CN112504236A - 无人机航拍配电网台区测绘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人机航拍配电网台区测绘方法，包括下述步骤：确定线路及台区位置、获取测区KML文件、建立航拍任务，规划飞行路径、测区测控点制作、执行飞行任务、坐标解算、利用Pix4D软件合成正射影像图、处理图像及绘图；本发明采用无人机勘测线路能够节省50%的人力，同时节约60%的工作时间。如果线路、台区出现路径变更，诸如排障困难等不可控因素，可以在成图中随意进行路径重新规划设计，3D图可以查到现场的任何建筑物，可以科学的更改设计路径。
Description
技术领域
本发明涉及一种配电网台区测绘方法，尤其涉及一种无人机航拍配电网台区测绘方法，属于配电技术领域。
背景技术
传统的配电网台区实地勘测需要2个测量人员背着角架、测量仪等装备去台区现场，每天最多完成两个台区的测量，如果线路、台区出现路径变更，诸如排障困难等不可控因素，则需要再次到现场重新进行人工重复测量，费时费力。另有很多人力不可到达的地域只能估算数据，无法保证勘测精度。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种无人机航拍配电网台区测绘方法，解决了现有技术中配电网台区实地勘测效率低、费时费力的问题。
一种无人机航拍配电网台区测绘方法包括下述步骤：
步骤1，确定线路及台区位置，获取测区KML文件；
步骤2，建立航拍任务，规划飞行路径；
步骤3，测区测控点制作；
步骤4，执行飞行任务；
步骤5，坐标解算；
步骤6，利用Pix4D软件合成正射影像图；
步骤7，处理图像；
步骤8，绘图。
所述的步骤1，首先明确测量的范围，利用现有国网GIS系统，获取需测量台区变压器的经纬度坐标或10千伏线路变电站位置；在奥维互动地图中准确框选出要测量的区域，导出KML文件；再将KML文件导入DJI GS PRO系统中。
所述的步骤2，在DJI GS PRO系统中，建立飞行任务，规划各项飞行参数，设计合理飞行路径和飞行高度，在不降低成图质量的前提下，尽量提高飞机电池利用率。
所述的步骤3，首先携带自喷漆，选取测区内露天且视野开阔的地点，在地面喷涂“十字星”图形，将无人机放置在图形交叉点处，打开无人机及PPK装置，拍摄影像随即获得该像控点坐标位置。
所述的步骤4，在现场对飞行任务中，飞行细节进行最终调整，选择空旷场地，打开所有装置，待所有仪表指示灯亮起，符合飞行条件时，拍摄一张地面照片，确保PPK装置有效工作，随后执行飞行任务。
所述的步骤5，无人机每拍摄一张照片，PPK装置都会生成一条坐标数据，将PPK装置中所有数据发给云解算平台，每个任务解算平均时间在3-4小时，解算完毕后，云解算平台将高精度坐标及像控点坐标发回给终端。
所述的步骤6，首先将无人机拍摄的几百张照片导入系统中，用云解算平台发回的精准坐标替换相片原坐标，进行合成初步检查，确保镜头参数在合理范围内，随后开始布置像控点，对照片中含有像控点的位置进行刺点，最后进行点云和正射影像图输出，得到该区域的图像。
所述的步骤7，利用Global mapper软件对图像进行查看，读取杆塔经纬度坐标。
所述的步骤8，将正射影像图插入至AutoCAD中，以此为背景，进行线路或台区设计。
本发明的有益效果为：通过本发明，操作无人机在线路周围起降及平飞，保持10米以上距离飞行及对线路设备的定位观察。可随意定位悬停，5米距离观察线路设备，随意调整观察角度，随意调整焦距观察的水平。
电池充足的情况下，如果再配备专用工作车在线路或台区现场就可以直接成图，每天可以集中飞行后统一生成数据。勘测现场1个人就可以操作实现，区域内全部飞行时间大概30—40分钟，导出数据生成图纸需要1.5—2小时，总计大概3小时完成全部工作任务。采用无人机勘测线路能够节省50%的人力，同时节约60%的工作时间。如果采用同样人力情况下可额外创造出5倍的经济价值。更为可贵的是如果线路、台区出现路径变更，诸如排障困难等不可控因素，可以在成图中随意进行路径重新规划设计，3D图可以查到现场的任何建筑物，可以科学的更改设计路径。更改设计只需要在图纸中直接变更即可。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
一种无人机航拍配电网台区测绘方法包括下述步骤。
步骤1，确定线路及台区位置，获取测区KML文件：首先明确测量的范围，利用现有国网GIS系统，获取需测量台区变压器的经纬度坐标或10千伏线路变电站位置。在奥维互动地图中准确框选出要测量的区域，导出KML文件。将此KML文件利用微信等工具导入iPad中的DJI GS PRO系统中。
步骤2，建立航拍任务，规划飞行路径：在DJI GS PRO系统中，建立飞行任务，规划各项飞行参数，设计合理飞行路径和飞行高度，在不降低成图质量的前提下，尽量提高飞机电池利用率。
步骤3，测区测控点制作：为确保航拍测量精准度，需要在测区内做地面像控点。首先携带自喷漆，选取测区内露天且视野开阔的地点，在地面喷涂“十字星”图形，将无人机放置在图形交叉点处，打开无人机及PPK装置，拍摄影像随即获得该像控点坐标位置。测区内至少做1-2个像控点，较大区域按每平方千米2-3个像控点递增。
步骤4，执行飞行任务：到达测区内，对飞机、遥控器、iPad、PPK装置状态及电量进行检查，确保飞行成功率。在现场对飞行任务中，飞行高度等细节进行最终调整，选择空旷场地，打开飞机、PPK等所有装置，待所有仪表指示灯亮起，符合飞行条件时，拍摄一张地面照片，确保PPK装置有效工作，随后执行飞行任务。中途电量不足，飞机将自动返航，更换电池后，接续之前的任务。全部任务执行完毕后，安全降落飞机。
步骤5，坐标解算：无人机每拍摄一张照片，PPK装置都会生成一条坐标数据，将PPK装置中所有数据发给云解算平台。每个任务解算平均时间在3-4小时。解算完毕后，云解算平台将高精度坐标及像控点坐标发回。
步骤6，利用Pix4D软件合成正射影像图：首先将无人机拍摄的几百张照片导入系统中，用云解算平台发回的精准坐标替换相片原坐标，进行合成初步检查，确保镜头畸变等参数在合理范围内。随后开始布置像控点，对照片中含有像控点的位置进行刺点。最后进行点云和正射影像图输出。最终我们得到该区域的图像（TIFF和TFW文件）。
步骤7，处理图像：利用Global mapper软件对图像进行查看，读取杆塔经纬度坐标，也可以在此软件中对档距进行测量。利用此软件对图形分辨率进行缩小，以利于将图像导入AutoCAD中。
步骤8，绘图：将正射影像图插入至AutoCAD中，以此为背景，进行线路或台区设计。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种无人机航拍配电网台区测绘方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤1，确定线路及台区位置，获取测区KML文件；
步骤2，建立航拍任务，规划飞行路径；
步骤3，测区测控点制作；
步骤4，执行飞行任务；
步骤5，坐标解算；
步骤6，利用Pix4D软件合成正射影像图；
步骤7，处理图像；
步骤8，绘图。
2.根据权利要求1所述的一种无人机航拍配电网台区测绘方法，其特征在于所述的步骤1，首先明确测量的范围，利用现有国网GIS系统，获取需测量台区变压器的经纬度坐标或10千伏线路变电站位置；在奥维互动地图中准确框选出要测量的区域，导出KML文件；再将KML文件导入DJI GS PRO系统中。
3.根据权利要求1所述的一种无人机航拍配电网台区测绘方法，其特征在于所述的步骤2，在DJI GS PRO系统中，建立飞行任务，规划各项飞行参数，设计合理飞行路径和飞行高度，在不降低成图质量的前提下，尽量提高飞机电池利用率。
4.根据权利要求1所述的一种无人机航拍配电网台区测绘方法，其特征在于所述的步骤3，首先携带自喷漆，选取测区内露天且视野开阔的地点，在地面喷涂“十字星”图形，将无人机放置在图形交叉点处，打开无人机及PPK装置，拍摄影像随即获得该像控点坐标位置。
5.根据权利要求1所述的一种无人机航拍配电网台区测绘方法，其特征在于所述的步骤4，在现场对飞行任务中，飞行细节进行最终调整，选择空旷场地，打开所有装置，待所有仪表指示灯亮起，符合飞行条件时，拍摄一张地面照片，确保PPK装置有效工作，随后执行飞行任务。
6.根据权利要求1所述的一种无人机航拍配电网台区测绘方法，其特征在于所述的步骤5，无人机每拍摄一张照片，PPK装置都会生成一条坐标数据，将PPK装置中所有数据发给云解算平台，每个任务解算平均时间在3-4小时，解算完毕后，云解算平台将高精度坐标及像控点坐标发回给终端。
7.根据权利要求1所述的一种无人机航拍配电网台区测绘方法，其特征在于所述的步骤6，首先将无人机拍摄的几百张照片导入系统中，用云解算平台发回的精准坐标替换相片原坐标，进行合成初步检查，确保镜头参数在合理范围内，随后开始布置像控点，对照片中含有像控点的位置进行刺点，最后进行点云和正射影像图输出，得到该区域的图像。
8.根据权利要求1所述的一种无人机航拍配电网台区测绘方法，其特征在于所述的步骤7，利用Global mapper软件对图像进行查看，读取杆塔经纬度坐标。
9.根据权利要求1所述的一种无人机航拍配电网台区测绘方法，其特征在于所述的步骤8，将正射影像图插入至AutoCAD中，以此为背景，进行线路或台区设计。
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