代号、荷重分级代号、高度代号、杆塔中心经度和杆塔中心维度。

具体的，杆塔用途包括：直线杆塔、终端杆塔、直线转角杆塔、分支杆塔、耐张杆塔、跨越杆塔、转角杆塔和换位杆塔。

杆塔外形包括：上字型、正伞形、叉骨型、倒伞形、猫头型、田字型和V字型。

结构代号包括：钢筋混凝土电杆、自立式铁塔和拉线式铁塔。

高度代号指的是杆塔高度，具体为：横担对地面的距离。

在本发明实施例中，关键零部件包括导线、绝缘子、螺栓、杆塔标志牌、避雷线、金具、横担和拉线。

其中，杆塔标志牌包括杆号牌、相位牌和警告牌。

金具包括：保护金具、接续金具、拉线金具、链接金具和耐张夹。

关键零部件基础信息包括：关键零部件编号、关键零部件名称、关键零部件类型、和关键零部件中心经度、关键零部件中心维度、关键零部件中心高度。

S102、获取三维点云信息。

具体的，本发明实施例通过三维激光扫描仪分别对杆塔整体、关键零部件以及杆塔周边环境的点云数据进行采集，并生成高精度三维点云数据和全息影像数据。

其中，杆塔周边环境包括：建筑、公路、桥梁、绿化、城市附属设施和山体。

需要说明的是，在使用点云技术对杆塔数据进行采集时，会将杆塔的关键部件的空间位置进行采集，包括绝缘子、螺栓等小金具，做到真实还原杆塔的关键细节，包括杆塔的真实高度、角钢的倾斜角度、导线张弛角度、关键部件的细小螺纹圈数等。

S103、获取杆塔巡检动态数据。

具体的，杆塔巡检动态数据指的是杆塔运维过程中产生的巡检数据中的图像信息、故障数据、维修数据等。具体包括：

巡检图像和关键零部件附加属性数据。

关键零部件附加属性数据包括故障数据、巡检数据和维修数据。

其中，故障数据包括：故障类型、故障日期和故障审核人员。巡检数据包括：巡检日期、巡检总时长、巡检无人机和巡检人员。维修数据包括：维修日期和维修人员。

在步骤S2中，基于三维点云处理技术对上述杆塔三维点云信息、上述关键零部件三维点云信息和上述杆塔周边环境三维点云信息分别进行处理，得到杆塔基础模型、关键零部件基础模型和杆塔周边环境基础模型。

具体的，三维点云处理技术如下：

1、将输出的原始三维点云数据和全息影像数据以工程化的方式进行管理。

2、原始点云预处理：对原始点云进行拼接、去噪、分类、滤波处理等，输出预处理后的点云数据。

3、点云与全景配准：将三维点云和全息影像关联并自动配准映射，输出影像点云数据。

4、基于影像点云数据进行三维建模，具体包括：

①在三维点云俯视图上，利用点云切面，快速勾画建筑物水平截面的轮廓线，自动利用点云计算建筑物高度将轮廓进行拉伸，构建建筑物模型。

②全景纹理贴图：对于构建好的建筑物模型，通过与全息影像融合进行纹理提取，在三维模型中显示与其对应的贴图纹理。

③其他三维地物采集：道路面、立杆行道树批量三维建模处理。

在步骤S3中，将上述杆塔基础模型和上述关键零部件基础模型组合，得到杆塔物理实体模型；基于上述杆塔GPS信息，将上述杆塔物理实体模型和上述杆塔周边环境基础模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型。

本发明实施例在具体实施时，还包括：

对杆塔、关键零部件和杆塔周边环境进行实景拍照，并制作贴图，将所有的贴图与所述杆塔虚拟现实三维模型组合。

在步骤S4中，将上述杆塔基础信息和上述关键零部件基础信息进行数字化存档，得到杆塔数据库和零件数据库；将上述杆塔数据库和上述零件数据库组合，得到数字化杆塔静态数据库。

在本发明实施例中，杆塔基础信息和关键零部件基础信息属于杆塔巡检静态数据，利用塔巡检静态数据构建数字化杆塔静态数据库。

本发明实施例通过对杆塔的主要信息进行数字化管理，并建立数字化的档案，可以更好的优化电力巡检的工作。具体包括：

S401、构建杆塔数据库。

将输电线路杆塔的相关数据进行存储，得到杆塔数据库。

其中，杆塔编码按照“省、市、区、杆塔编号”的编码规则进行制定，并记录到杆塔数据库中。

通过杆塔编码信息就可以准确定位电网体系中任意一个杆塔的具体位置。

S402、构建零件数据库。

将关键零部件的相关数据进行存储，得到零件数据库。

其中，关键零部件编号按照“省、市、区、杆塔编号、位置代码”的编码规则进行制定，并记录到零件数据库中。

通过零件编码信息就可以准确定位电网体系中任意一个关键部件的具体位置。

需要说明的是，在本发明实施例中，输电线路杆塔在电网业务全生命周期过程中产生的数据也会进行可溯源式管理，即对杆塔关键零部件所产生的附加属性数据进行收集和管理。

将上述巡检图像和上述关键零部件附加属性数据组合，并记录到数字化杆塔静态数据库中。

在步骤S5中，基于上述杆塔巡检动态数据获取数字化杆塔动态数据库；将上述数字化杆塔静态数据库和上述数字化杆塔动态数据库组合，得到数字化杆塔档案。具体包括以下步骤：

S501、获取数字化杆塔动态数据库。

具体的，本发明实施例利用预设的杆塔信息关联模块对杆塔巡检动态数据进行处理。具体为：

S5011、提取杆塔巡检动态数据中杆塔编号相关信息。包括：

针对巡检数据中的图像信息，提取图像信息中的GPS数据，并与各杆塔的GPS信息进行对比，查找与该图像位置距离不超过3m的杆塔，并将该杆塔编号与图像信息进行关联。

针对故障数据，提取发生故障的零件所属杆塔编号。

针对维修数据，提取进行过维修的零件所属杆塔编号。

S5012、按照提取出的杆塔编号，将各种动态数据与对应的数字化杆塔进行关联，得到数字化杆塔动态数据库。

S502、获取数字化杆塔档案。

将数字化杆塔静态数据库和数字化杆塔动态数据库组合，得到数字化杆塔档案。

在步骤S6中，将上述杆塔虚拟现实三维模型和上述数字化杆塔档案进行融合，并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。

上述数字化杆塔管控体系用于对输电线路杆塔进行整体的数字化管控。数字化杆塔管控体系具有以下功能，包括：输电线路杆塔查询、输电杆塔周围地理环境查询、历史巡检数据查询和地理位置查询。

1、查看输电线路杆塔：查看某一特定输电线路中的杆塔三维模型，该杆塔所处线路位置、建成时间、用电功能等信息。并且支持通过点击某个杆塔上的零件，进行放大查看该零件的细节模型、名称、型号等信息。

2、查看输电杆塔周围地理环境：查看输电线路中某一特定杆塔的周围环境信息，在巡检之前对目标杆塔进行全面的了解。甚至进行一定程度的环境信息推演，模拟在不同光线、季节、温度、风速等环境下输电线路杆塔的状态。

3、查看历史巡检数据：将输电线路杆塔附加属性数据映射到三维虚拟现实环境中，使巡检人员在看到需要巡检零件的空间信息的同时，也对该零件的相关历史数据有一个直观形象的了解。展示输电线路杆塔某一特定零件的历史巡检数据，维修数据等信息。电网相关人员可以在三维虚拟现实环境中详细了解某一条输电线路的运检情况，辅助巡检人员在巡检之前作出有效决策。

4、基于地理位置查看：巡检人员可以使用手持终端，基于当前地理位置，对周围的杆塔三维信息、周围环境信息进行全面查看。可以通过该功能查看前往目标杆塔的路径，使巡检效率更高。

上述数字化杆塔管控体系可安装与指挥中心和手持终端中。操作人员既可以在指挥中心对输电线路杆塔进行整体管控，也可以通过手持终端对输电线路杆塔实时管控。

本发明实施例还提供了一种输电智慧物联环境下数字化杆塔管控系统，所述系统包括计算机，所述计算机包括：

至少一个存储单元；

至少一个处理单元；

其中，所述至少一个存储单元中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述至少一个处理单元加载并执行以实现以下步骤：

S1、获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、杆塔巡检动态数据、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息；

S2、基于三维点云处理技术对上述杆塔三维点云信息、上述关键零部件三维点云信息和上述杆塔周边环境三维点云信息分别进行处理，得到杆塔基础模型、关键零部件基础模型和杆塔周边环境基础模型；

S3、将上述杆塔基础模型和上述关键零部件基础模型组合，得到杆塔物理实体模型；基于上述杆塔GPS信息，将上述杆塔物理实体模型和上述杆塔周边环境基础模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型；

S4、将上述杆塔基础信息和上述关键零部件基础信息进行数字化存档，得到杆塔数据库和零件数据库；将上述杆塔数据库和上述零件数据库组合，得到数字化杆塔静态数据库；

S5、基于上述杆塔巡检动态数据获取数字化杆塔动态数据库；将上述数字化杆塔静态数据库和上述数字化杆塔动态数据库组合，得到数字化杆塔档案；

S6、将上述杆塔虚拟现实三维模型和上述数字化杆塔档案进行融合，并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。

可理解的是，本发明实施例提供的上述管控系统与上述管控方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参考输电智慧物联环境下数字化杆塔管控方法中的相应内容，此处不再赘述。

综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：

本发明实施例通过获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、杆塔巡检动态数据、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息；对三维点云信息进行处理得到三个基础模型；将杆塔基础模型和关键零部件基础模型组合，得到杆塔物理实体模型；基于杆塔GPS信息，将杆塔物理实体模型和杆塔周边环境基础模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型；将杆塔基础信息和关键零部件基础信息进行数字化存档，得到杆塔数据库和零件数据库，并组合得到数字化杆塔静态数据库；基于杆塔巡检动态数据获取数字化杆塔动态数据库；将静态数据库和动态数据库组合，得到数字化杆塔档案；将杆塔虚拟现实三维模型和数字化杆塔档案进行融合，并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。本发明实施例利用虚拟现实技术将杆塔及零部件进行三维建模，并建立杆塔关键巡检数据数字化档案，将模型和数据进行可视化使用，能够更有效、直观地对杆塔巡检进行管理，提高了巡检效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种输电智慧物联环境下数字化杆塔管控方法，其特征在于，所述管控方法由计算机执行，包括以下步骤：

获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、杆塔巡检动态数据、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息；

基于三维点云处理技术对所述杆塔三维点云信息、所述关键零部件三维点云信息和所述杆塔周边环境三维点云信息分别进行处理，得到杆塔基础模型、关键零部件基础模型和杆塔周边环境基础模型；

将所述杆塔基础模型和所述关键零部件基础模型组合，得到杆塔物理实体模型；基于所述杆塔GPS信息，将所述杆塔物理实体模型和所述杆塔周边环境基础模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型；

将所述杆塔基础信息和所述关键零部件基础信息进行数字化存档，得到杆塔数据库和零件数据库；将所述杆塔数据库和所述零件数据库组合，得到数字化杆塔静态数据库；

基于所述杆塔巡检动态数据获取数字化杆塔动态数据库；将所述数字化杆塔静态数据库和所述数字化杆塔动态数据库组合，得到数字化杆塔档案；

将所述杆塔虚拟现实三维模型和所述数字化杆塔档案进行融合，并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。

2.如权利要求1所述的管控方法，其特征在于，所述关键零部件包括：导线、绝缘子、螺栓、杆塔标志牌、避雷线、金具、横担和拉线；

所述杆塔标志牌包括杆号牌、相位牌和警告牌；

所述金具包括：保护金具、接续金具、拉线金具、链接金具和耐张夹。

3.如权利要求1所述的管控方法，其特征在于，所述杆塔周边环境包括：建筑、公路、桥梁、绿化、城市附属设施和山体。

4.如权利要求1所述的管控方法，其特征在于，所述杆塔基础信息包括：杆塔编码、杆塔用途、杆塔外形、杆塔材料和结构代号、荷重分级代号、高度代号、杆塔中心经度和杆塔中心维度；

所述杆塔用途包括：直线杆塔、终端杆塔、直线转角杆塔、分支杆塔、耐张杆塔、跨越杆塔、转角杆塔和换位杆塔；

所述杆塔外形包括：上字型、正伞形、叉骨型、倒伞形、猫头型、田字型和V字型；

所述结构代号包括：钢筋混凝土电杆、自立式铁塔和拉线式铁塔；

其中，杆塔编码按照“省、市、区、杆塔编号”的编码规则进行制定，并记录到杆塔数据库中。

5.如权利要求1所述的管控方法，其特征在于，所述关键零部件基础信息包括：关键零部件编号、关键零部件名称、关键零部件类型、和关键零部件中心经度、关键零部件中心维度、关键零部件中心高度；其中，关键零部件编号按照“省、市、区、杆塔编号、位置代码”的编码规则进行制定，并记录到零件数据库中。

6.如权利要求1所述的管控方法，其特征在于，所述杆塔巡检动态数据包括：巡检图像和关键零部件附加属性数据；

所述关键零部件附加属性数据包括：故障数据、巡检数据和维修数据；

所述故障数据包括：故障类型、故障日期和故障审核人员；

所述巡检数据包括：巡检日期、巡检总时长、巡检无人机和巡检人员；

所述维修数据包括：维修日期和维修人员；

将所述巡检图像和所述关键零部件附加属性数据组合，并记录到数字化杆塔动态数据库中。

7.如权利要求6所述的管控方法，其特征在于，所述数字化杆塔动态数据库的获取方法包括：

提取杆塔巡检动态数据中杆塔编号相关信息；

按照提取出的杆塔编号，将各种动态数据与对应的数字化杆塔进行关联，得到数字化杆塔动态数据库；

所述杆塔编号相关信息的提取方法包括：

针对巡检数据中的图像信息，提取图像信息中的GPS数据，并与各杆塔的GPS信息进行对比，查找与该图像位置距离不超过3m的杆塔，并将该杆塔编号与图像信息进行关联；针对故障数据，提取发生故障的零件所属杆塔编号；针对维修数据，提取进行过维修的零件所属杆塔编号。

8.如权利要求1所述的管控方法，其特征在于，所述数字化杆塔管控体系用于管理杆塔相关数据，包括：输电线路杆塔查询、输电杆塔周围地理环境查询、历史巡检数据查询和地理位置查询。

9.一种输电智慧物联环境下数字化杆塔管控系统，其特征在于，所述系统包括计算机，所述计算机包括：

至少一个存储单元；

至少一个处理单元；

其中，所述至少一个存储单元中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述至少一个处理单元加载并执行以实现以下步骤：

获取杆塔基础信息、杆塔GPS信息、杆塔三维点云信息、关键零部件基础信息、关键零部件三维点云信息和杆塔周边环境三维点云信息；

基于三维点云处理技术对所述杆塔三维点云信息、所述关键零部件三维点云信息和所述杆塔周边环境三维点云信息分别进行处理，得到杆塔基础模型、关键零部件基础模型和杆塔周边环境基础模型；

将所述杆塔基础模型和所述关键零部件基础模型组合，得到杆塔物理实体模型；基于所述杆塔GPS信息，将所述杆塔物理实体模型和所述杆塔周边环境基础模型组合，得到杆塔虚拟现实三维模型；

将所述杆塔基础信息和所述关键零部件基础信息进行数字化存档，得到杆塔数据库和零件数据库；将所述杆塔数据库和所述零件数据库组合，得到数字化杆塔档案；

将所述杆塔虚拟现实三维模型和所述数字化杆塔档案进行融合，并进行可视化操作，得到数字化杆塔管控体系。

10.如权利要求9所述的管控系统，其特征在于，所述杆塔巡检动态数据包括：巡检图像和关键零部件附加属性数据；

所述关键零部件附加属性数据包括：故障数据、巡检数据和维修数据；

所述故障数据包括：故障类型、故障日期和故障审核人员；

所述巡检数据包括：巡检日期、巡检总时长、巡检无人机和巡检人员；

所述维修数据包括：维修日期和维修人员；

将所述巡检图像和所述关键零部件附加属性数据组合，并记录到数字化杆塔动态数据库中。

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