CN114777646A - 一种线路巡检监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线路巡检监测方法，包括：获取目标巡视任务，对巡视人员在巡视过程中是否有拍照上传动作进行监测，若巡视人员有拍照上传动作，则执行步骤S2，若巡视人员没有拍照上传动作，则执行步骤S3；S2、获取巡视人员拍照位置坐标和所巡视线路通道两端杆塔的位置坐标，并根据拍照位置坐标和所巡视线路通道两端杆塔的位置坐标，判断巡视人员是否到位；S3、获取巡视人员的巡视轨迹，根据巡视轨迹坐标点或拍照位置坐标中是否有坐标点在设定的阈值范围内，判断巡视是否完成。本发明能综合多种复杂情况对输电线路巡检任务情况进行分析，为掌握输电线路巡视情况和巡视人员考核提供数据支撑。

Description

一种线路巡检监测方法

技术领域

本发明涉及输电线路移动巡检技术领域，具体涉及一种线路巡检监测方法。

背景技术

随着各行业对电力需求日益增长，输电线路长度也迅速增长。架空线路广泛分布，长期暴露在大自然中运行，不仅要经受电力负荷的影响，还要承受外来因素的干扰。为了提高电网运行的安全性、稳定性和可靠性，输电线路的移动巡检作业得到广泛推广。人员巡视的过程中会根据不同的环境条件选择不同的巡视方式，这就给统计移动巡检巡视情况增加了困难。因此，对于输电线路移动巡检巡视情况的获取方法无疑成为人员考核的总要依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输电线路巡检到位率获取方法、装置、设备及存储介质，能够根据综合考虑不同巡视条件而分析出巡视情况，为掌握输电线路巡视情况和人员考核提供数据支撑。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种线路巡检监测方法，该方法包括以下步骤：

S1、获取目标巡视任务，并对巡视人员在巡视过程中是否有拍照上传动作进行监测，若巡视人员有拍照上传动作，则执行步骤S2，若巡视人员没有拍照上传动作，则执行步骤S3。所述目标巡视任务包括巡视线路、巡视线路通道位置和巡视线路中各杆塔的坐标；所述巡视线路通道位置包括巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标。

S2、获取巡视人员拍照位置坐标和所巡视线路通道两端杆塔的位置坐标，并根据拍照位置坐标和所巡视线路通道两端杆塔的位置坐标，判断巡视人员是否到位。拍照位置坐标是和两个杆塔连线的通道求垂直距离，因为在拍照时会上传巡视的通道号。巡视人员在上传拍照图片时，会选择所巡视线路通道的通道号，根据通道号就能够确定所巡视线路通道两端杆塔的位置坐标。根据拍照位置坐标与所巡视线路通道之间的垂直距离，对巡视是否到位进行判断。

S3、获取巡视人员的巡视轨迹，根据巡视轨迹坐标点或拍照位置坐标中是否有坐标点在设定的阈值范围内，判断巡视是否完成。

进一步的，巡视线路是根据巡视的计划，每天制定当天的巡视任务，按照巡视任务巡视规定的线路，巡视人员拍照的位置是为了确定是否到达杆塔附近，确认巡视质量。线路通道是指的两个杆塔之间线路和线路下方的空间，巡视线路通道是为了防止通道中有可能存在线路跳闸的隐患。巡视人员与通道之间的距离是巡视人员到通道的垂直距离，通过该距离判断巡视人员是否在通道附近。

进一步的，步骤S2中所述的“根据拍照位置坐标和所巡视线路通道两端杆塔的位置坐标，判断巡视人员是否到位”，其具体包括以下步骤：

S21、根据巡视人员拍照位置坐标和所巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标，获取巡视人员与所巡视线路通道之间的距离。

S22、将巡视人员与所巡视线路通道之间的距离与设定的巡视通道阈值进行比较，获取巡视人员到位情况。

进一步的，所述的“根据巡视人员拍照位置坐标和所巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标，获取巡视人员与所巡视线路通道之间的距离；”，其具体包括以下步骤：

S211、获取所巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标；设所巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标分别为(x1，y1)和(x2，y2)。

S212、根据所巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标，利用下式计算通道所在直线L1的斜率k1和截距b1，从而得到直线L1的函数关系式。

y1＝k1*x1+b1

y2＝k1*x2+b1

S213、根据通道所在直线的斜率与截距，利用下式获取与直线L1相垂直的直线L2的斜率k2。

S214、设巡视人员拍照位置P的坐标为(xp，yp)，根据直线L2的斜率k2以及巡视人员拍照位置坐标，利用下式求得直线l2的截距b2，从而得到直线L2的函数关系式。

b2＝yp-k2*xp

S215、根据相互垂直的直线L1和直线L2的函数关系式，求得直线L1与直线L2相交点Q的位置坐标(xq，yq)。

S216、根据巡视人员拍照位置坐标和直线L1与直线L2相交点的位置坐标，计算巡视人员拍照位置P和直线L1与直线L2相交点Q之间的距离，该距离即为获取巡视人员与所巡视线路通道之间的距离。

进一步的，步骤S216中所述的“根据巡视人员拍照位置坐标和直线L1与直线L2相交点的位置坐标，计算巡视人员拍照位置P和直线L1与直线L2相交点Q之间的距离，该距离即为获取巡视人员与所巡视线路通道之间的距离”，其具体包括以下步骤：

S2611、采用以下公式将巡视人员拍照位置P的坐标和直线L1与直线L2相交点Q的位置坐标的经纬度的值转换为弧度数；

其中，Xp表示坐标P的横坐标的弧度数，Yp表示坐标P的纵坐标的弧度数，Xq表示坐标Q的横坐标的弧度数，Yq表示坐标Q的纵坐标的弧度数。

S2612、采用以下公式计算巡视人员拍照位置P的坐标和直线L1与直线L2相交点Q的位置坐标的横坐标弧度插值M和纵坐标弧度插值N。

M＝Xp-Xq

N＝Yp-Yq

S2613、采用以下公式计算巡视人员拍照位置P和直线L1与直线L2相交点Q之间的距离d；

其中，R为地球半径，R的取值为6378137米。

进一步的，步骤S22所述的“将巡视人员与所巡视线路通道之间的距离与设定的巡视通道阈值进行比较，获取巡视人员到位情况”，其具体包括以下步骤：

将巡视人员与所巡视线路通道之间的距离与设定的巡视通道阈值进行比较，若巡视人员与所巡视线路通道之间的距离大于设定的巡视通道阈值，则判定为未在规定范围内进行巡视，为未到位；若巡视人员与所巡视线路通道之间的距离小于等于设定的巡视通道阈值，则判定为在规定范围内进行巡视，为已到位；根据比较结果，计算出巡视到位率。拍照位置与巡视通道之间距离的计算，是为了知道巡视是否到位，是否达标，是在巡视通道两端的两个杆塔位置已知的情况下。到位率只是对于巡视拍照的质量的考核，如果不拍照就不需要考核到位率，只需要根据巡视轨迹判断是否巡视过即可。求巡视到位率时，对拍照位置到巡视通道的垂直距离进行计算，并将计算结果与设定的阈值进行比较，能够提高到位率的准确率。巡视到位率＝巡视到位数量/总巡视数量。巡视到位率是考核巡视人员拍照是否到达指定位置。

进一步的，“获取巡视人员的巡视轨迹，根据巡视轨迹坐标点或拍照位置坐标中是否有坐标点在设定的阈值范围内，判断巡视是否完成”，其具体包括以下步骤：

S31、获取每个巡视人员所有需要巡视的线路杆塔坐标集合La。

S32、获取由巡视人员的拍照位置坐标和巡视轨迹坐标构成的集合Lb。

S33、将La中的坐标采用嵌套循环的方式依次与Lb中的坐标进行距离计算。

S34、将计算出的距离与每个杆塔额定的阈值距离范围进行比对，若有在阈值距离范围内的轨迹点，则判定该杆塔已经巡视过，反之则判定为未巡视过。

S35、根据杆塔巡视数量，计算出巡视任务的完成率。

在巡视过程中，巡视人员每隔10秒上传一个位置坐标，构成巡视轨迹。因为可能会有巡视后不需要拍照的可能，因此，需要根据轨迹判断是否有在通道附近的轨迹坐标，从而判断是否到达过通道附近。所述嵌套循环方式是指La的每个坐标依次和Lb的每个坐标进行距离计算，距离计算指的是计算两个坐标点之间的距离。举例说明，La为(1、2、3)，Lb为(a、b、c)，则依次计算出1和a的距离、1和b的距离、1和c的距离、2和a的距离、2和b的距离、2和c的距离、3和a的距离、3和b的距离、3和c的距离。巡视轨迹坐标与杆塔的距离，是求巡视轨迹坐标与杆塔的坐标之间的直线距离。巡视轨迹与各杆塔之间的距离计算，是为了知道这条巡视轨迹都经过了哪些杆塔，需要用全部轨迹坐标和全部杆塔坐标依次比较。巡视完成率是对巡视人员是否巡视过这个杆塔进行考核，如果只去看了看，没有拍照，就只判断轨迹的情况，如果拍了照，就可以两个结合判断，更加全面。巡视任务的完成率，是用已经巡视过的数量除以(已经巡视过数量+未巡视过的数量)或者是已巡视数量除以当天制定任务的数量。巡视完成度是指根据轨迹坐标考核巡视人员是否按照制定的任务完成全部巡视工作。

进一步的，所述“距离的计算”采用以下公式实现：

其中，d1为计算出的两个坐标点之间的距离，M1表示本次距离计算时用到的集合La中坐标点的横坐标弧度插值，Yp1表示本次距离计算时用到的集合La中坐标点的纵坐标，Yq1表示本次距离计算时用到的集合Lb中的坐标点的纵坐标，N1表示本次距离计算时用到的集合Lb中的坐标点的横坐标弧度插值，R为地球半径，R的取值为6378137米。

和现有技术相比，本发明的优点为：

(1)本发明能够综合多种复杂情况对输电线路巡检任务情况进行分析，可以准确有效地为掌握输电线路巡视情况和巡视人员考核提供数据支撑。所述复杂情况包括有隐患情况严重的通道，需要到现场距离比较近的位置拍照确认，也有隐患情况较好的情况，可以开车快速通过不必拍照的情况，也有地理条件特殊无法到达现场，只能远处巡视的情况。结合上述情况，本发明可以根据每个现场环境的情况配置不同的阈值，综合拍照点的坐标和巡视轨迹的坐标，判断是否到位和是否完成巡视，不是一概而论，针对每个现场环境条件制定判断标准，更好地反映巡视状态。

(2)本发明能够根据不同的线路环境制定不同的巡视范围判定标准，更加准确智能地对不同线路环境的巡视工作进行分析。

(3)本发明避免了巡视人员线路巡视工作质量不达标的情况，保障了电网运行的安全性，稳定性，可靠性。如果有巡视拍照不到位，不能反映现场情况的，或者没有按照计划全部巡视的，偷工减料的，本发明可以通过巡视到位率和巡视完成率体现出来，从而可以发现并制止这种情况。

(4)中国专利CN 107346564公开了一种巡视任务监督方法、电子设备及服务器，该专利是通过对杆塔的位置与巡检人员位置之间的直线距离去判断是否巡视到位。而本发明对更详细的情况去判断，如针对巡视距离的获取是根据人员的情况去动态判断是比较人员与杆塔的距离还是人员到两个杆塔之间通道的直线距离，因为巡视不仅是巡视杆塔，还需要巡视两个杆塔直接的输电线路通道。并且本发明使用巡视到位数据对巡视任务完成度进行多维度多角度的分析，可以评估每个员工的巡视质量，可以评估各个班组的巡视质量，可以根据时间查询某个时间段的巡视质量等等，从而对巡检工作的质量进行综合评估。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；

图2是实施例1中巡视到位率的统计策略流程示意图；

图3是实施例2中巡视完成率的统计策略流程示意图；

图4是本发明中巡视到位率策略统计出的结果进行展示的效果图；

图5是本发明中巡视完成率策略统计出的结果进行展示的效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的一种线路巡检监视方法，该方法包括以下步骤：

S1、获取目标巡视任务，并对巡视人员在巡视过程中是否有拍照上传动作进行监测，若巡视人员有拍照上传动作，则执行步骤S2，若巡视人员没有拍照上传动作，则执行步骤S3。

S2、获取巡视人员拍照位置坐标和所巡视线路通道两端杆塔的位置坐标，并根据拍照位置坐标和所巡视线路通道两端杆塔的位置坐标，判断巡视人员是否到位。步骤S2是为了计算巡视到位率，针对所有拍照上传时位置的考核，用于评估巡视拍照的质量。

S3、获取巡视人员的巡视轨迹，根据巡视轨迹坐标点或拍照位置坐标中是否有坐标点在设定的阈值范围内，判断巡视是否完成。步骤S3是为了计算巡视完成度。对于巡视完成度的统计，需要结合拍照的位置、轨迹的位置，一起去和杆塔位置比较，计算出巡视人员到达过哪些杆塔，从而确定哪些杆塔被巡视过。除巡视轨迹坐标点外，本发明还将拍照位置坐标加入到巡视完成度的计算过程中，这是考拉到巡视人员可能会坐汽车巡视，可能再前后两次获取轨迹坐标时，刚好在阈值距离之外，只有拍照时经过阈值范围内，针对这种情况，如果只是利用轨迹坐标来判断巡视完成情况，统计已巡视杆塔时就会被漏掉。

巡视线路是根据巡视的计划，每天制定当天的巡视任务，按照巡视任务巡视规定的线路，巡视人员拍照的位置是为了确定是否到达杆塔附近，确认巡视质量。线路通道是指的两个杆塔之间线路和线路下方的空间，巡视线路通道是为了防止通道中有可能存在线路跳闸的隐患。巡视人员与通道之间的距离是巡视人员到通道的垂直距离，通过该距离判断巡视人员是否在通道附近。

实施例1

针对通道情况比较复杂的情况，通过拍照上传现场图片，根据拍照坐标和通道位置判断巡视是否到位。一种适用于输电线路环境异常时，要巡视人员到现场确认隐患位置，并将隐患信息拍照上传，根据拍照位置坐标与所巡视通道之间的距离，计算巡视到位率。如图2所示，在本实施例中，该线路巡视监测方法包括以下步骤：

a：获取巡视人员拍照位置坐标p(xp，yp)。

b：获取巡视人员和所巡视线路通道之间的垂直距离。

b1：获取所巡视线路通道两端的杆塔坐标位置，如A线路的#3塔(x1，y1)和#4号塔(x2，y2)。

b2：根据巡视人员拍照位置坐标和线路通道两端杆塔坐标位置，计算通道所在直线的斜率k1和截距b1：

y1＝k1*x1+b1，

y2＝k1*x2+b1。

b3：根据计算得到的通道所在直线的斜率k1和截距b1，得到与通道所在直线垂直的直线斜率k2。

b4：根据计算得到的k2值，将巡视人员拍照位置坐标带入函数得到垂直于巡视通道所在直线的直线函数。

b2＝yp-k2*xp

b5：根据两条相互垂直的直线函数，获取两条直线相交点的位置坐标Q(xq，yq)。

c：根据巡视人员拍照位置坐标和两条直线交点位置坐标，计算两个坐标之间的距离。

c1：将p和Q坐标经纬度的值转换为弧度数。

c2：计算两个点经纬度的弧度差值M和N。

M＝Yp-Yq

N＝Yp-Yq

c3：计算两个坐标点之间的距离d，该距离即为拍照位置坐标与所巡视线路通道之间的垂直距离。其中，R为地球半径，R的取值为6378137米。

d：将计算得到的拍照位置坐标与所巡视线路通道之间的垂直距离d与设定的巡视通道阈值进行比较，如果距离d大于设定的巡视通道阈值，则判定为未在规定范围内进行巡视，为未到位；如果距离d小于等于设定的巡视通道阈值，则判定为在规定范围内进行巡视，为已到位。由此可计算出巡视拍照的到位率。

实施例2

一种适用于输电线路环境正常时，巡视人员可通过驾车远距离观察的统计移动巡检巡视完成率的方法。如图3所示，在本实施例中，该线路巡视监测方法包括以下步骤：

a：获取每个巡视人员所有需要巡视的线路杆塔坐标集合L1。

b：获取巡视人员的拍照坐标和巡视轨迹坐标的集合L2。

c：将L1中的坐标采用嵌套循环的方式依次与L2中的坐标进行计算距离，计算出的距离与每个杆塔额定的阈值距离进行比对。

d：如果有在阈值距离范围内的轨迹点，则判定此杆塔已经巡视过，反之则判定为未巡视过。由此可计算出巡视任务的完成率。

在本实施例中，根据巡视轨迹判断是否有在阈值范围内的，判断是否完成这个通道的巡视，用来判断巡视完成度。比如没有拍照，但是有轨迹点在阈值范围内，则判定已巡视。若没有轨迹点在阈值范围内，则判定未巡视。如果有拍照，拍照坐标在阈值范围内，则直接判断已巡视，若拍照坐标不在阈值范围内，则判定是否有轨迹在阈值内，因为可能存在因拍照角度问题需要到远处拍照。若有则判定已巡视，若无则判定未巡视。

以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种线路巡检监测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1、获取目标巡视任务，并对巡视人员在巡视过程中是否有拍照上传动作进行监测，若巡视人员有拍照上传动作，则执行步骤S2，若巡视人员没有拍照上传动作，则执行步骤S3；

S2、获取巡视人员拍照位置坐标和所巡视线路通道两端杆塔的位置坐标，并根据拍照位置坐标和所巡视线路通道两端杆塔的位置坐标，判断巡视人员是否到位；

S3、获取巡视人员的巡视轨迹，根据巡视轨迹坐标点或拍照位置坐标中是否有坐标点在设定的阈值范围内，判断巡视是否完成。

2.根据权利要求1所述的一种线路巡检监测方法，其特征在于：所述目标巡视任务包括巡视线路、巡视线路通道位置和巡视线路中各杆塔的坐标；所述巡视线路通道位置包括巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标。

3.根据权利要求1所述的一种线路巡检监测方法，其特征在于：步骤S2中所述的“根据拍照位置坐标和所巡视线路通道两端杆塔的位置坐标，判断巡视人员是否到位”，其具体包括以下步骤：

S21、根据巡视人员拍照位置坐标和所巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标，获取巡视人员与所巡视线路通道之间的距离；

S22、将巡视人员与所巡视线路通道之间的距离与设定的巡视通道阈值进行比较，获取巡视人员到位情况。

4.根据权利要求3所述的一种线路巡检监测方法，其特征在于：所述的“根据巡视人员拍照位置坐标和所巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标，获取巡视人员与所巡视线路通道之间的距离；”，其具体包括以下步骤：

S211、获取所巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标；设所巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标分别为(x1，y1)和(x2，y2)；

S212、根据所巡视线路通道两端的杆塔的位置坐标，利用下式计算通道所在直线L1的斜率k1和截距b1，从而得到直线L1的函数关系式；

y1＝k1*x1+b1

y2＝k1*x2+b1

S213、根据通道所在直线的斜率与截距，利用下式获取与直线L1相垂直的直线L2的斜率k2；

S214、设巡视人员拍照位置P的坐标为(xp，yp)，根据直线L2的斜率k2以及巡视人员拍照位置坐标，利用下式求得直线l2的截距b2，从而得到直线L2的函数关系式；

b2＝yp-k2*xp

S215、根据相互垂直的直线L1和直线L2的函数关系式，求得直线L1与直线L2相交点Q的位置坐标(xq，yq)；

S216、根据巡视人员拍照位置坐标和直线L1与直线L2相交点的位置坐标，计算巡视人员拍照位置P和直线L1与直线L2相交点Q之间的距离，该距离即为获取巡视人员与所巡视线路通道之间的距离。

5.根据权利要求4所述的一种输电线路巡检监测方法，其特征在于：步骤S216中所述的“根据巡视人员拍照位置坐标和直线L1与直线L2相交点的位置坐标，计算巡视人员拍照位置P和直线L1与直线L2相交点Q之间的距离，该距离即为获取巡视人员与所巡视线路通道之间的距离”，其具体包括以下步骤：

S2611、采用以下公式将巡视人员拍照位置P的坐标和直线L1与直线L2相交点Q的位置坐标的经纬度的值转换为弧度数；

其中，Xp表示坐标P的横坐标的弧度数，Yp表示坐标P的纵坐标的弧度数，Xq表示坐标Q的横坐标的弧度数，Yq表示坐标Q的纵坐标的弧度数；

S2612、采用以下公式计算巡视人员拍照位置P的坐标和直线L1与直线L2相交点Q的位置坐标的横坐标弧度插值M和纵坐标弧度插值N；

M＝Xp-Xq

N＝Yp-Yq

S2613、采用以下公式计算巡视人员拍照位置P和直线L1与直线L2相交点Q之间的距离d；

其中，R为地球半径，R的取值为6378137米。

6.根据权利要求3所述的一种线路巡检监测方法，其特征在于：步骤S22所述的“将巡视人员与所巡视线路通道之间的距离与设定的巡视通道阈值进行比较，获取巡视人员到位情况”，其具体包括以下步骤：

将巡视人员与所巡视线路通道之间的距离与设定的巡视通道阈值进行比较，若巡视人员与所巡视线路通道之间的距离大于设定的巡视通道阈值，则判定为未在规定范围内进行巡视，为未到位；若巡视人员与所巡视线路通道之间的距离小于等于设定的巡视通道阈值，则判定为在规定范围内进行巡视，为已到位；根据比较结果，计算出巡视到位率。

7.根据权利要求6所述的一种线路巡检监测方法，其特征在于：步骤S3所述的“获取巡视人员的巡视轨迹，根据巡视轨迹坐标点或拍照位置坐标中是否有坐标点在设定的阈值范围内，判断巡视是否完成”，其具体包括以下步骤：

S31、获取每个巡视人员所有需要巡视的线路杆塔坐标集合La；

S32、获取由巡视人员的拍照位置坐标和巡视轨迹坐标构成的集合Lb；

S33、将La中的坐标采用嵌套循环的方式依次与Lb中的坐标进行距离计算；

S34、将计算出的距离与每个杆塔额定的阈值距离范围进行比对，若有在阈值距离范围内的轨迹点，则判定该杆塔已经巡视过，反之则判定为未巡视过；

S35、根据杆塔巡视数量，计算出巡视任务的完成率。

8.根据权利要求7所述的一种线路巡检监测方法，其特征在于：步骤S33中所述的“距离计算”采用以下公式实现：

其中，d1为计算出的两个坐标点之间的距离，M1表示本次距离计算时用到的集合La中坐标点的横坐标弧度插值，Yp1表示本次距离计算时用到的集合La中坐标点的纵坐标，Yq1表示本次距离计算时用到的集合Lb中的坐标点的纵坐标，N1表示本次距离计算时用到的集合Lb中的坐标点的横坐标弧度插值，R为地球半径，R的取值为6378137米。

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