CN113033131B - 一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法，基于高精度输电线路走廊三维点云数据进行极端工况模拟下的输电导线安全距离分析，以作为现势分析的补充，可以更加全面的分析获取导线安全距离隐患信息，提高线路安全运行的稳定性。

Description

一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法。
背景技术
输电电路导线安全距离监测是输电巡视的最重要工作之一，主要解决和防范输电导线与地物距离过近导致放电跳闸的问题，尤其是部分地区生长快速的树木，大量的电网故障隐患均是由树障隐患引起的。近年来机载激光雷达应用于电力巡线成为一种新兴且有效的技术手段，通过机载激光雷达扫描可快速获取高密度、高精度的地物三维空间信息，可直观展示电力线路的现场运行状态。但是现有技术具有时限性，且无法预知极端工况对输电线路的具体影响。
发明内容
本发明的目的在于现有技术的局限，提供一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法，由以下技术方案实现：
一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法，包括以下步骤：
获取扫描输电线路得到的原始导线点云及地物点云，以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；
根据所述单相导线点云，结合导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数、模拟工况参数及原始导线点云，获得导线平面直线方程、导线分裂间距、导线挂点坐标及模拟导线剖面抛物线方程，构建模拟工况下的导线模型；所述模拟工况参数用于模拟出包括大风和/或高温和/或高电流强度下的极端工况；
基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云；
判断所述地物点云中是否存在与所述模拟工况下的导线点云净空距离小于安全阈值的危险点，遍历所述危险点；
其中，所述获得导线平面直线方程、导线分裂间距及导线挂点坐标，包括以下步骤：
将所述单相导线点云投影到XOY平面上获得点云平面投影点，对所述点云平面投影点进行直线拟合得到平面直线及其导线平面直线方程；
获取所述点云平面投影点到所述导线平面直线方程所在直线的平均垂距作为导线分裂间距；
获取XOY平面上原点到所述平面直线的垂足，将所述点云平面投影点中相距所述垂足的最远点和最近点对应的原始导线点云点坐标作为导线挂点坐标；
所述以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云，包括以下步骤：
根据导线点云的扫描密度设置点云聚类密度，运用DBSCAN密度聚类算法对各耐张段的原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；
根据各耐张段中的杆塔数量以及杆塔线路回路数，筛选出所述单相导线点云中超过耐张段中应有导线数量的部分，对该部分单相导线点云按点的数量排序并剔除离散的偏远噪点；
所述获得模拟导线剖面抛物线方程，包括以下步骤：
根据导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数及模拟工况参数分别获得扫描输电线路时及模拟工况下导线的温度、比载；
将原始导线点云投影到所述平面直线所在的竖直平面上获得点云剖面投影点，对所述点云剖面投影点进行二次抛物线拟合得到扫描导线剖面抛物线方程；
根据所述扫描导线剖面抛物线方程获得导线的最大弧垂，根据所述最大弧垂获得扫描输电线路时导线的应力；
根据扫描输电线路时的导线的温度、比载及应力，获得输电线路的电线状态方程式；运用所述电线状态方程式，根据模拟工况下导线的温度及比载，获得模拟工况下导线的应力；
根据模拟工况下导线的比载及应力，获得模拟导线剖面抛物线方程。
相较于现有技术，本申基于高精度输电线路走廊三维点云数据进行极端工况模拟下的输电导线安全距离分析，以作为现势分析的补充，可以更加全面的分析获取导线安全距离隐患信息，提高线路安全运行的稳定性。
进一步的，基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云，可包括以下步骤：
根据导线的档距及预设的采样间隔，从导线的一个挂点往另一个挂点进行采样，根据线平面直线方程获得采样点的平面X、Y坐标；
根据所述采样点的平面X、Y坐标及模拟导线剖面抛物线方程，获得采样点的Z坐标；
根据所述导线分裂间距及预设的导线分裂数，以所述采样点为中心生成导线分裂点云；
导出所述采样点及导线分裂点云作为模拟工况下的导线点云。
进一步的，基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云，还包括以下步骤：
根据模拟工况的风速获取导线的风荷载，根据所述导线的风荷载与导线的负重荷载所成夹角得到导线的风偏角；
根据模拟工况的风速、绝缘子重量及受风面积获取绝缘子风偏角，根据绝缘子长度及所述绝缘子风偏角获取风偏后的导线挂点偏移量，得到风偏后的导线挂点坐标，以调整所述导线平面直线方程；
根据导线的风偏角、绝缘子风偏角及绝缘子长度，获取采样点X、Y、Z三方向上的偏移量，调整采样点的坐标。
进一步的，判断所述地物点云中是否存在与所述模拟工况下的导线点云净空距离小于安全阈值的危险点，遍历所述危险点，对于大风的模拟工况，包括以下步骤：
根据左右风偏得到最左及最右的两条导线，根据导线风偏角以及精度要求进行点云插值，行成一个风偏导线的活动面，判断所述地物点云中是否存在与所述活动面上的点云净空距离小于安全阈值的危险点。
一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测系统，包括：
单相导线点云获取模块，用于获取扫描输电线路得到的原始导线点云及地物点云，以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；所述以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云，包括以下步骤：根据导线点云的扫描密度设置点云聚类密度，运用DBSCAN密度聚类算法对各耐张段的原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；根据各耐张段中的杆塔数量以及杆塔线路回路数，筛选出所述单相导线点云中超过耐张段中应有导线数量的部分，对该部分单相导线点云按点的数量排序并剔除离散的偏远噪点；
导线模型构建模块，用于根据所述单相导线点云，结合导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数、模拟工况参数及原始导线点云，获得导线平面直线方程、导线分裂间距、导线挂点坐标及模拟导线剖面抛物线方程，构建模拟工况下的导线模型；所述模拟工况参数用于模拟出包括大风和/或高温和/或高电流强度下的极端工况；所述获得导线平面直线方程、导线分裂间距及导线挂点坐标，包括以下步骤：将所述单相导线点云投影到XOY平面上获得点云平面投影点，对所述点云平面投影点进行直线拟合得到平面直线及其导线平面直线方程；获取所述点云平面投影点到所述导线平面直线方程所在直线的平均垂距作为导线分裂间距；获取XOY平面上原点到所述平面直线的垂足，将所述点云平面投影点中相距所述垂足的最远点和最近点对应的原始导线点云点坐标作为导线挂点坐标；所述获得模拟导线剖面抛物线方程，包括以下步骤：根据导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数及模拟工况参数分别获得扫描输电线路时及模拟工况下导线的温度、比载；将原始导线点云投影到所述平面直线所在的竖直平面上获得点云剖面投影点，对所述点云剖面投影点进行二次抛物线拟合得到扫描导线剖面抛物线方程；根据所述扫描导线剖面抛物线方程获得导线的最大弧垂，根据所述最大弧垂获得扫描输电线路时导线的应力；根据扫描输电线路时的导线的温度、比载及应力，获得输电线路的电线状态方程式；运用所述电线状态方程式，根据模拟工况下导线的温度及比载，获得模拟工况下导线的应力；根据模拟工况下导线的比载及应力，获得模拟导线剖面抛物线方程；
导线点云采样模块，用于基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云；
危险点遍历模块，用于判断所述地物点云中是否存在与所述模拟工况下的导线点云净空距离小于安全阈值的危险点，遍历所述危险点。
本发明还提供一种储存介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法的步骤。
本发明还提供一种计算机设备，包括储存介质、处理器以及储存在所述储存介质中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法的步骤。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明实施例输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法的流程图；
图2为本发明实施例获得单相导线点云的流程图；
图3为本发明实施例获得导线平面直线方程、导线分裂间距及导线挂点坐标的流程图；
图4为本发明实施例获得模拟导线剖面抛物线方程的流程图；
图5为本发明实施例采样生成模拟工况下的导线点云的流程图1；
图6为本发明实施例采样生成模拟工况下的导线点云的流程图2；
图7为本发明实施例大风的模拟工况下遍历所述危险点的流程图；
图8为本发明实施例输电线路极端工况模拟的导线安全性检测系统的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，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它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A 和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法，包括以下步骤：
S1，获取扫描输电线路得到的原始导线点云及地物点云，以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；
S2，根据所述单相导线点云，结合导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数、模拟工况参数及原始导线点云，获得导线平面直线方程、导线分裂间距、导线挂点坐标及模拟导线剖面抛物线方程，构建模拟工况下的导线模型；
S3，基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云；
S4，判断所述地物点云中是否存在与所述模拟工况下的导线点云净空距离小于安全阈值的危险点，遍历所述危险点。
相较于现有技术，本申基于高精度输电线路走廊三维点云数据进行极端工况模拟下的输电导线安全距离分析，以作为现势分析的补充，可以更加全面的分析获取导线安全距离隐患信息，提高线路安全运行的稳定性。
具体的，所述原始导线点云及地物点云分别指通过机载激光雷达在电力巡线过程中扫描输电线路得到的导线的点云与包括植被在内的地面物体的点云。
线路杆塔主要分直线杆塔和耐张杆塔，直线杆塔只承受垂直荷载和风造成水平荷载，而耐张塔除此之外还要承受纵向荷载和角度荷载。断线时，耐张塔要能够承受住断线张力，缩小事故范围。两基耐张杆塔之间就是一个耐张段，中间可能包括多个直线杆塔。
超高压输电线路为抑制电晕放电和减少线路电抗所采取的一种导线架设方式。分裂导线一般是将各单相导线用2-4根截面较小的导线组成，分导线间相距0.2-0.5米，可以起到相当于增大导线直径的作用，比总截面相同的大导线，不容易产生电晕，送电能力还高一些。分裂导线主要有应用于220千伏及以上电压的线路上。一般是220kV为2分裂，500kV为4分裂，西北电网750kV为6分裂，1000kV为8分裂。
所述导线的物理参数包括导线的密度、直径、温度系数；工况参数包括导线电流强度、环境温度、风速、日照强度；所述扫描输电线路时的工况参数，指机载激光雷达在电力巡线过程中实际的工况条件数据，所述模拟工况参数指为分析导线安全性而设置的工况条件数据，具体可模拟出包括大风和/或高温和/或高电流强度下的极端工况。
导线模型是对导线所在空间位置的描述，获取模拟工况下的导线模型，即可根据模拟导线的空间位置进行导线安全性分析。为满足导线空间位置关系确定和不同工况导线形态模拟计算的需要，设计了如下的导线模型：
导线模型中，通过导线的两个挂点、导线投影在XOY平面上的直线方程可对导线所在剖面进行确定，剖面上的抛物线方程对导线的准确空间位置进行确定，导线的分裂数及分裂间距是对导线形态更精细的描述，代表档距是导线应力状态方程中所对应的档距，档距即导线两个挂点的水平距离。导线分裂数由人工预先输入，导线代表档距可根据耐张段数据计算得到。
通过导线模型计算得到单相导线的空间模型，导线空间模型通过平面方程和剖面方程联合表述，导线空间模型计算过程中会记录导线聚类和拟合过程中的平面拟合误差和剖面拟合误差，将拟合平均误差作为导线的分裂间距，通过导线的平面和剖面方程在拟合提取得到导线中心线后进一步还原真实的多分裂导线，相对其他方法计算的导线模型更真实，导线安全距离分析精度更高。
进一步的，以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云，可包括以下步骤：
S12，根据导线点云的扫描密度设置点云聚类密度，运用DBSCAN密度聚类算法对各耐张段的原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；
S13，根据各耐张段中的杆塔数量以及杆塔线路回路数，筛选出所述单相导线点云中超过耐张段中应有导线数量的部分，对该部分单相导线点云按点的数量排序并剔除离散的偏远噪点。
将同一耐张段中的导线点云进行按相聚类，根据不同相导线之间存在一定间距的特点，使用DBSCAN密度聚类算法，根据扫描点云密度设定密度聚类算法参数后，即可自动聚类得到耐张段中的每一相导线。另外，根据耐张段中的杆塔数量以及杆塔线路回路数，可对聚类结果进行检验，将超过耐张段中应有导线数量部分按点的数量大小进行筛选，删除离散的偏远噪点，获取正确的导线聚类。
进一步的，获得导线平面直线方程、导线分裂间距及导线挂点坐标，可包括以下步骤：
S21，将所述单相导线点云投影到XOY平面上获得点云平面投影点，对所述点云平面投影点进行直线拟合得到平面直线及其导线平面直线方程；
S22，获取所述点云平面投影点到所述导线平面直线方程所在直线的平均垂距作为导线分裂间距；
S23，获取XOY平面上原点到所述平面直线的垂足，将所述点云平面投影点中相距所述垂足的最远点和最近点对应的原始导线点云点坐标作为导线挂点坐标。
具体的，对所述点云平面投影点进行直线拟合通过最小二乘法进行。
进一步的，获得模拟导线剖面抛物线方程，可包括以下步骤：
S241，根据导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数及模拟工况参数分别获得扫描输电线路时及模拟工况下导线的温度、比载；
S242，将原始导线点云投影到所述平面直线所在的竖直平面上获得点云剖面投影点，对所述点云剖面投影点进行二次抛物线拟合得到扫描导线剖面抛物线方程；
S243，根据所述扫描导线剖面抛物线方程获得导线的最大弧垂，根据所述最大弧垂获得扫描输电线路时导线的应力；
S244，根据扫描输电线路时的导线的温度、比载及应力，获得输电线路的电线状态方程式；运用所述电线状态方程式，根据模拟工况下导线的温度及比载，获得模拟工况下导线的应力；
S245，根据模拟工况下导线的比载及应力，获得模拟导线剖面抛物线方程。
在导线核算中，常把导线遭到的机械荷载用比载标明。因为导线具有不一样的截面，因而仅用单位长度的分量不宜剖析它的受力状况。此外比载一样是矢量，其方向与外力作用方向一样。所以比载是辅导线单位长度、单位截面积上的荷载。
具体的，导线温度的计算基于热平衡方程，根据导线质量、密度在内的导线物理参数，包括环境温度、风速、日照在内的环境参数，采用集肤效应系数和铁损系数的乘积表示交直流电阻比，采用牛顿迭代法求解载流量和温度的非线性方程，方程求解复杂但精度更高。
所述热平衡方程由电流发热、辐射散热，对流散热和日照吸热构成：
Wj+Ws＝WR+WF；
其中，WR为单位长度导线的辐射散热功率，WF为单位长度导线的对流散热功率，Ws为单位长度导线的日照吸热功率，Wj为电流发热，上述单位均为W/m。
另外，扫描时的导线应力计算是根据原始导线点云获得的扫描导线剖面抛物线进行计算，通过导线的最大弧垂，根据导线物理参数以及导线弧垂与导线应力的关系方程反算出导线的应力，由于扫描输电线路时导线应力是根据实际测量的真实数据计算得到的，相对只使用导线物理参数计算的方法精度更高。
而在运用所述电线状态方程式，根据模拟工况下导线的温度及比载，获得模拟工况下导线的应力时，具体过程如下：
当悬挂点不等高时，不等高状态方程式为：
其中，σcm、σc分别为已知和待求情况下导线最低点的水平应力，单位为N/mm2，
γm、γ分别为已知和待求情况下导线的比载，单位为N/m·mm2；
l为导线档距；E为电线的弹性系数，单位为N/mm2；
根据比载、高差角、档距和最大弧垂可以反算应力，根据最大弧垂的计算公式可从扫描点云得到的导线模型获得扫描时的导线应力：
其中，最大弧垂为两悬挂点连接的线段中心点对应的弧垂。需要根据点云或者矢量线求取导线的悬链线公式，根据两悬挂点坐标计算线段中心点坐标及对应的弧垂。
进一步的，基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云，可包括以下步骤：
S31，根据导线的档距及预设的采样间隔，从导线的一个挂点往另一个挂点进行采样，根据线平面直线方程获得采样点的平面X、Y坐标；
S32，根据所述采样点的平面X、Y坐标及模拟导线剖面抛物线方程，获得采样点的Z坐标；
S33，根据所述导线分裂间距及预设的导线分裂数，以所述采样点为中心生成导线分裂点云；
S34，导出所述采样点及导线分裂点云作为模拟工况下的导线点云。
进一步的，基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云，还包括以下步骤：
S32a，根据模拟工况的风速获取导线的风荷载，根据所述导线的风荷载与导线的负重荷载所成夹角得到导线的风偏角；
S32b，根据模拟工况的风速、绝缘子重量及受风面积获取绝缘子风偏角，根据绝缘子长度及所述绝缘子风偏角获取风偏后的导线挂点偏移量，得到风偏后的导线挂点坐标，以调整所述导线平面直线方程；
S32c，根据导线的风偏角、绝缘子风偏角及绝缘子长度，获取采样点X、Y、Z三方向上的偏移量，调整采样点的坐标。
进一步的，判断所述地物点云中是否存在与所述模拟工况下的导线点云净空距离小于安全阈值的危险点，遍历所述危险点，对于大风的模拟工况，包括以下步骤：
S4a，根据左右风偏得到最左及最右的两条导线，根据导线风偏角以及精度要求进行点云插值，行成一个风偏导线的活动面，判断所述地物点云中是否存在与所述活动面上的点云净空距离小于安全阈值的危险点。
可根据导线安全性分析的结果，进行分析报告生成。分析报告的内容包括所分析的线路信息，模拟工况信息，危险点信息汇总，危险点信息列表，危险点信息详情。报告生成可根据定制化的模板，包括大风模拟、高温模拟和高负荷模拟分析报告，自动读取分析数据，对应填充到分析报告模板中的对应位置，生成危险信息列表和危险点信息详情表，并给危险点信息列表中的每个危险点与其详情表建立快速访问链接，再完成危险点信息的统计，最后生成分析报告。
一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测系统，包括：
单相导线点云获取模块1，用于获取扫描输电线路得到的原始导线点云及地物点云，以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；
导线模型构建模块2，用于根据所述单相导线点云，结合导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数、模拟工况参数及原始导线点云，获得导线平面直线方程、导线分裂间距、导线挂点坐标及模拟导线剖面抛物线方程，构建模拟工况下的导线模型；
导线点云采样模块3，用于基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云；
危险点遍历模块4，用于判断所述地物点云中是否存在与所述模拟工况下的导线点云净空距离小于安全阈值的危险点，遍历所述危险点。
本实施例还提供一种储存介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法的步骤。
本实施例还提供一种计算机设备，包括储存介质、处理器以及储存在所述储存介质中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法的步骤。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取扫描输电线路得到的原始导线点云及地物点云，以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；
根据所述单相导线点云，结合导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数、模拟工况参数及原始导线点云，获得导线平面直线方程、导线分裂间距、导线挂点坐标及模拟导线剖面抛物线方程，构建模拟工况下的导线模型；所述模拟工况参数用于模拟出包括大风和/或高温和/或高电流强度下的极端工况；
基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云；
判断所述地物点云中是否存在与所述模拟工况下的导线点云净空距离小于安全阈值的危险点，遍历所述危险点；
其中，所述获得导线平面直线方程、导线分裂间距及导线挂点坐标，包括以下步骤：
将所述单相导线点云投影到XOY平面上获得点云平面投影点，对所述点云平面投影点进行直线拟合得到平面直线及其导线平面直线方程；
获取所述点云平面投影点到所述导线平面直线方程所在直线的平均垂距作为导线分裂间距；
获取XOY平面上原点到所述平面直线的垂足，将所述点云平面投影点中相距所述垂足的最远点和最近点对应的原始导线点云点坐标作为导线挂点坐标；
所述以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云，包括以下步骤：
根据导线点云的扫描密度设置点云聚类密度，运用DBSCAN密度聚类算法对各耐张段的原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；
根据各耐张段中的杆塔数量以及杆塔线路回路数，筛选出所述单相导线点云中超过耐张段中应有导线数量的部分，对该部分单相导线点云按点的数量排序并剔除离散的偏远噪点；
所述获得模拟导线剖面抛物线方程，包括以下步骤：
根据导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数及模拟工况参数分别获得扫描输电线路时及模拟工况下导线的温度、比载；
将原始导线点云投影到所述平面直线所在的竖直平面上获得点云剖面投影点，对所述点云剖面投影点进行二次抛物线拟合得到扫描导线剖面抛物线方程；
根据所述扫描导线剖面抛物线方程获得导线的最大弧垂，根据所述最大弧垂获得扫描输电线路时导线的应力；
根据扫描输电线路时的导线的温度、比载及应力，获得输电线路的电线状态方程式；运用所述电线状态方程式，根据模拟工况下导线的温度及比载，获得模拟工况下导线的应力；
根据模拟工况下导线的比载及应力，获得模拟导线剖面抛物线方程。
2.根据权利要求1所述的输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法，其特征在于，基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云，包括以下步骤：
根据导线的档距及预设的采样间隔，从导线的一个挂点往另一个挂点进行采样，根据线平面直线方程获得采样点的平面X、Y坐标；
根据所述采样点的平面X、Y坐标及模拟导线剖面抛物线方程，获得采样点的Z坐标；
根据所述导线分裂间距及预设的导线分裂数，以所述采样点为中心生成导线分裂点云；
导出所述采样点及导线分裂点云作为模拟工况下的导线点云。
3.根据权利要求2所述的输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法，其特征在于，基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云，还包括以下步骤：
根据模拟工况的风速获取导线的风荷载，根据所述导线的风荷载与导线的负重荷载所成夹角得到导线的风偏角；
根据模拟工况的风速、绝缘子重量及受风面积获取绝缘子风偏角，根据绝缘子长度及所述绝缘子风偏角获取风偏后的导线挂点偏移量，得到风偏后的导线挂点坐标，以调整所述导线平面直线方程；
根据导线的风偏角、绝缘子风偏角及绝缘子长度，获取采样点X、Y、Z三方向上的偏移量，调整采样点的坐标。
4.根据权利要求3所述的输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法，其特征在于，判断所述地物点云中是否存在与所述模拟工况下的导线点云净空距离小于安全阈值的危险点，遍历所述危险点，对于大风的模拟工况，包括以下步骤：
根据左右风偏得到最左及最右的两条导线，根据导线风偏角以及精度要求进行点云插值，行成一个风偏导线的活动面，判断所述地物点云中是否存在与所述活动面上的点云净空距离小于安全阈值的危险点。
5.一种输电线路极端工况模拟的导线安全性检测系统，其特征在于，包括：
单相导线点云获取模块，用于获取扫描输电线路得到的原始导线点云及地物点云，以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；所述以耐张段为划分对所述原始导线点云进行聚类获得单相导线点云，包括以下步骤：根据导线点云的扫描密度设置点云聚类密度，运用DBSCAN密度聚类算法对各耐张段的原始导线点云进行聚类获得单相导线点云；根据各耐张段中的杆塔数量以及杆塔线路回路数，筛选出所述单相导线点云中超过耐张段中应有导线数量的部分，对该部分单相导线点云按点的数量排序并剔除离散的偏远噪点；
导线模型构建模块，用于根据所述单相导线点云，结合导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数、模拟工况参数及原始导线点云，获得导线平面直线方程、导线分裂间距、导线挂点坐标及模拟导线剖面抛物线方程，构建模拟工况下的导线模型；所述模拟工况参数用于模拟出包括大风和/或高温和/或高电流强度下的极端工况；所述获得导线平面直线方程、导线分裂间距及导线挂点坐标，包括以下步骤：将所述单相导线点云投影到XOY平面上获得点云平面投影点，对所述点云平面投影点进行直线拟合得到平面直线及其导线平面直线方程；获取所述点云平面投影点到所述导线平面直线方程所在直线的平均垂距作为导线分裂间距；获取XOY平面上原点到所述平面直线的垂足，将所述点云平面投影点中相距所述垂足的最远点和最近点对应的原始导线点云点坐标作为导线挂点坐标；所述获得模拟导线剖面抛物线方程，包括以下步骤：根据导线的物理参数、扫描输电线路时的工况参数及模拟工况参数分别获得扫描输电线路时及模拟工况下导线的温度、比载；将原始导线点云投影到所述平面直线所在的竖直平面上获得点云剖面投影点，对所述点云剖面投影点进行二次抛物线拟合得到扫描导线剖面抛物线方程；根据所述扫描导线剖面抛物线方程获得导线的最大弧垂，根据所述最大弧垂获得扫描输电线路时导线的应力；根据扫描输电线路时的导线的温度、比载及应力，获得输电线路的电线状态方程式；运用所述电线状态方程式，根据模拟工况下导线的温度及比载，获得模拟工况下导线的应力；根据模拟工况下导线的比载及应力，获得模拟导线剖面抛物线方程；
导线点云采样模块，用于基于所述模拟工况下的导线模型，采样生成模拟工况下的导线点云；
危险点遍历模块，用于判断所述地物点云中是否存在与所述模拟工况下的导线点云净空距离小于安全阈值的危险点，遍历所述危险点。
6.一种储存介质，其上储存有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法的步骤。
7.一种计算机设备，其特征在于：包括储存介质、处理器以及储存在所述储存介质中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的输电线路极端工况模拟的导线安全性检测方法的步骤。
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