CN115183694A - 输电线路基础数字化测量系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种输电线路基础数字化测量系统及其控制方法，该系统包括：激光测量装置，其用于通过激光测距；和移动终端，其内置有基坑测量APP，且其具有信息采集模块；移动终端与激光测量装置通信连接；且移动终端通过基坑测量APP控制激光测量装置测量待测基坑的深度，同时控制信息采集模块采集待测基坑的场景信息，并对待测基坑的深度和待测基坑的场景信息进行融合处理，形成数据图像；其中待测基坑的场景信息包括待测基坑的图像。基于基坑测量APP在移动终端将待测基坑的深度和待测基坑的场景信息等多源信息进行处理、融合、叠加形成内容齐全、信息丰富的水印图像数据，可为线路基础管理提供客观真实、准确全面的第一手资料。

Description

输电线路基础数字化测量系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及输电线路工程，特别是涉及输电线路基础数字化测量系统及其控制方法。

背景技术

随着大量输电线路工程的开工建设，工程建设单位增多，施工人员复杂，而工程管理点多面广，给工程监管增加了难度。输电线路具备距离长、涉及范围大、开挖基坑数量多的特点。在基坑质量监督检查中，存在工作人员手工填报数据工作量大，基坑测量过程不规范，数据填报不准确等问题，这导致基坑测量数据的质量难以保证，管理单位难以第一时间得到基坑测量数据，使得基坑测量监管难度加大，因此，有待开发效率和质量更高的线路基础测量技术手段。

为了不断提高基建工程数字化、规范化管理水平，全方位监控工程建设过程，加强隐蔽工程计量测量监控，开展线路基础数字化测量技术服务，充分利用数字化监管技术手段，提高基础测量效率和质量水平，可为输电线路基础建设管理提供优质的技术服务。

对于线路基础深度的测量，最原始的方法是由操作人员下到坑底，与上边的工作人员相互配合完成测量。此种方式费时费力，效率低下、准确度差，已无法满足大量基础工程测量的需求。随着激光测量技术的发展，目前较多采用手持激光测量仪的方式进行深度测量或采用将激光测量仪固定在参照物上的方式进行深度测量，然后再通过手动记录保存测量数据。此种操作较为繁琐，且无法保证数据填写质量，同时数据形式单一，若要获得现场更丰富的图片、坐标等信息时，则需要通过手机或数码相机单独拍照记录，无法保证数据的统一性，集成度低，后续数据的编码整理、对正统一的过程工作量巨大，操作便捷性、数据实效性和工作效率都较低，工作难度高，并且数据的可信性难以保证。

因此，现有测量技术的自动化程度低，操作便捷性较差，测量和记录过程费时费力，工作效率低下；并且现有测量技术主要依赖于人为操作和手工记录，在大量线路基础测量任务情况下，数据质量难以保证。此外，现有技术手段多为单一性参数测量，数据集成化程度较低，不利于数据集中存储与展现。现有技术应用中多采用常规测量工具，数据准确性、完整性不足。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的一个目的是要针对输变电工程线路基础传统测量中存在的手工填报不规范、数据不准确、上传不及时等问题，提供一种输电线路基础数字化测量系统及其控制方法。

本发明的一个进一步的目的是要提供一种基于移动终端控制的输电线路基础数字化测量系统及其控制方法，在移动终端将多源信息进行处理、融合，叠加形成内容齐全、信息丰富的水印图像数据，为线路基础管理提供客观真实、准确全面的第一手资料。

本发明的又一个进一步的目的是要简化测量流程，提高测量过程的自动化程度，增强操作便捷性，同时保证测量结果的准确性和完整性。

本发明的另一个进一步的目的是要以自动控制的测量方式提高测量效率。

特别地，根据本发明的一方面，提供了一种输电线路基础数字化测量系统，包括：

激光测量装置，其用于通过激光测距；和

移动终端，其内置有基坑测量APP，且其具有信息采集模块；所述移动终端与所述激光测量装置通信连接；且

所述移动终端通过所述基坑测量APP控制所述激光测量装置测量待测基坑的深度，同时控制所述信息采集模块采集所述待测基坑的场景信息，并对所述待测基坑的深度和所述待测基坑的场景信息进行融合处理，形成数据图像；其中所述待测基坑的场景信息包括所述待测基坑的图像。

可选地，所述待测基坑的场景信息还包括以下任一信息或其组合：

所述待测基坑的地理坐标、所述待测基坑的空间位置、所述待测基坑的编号以及所述待测基坑的信息采集时间。

可选地，所述激光测量装置采用双光路短波激光测距，并进行相位激光补偿与滤波处理。

可选地，所述激光测量装置包括测量启闭模块，其内置于所述激光测量装置中，并用于实时接收所述移动终端发出的控制指令，且基于所述控制指令同步对双路激光测量进行启闭控制，使所述双路激光测量保持毫秒级同步测量及数据实时回传。

可选地，所述测量启闭模块采用微型BT单片机。

可选地，所述激光测量装置和所述移动终端分别具有蓝牙通信模块，以通过蓝牙建立通信连接并实现通信。

可选地，所述激光测量装置包括电源模块，其内置于所述激光测量装置中，用于向所述激光测量装置供电。

可选地，所述基坑测量APP采用数据融合算法，将所述待测基坑的深度和所述待测基坑的场景信息融合叠加形成所述数据图像，并上传后端。

可选地，所述移动终端为手机。

根据本发明的另一方面，还提供了一种如以上任一项所述的输电线路基础数字化测量系统的控制方法，包括：

通过所述基坑测量APP，一键操作控制所述激光测量装置测量待测基坑的深度，同时控制所述信息采集模块采集待测基坑的场景信息；以及

基于所述基坑测量APP，对所述待测基坑的深度和所述待测基坑的场景信息进行处理，形成数据图像。

本发明的输电线路基础数字化测量系统及其控制方法，基于移动终端控制的输电线路基础数字化测量过程，通过移动终端内置的基坑测量APP控制激光测量装置测量待测基坑的深度，同时控制移动终端的信息采集模块采集待测基坑的场景信息，并在移动终端将待测基坑的深度和待测基坑的场景信息等多源信息进行处理、融合、叠加形成内容齐全、信息丰富的水印图像数据，可为线路基础管理提供客观真实、准确全面的第一手资料。

进一步地，本发明的输电线路基础数字化测量系统及其控制方法，通过基坑测量APP，控制激光测量装置测量待测基坑的深度，同时控制移动终端的信息采集模块采集待测基坑的场景信息，并自动地对待测基坑的深度和待测基坑的场景信息等多源信息进行处理、融合和叠加，获得数据图像，通过软、硬件结合，使各功能模块统一控制程序的协调下实现待测基坑深度数据测量、图像拍摄以及数据融合，可简化测量流程，提高测量过程的自动化程度，增强操作便捷性，同时保证测量结果的准确性和完整性。

更进一步地，本发明的输电线路基础数字化测量系统及其控制方法，由于可以在基坑测量APP上，通过一键操作控制激光测量装置测量待测基坑的深度，同时控制所述信息采集模块采集待测基坑的场景信息，并自动对所述待测基坑的深度和所述待测基坑的场景信息进行处理，形成数据图像，整个测量过程无需人工参与，省略了人工操作的时间，因此能以自动控制的测量方式提高测量效率。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的输电线路基础数字化测量系统的示意性框图；

图2是根据本发明一个实施例的输电线路基础数字化测量系统的示意性结构图；

图3是根据本发明一个实施例的输电线路基础数字化测量系统的控制方法的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的输电线路基础数字化测量系统的工作流程图。

具体实施方式

现将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。提供的各个实施例旨在解释本发明，而非限制本发明。事实上，在不脱离本发明的范围或精神的情况下对本发明进行各种修改和变化对于本领域的技术人员来说是显而易见的。例如，图示或描述为一个实施例的一部分的特征可以与另一个实施例一起使用以产生再另外的实施例。因此，本发明旨在涵盖所附权利要求书及其等同物范围内的此类修改和变化。

下面参照图1至图4来描述本发明实施例的输电线路基础数字化测量系统10及其控制方法。

在本实施例的描述中，当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。在本实施例的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“一个示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明实施例首先提供了一种基于移动终端120控制的输电线路基础数字化测量系统10，以下可简称为系统10。图1是根据本发明一个实施例的输电线路基础数字化测量系统10的示意性框图。该系统10一般性地可包括激光测量装置110和移动终端120。

其中，激光测量装置110用于通过激光测距。本实施例的激光测量装置110可以为激光测距仪，当然，也可以变换为利用激光束测定距离的其他仪器。

移动终端120内置有基坑测量APP，且其具有信息采集模块122。信息采集模块122用于采集待测基坑的场景信息。移动终端120与激光测量装置110通信连接，以向激光测量装置110发送控制指令，从而控制激光测量装置110测量待测基坑的深度。移动终端120可以为手机、笔记本电脑、平板电脑或者车载电脑等在移动中使用的计算机设备。本实施例的基坑测量APP可向激光测量装置110和信息采集模块122发送控制指令，使二者分别采集各自负责的数据信息，实现待测基坑的数据采集、处理、存储与管理。

移动终端120通过基坑测量APP控制激光测量装置110测量待测基坑的深度，同时控制信息采集模块122采集待测基坑的场景信息，并对待测基坑的深度和待测基坑的场景信息进行融合处理，形成数据图像；其中待测基坑的场景信息包括待测基坑的图像。

基于移动终端120控制的输电线路基础数字化测量过程，通过移动终端120内置的基坑测量APP控制激光测量装置110测量待测基坑的深度，同时控制移动终端120的信息采集模块122采集待测基坑的场景信息，并在移动终端120将待测基坑的深度和待测基坑的场景信息等多源信息进行处理、融合、叠加形成内容齐全、信息丰富的水印图像数据，可为线路基础管理提供客观真实、准确全面的第一手资料。

通过基坑测量APP，控制激光测量装置110测量待测基坑的深度，同时控制移动终端120的信息采集模块122采集待测基坑的场景信息，并自动地对待测基坑的深度和待测基坑的场景信息等多源信息进行处理、融合和叠加，获得数据图像，通过软、硬件结合，使各功能模块统一控制程序的协调下实现待测基坑深度数据测量、图像拍摄以及数据融合，可简化测量流程，提高测量过程的自动化程度，增强操作便捷性，同时保证测量结果的准确性和完整性。

由于可以在基坑测量APP上，通过一键操作控制激光测量装置110测量待测基坑的深度，同时控制信息采集模块122采集待测基坑的场景信息，并自动对待测基坑的深度和待测基坑的场景信息进行处理，形成数据图像，整个测量过程无需人工参与，省略了人工操作的时间，因此能以自动控制的测量方式提高测量效率。

需要进一步强调的是，基于本发明实施例的技术方案，基坑的数据测量和记录不再依赖人工操作激光测量装置110，无需手工记录测量结果和各种场景信息，例如待测基坑的地理坐标和空间位置以及信息采集时间等，可有效保证数据质量。并且由于可以对待测基坑的深度和待测基坑的场景信息进行融合处理，数据集成化程度高，因此，有利于数据集中存储与展现。

数据图像可以包含待测基坑的深度信息以及待测基坑的图像等场景信息，信息内容齐全、丰富。数据图像可以为水印图像数据，通过对待测基坑的图像添加用于标示待测基坑深度的水印文字，可形成数据图像。例如，可以在待测基坑的图像下方、上方或者侧方添加用于标示待测基坑深度的水印文字。但是应当理解的是，数据图像的信息展示形式并不限于上述举例。

基坑测量APP还可以将数据图像通过无线上传后端，为线路基础管理提供客观真实、准确全面的第一手资料。

在一些可选的实施例中，移动终端120为手机。当移动终端120为手机时，输电线路基础数字化测量系统10通过手机控制前端激光测量装置110对待测基坑的深度进行快速、准确地测量，同时，通过手机同步拍照，记录待测基坑现场测量时的场景信息，且在手机端将待测基坑的深度以及图像等场景信息进行处理、融合和叠加，形成内容齐全、信息丰富的水印图像数据。

当移动终端120为手机时，基坑测量APP为手机端控制程序，例如统一性的控制程序，其具备基坑数据采集控制功能、数据融合处理功能以及数据管理功能。

在一个进一步的示例中，待测基坑的场景信息还包括以下任一信息或其组合：待测基坑的地理坐标、待测基坑的空间位置、待测基坑的编号以及待测基坑的信息采集时间。移动终端120采集待测基坑的图像时，移动终端120邻近待测基坑设置，例如可以设置在待测基坑的上方或者待测基坑的一侧。待测基坑的地理坐标以及待测基坑的空间位置可以由信息采集装置采集移动终端120的定位信息而获得。待测基坑的编号可以由用户输入，或者可以显示于待测基坑的图像中。待测基坑的信息采集时间可以采用基坑测量APP向激光测量装置110和信息采集模块122发送控制指令的时间。

当移动终端120为手机时，可以在手机端将待测基坑的深度、图像以及地理坐标、空间位置、编号以及信息采集时间等信息进行处理、融合并叠加形成内容齐全、信息丰富的水印图像数据。由于手机可由用户随身携带，因此，采用上述方案，可随时采集待测基坑的数据图像，灵活方便，省时省力。

图2是根据本发明一个实施例的输电线路基础数字化测量系统10的示意性结构图。在一些可选的实施例中，激光测量装置110和移动终端120分别具有蓝牙通信模块130，以通过蓝牙建立通信连接并实现通信。激光测量装置110与移动终端120之间的通信采用近距离蓝牙传输，具有低功率、低延时、抗干扰能力强、传输稳定可靠的优点。

在一些可选的实施例中，激光测量装置110采用双光路短波激光测距，并进行相位激光补偿与滤波处理，这有利于增强测量精度。

激光测量装置110包含两路激光发射和一路激光接收，通过滤波算法，有效过滤杂散光达99%以上，光纤畸变小于1%，并通过两路激光的相位差进行相位校准，消除环境光的干扰，增强激光测量精度和对强光的适应性。该激光测量装置110非常适于在野外测量环境中测距。激光测量装置110的激光波长可以为600~700nm，例如可以为605nm、620nm、635nm或者650nm等等，测量距离可达120m。

在一些可选的实施例中，激光测量装置110包括测量启闭模块111，其内置于激光测量装置110中，并用于实时接收移动终端120发出的控制指令，且基于控制指令同步对双路激光测量进行启闭控制，使双路激光测量保持毫秒级同步测量及数据实时回传。

利用测量启闭模块111对双路激光测量进行启闭控制，可使双路激光测量同步进行，保证测量结果的精度。

在一个进一步的示例中，测量启闭模块111采用微型BT单片机。测量启闭模块111支持低功耗蓝牙协议，具有稳定高效的优势。

在一些可选的实施例中，激光测量装置110包括电源模块112，其内置于激光测量装置110中，用于向激光测量装置110供电。在一个示例中，电源模块112可以采用850mAh大功率锂电池，具备供电稳定持久的优点。

在一些可选的实施例中，基坑测量APP采用数据融合算法，将待测基坑的深度和待测基坑的场景信息融合叠加形成数据图像，并上传后端。

也即，本发明实施例的基坑测量APP具有数据采集（包括待测基坑深度数据的采集和场景信息的采集）控制、数据融合处理以及数据管理等功能。基于移动终端120控制的输电线路基础数字化测量系统10的各个模块在基坑测量APP的统一管理下协调运行，实现数据测量与处理功能。

其中，数据采集控制包括待测基坑深度测量控制、图像及地理坐标等数据采集的控制。数据处理为基于移动终端120运行的信息融合处理，将多源信息叠加融合，采用嵌入式方法，形成水印图像。数据管理主要用于实现移动终端120的水印数据图像的查看与管理，同时还可通过无线网络将数据图像上传后台进行备份与存档。

在一个具体的应用中，通过基坑测量APP的一键控制，指令同步下发，实现待测基坑深度测量、拍照、地理坐标采集、空间位置采集以及信息采集时间的记录，同步获取多类型数据，保持数据时间一致性。在一个示例中，在获取多类型数据之后，可通过数据嵌入法，进行数据融合，将多类型数据叠加集成为完整的数据图像，多角度描述基坑状态，形成第一手测量资料。

本发明实施例的系统10采用数据融合算法，将激光测量的基坑深度、数字照片、地理坐标、空间位置、线路基础等信息融合叠加形成完整信息，得到内容丰富的测量记录数据，并可将信息无线上传后端，为工程管理提供第一手资料，强化了工程建设精细化管理。

本系统10集先进的激光测量与校准技术、无线通信技术、数据融合技术、抗干扰技术为一体，通过高精度激光测量、蓝牙通信、联动控制及数据融合算法实现基坑数据采集、处理、存储与管理，将前端激光传感与后端数据处理集成应用于输电线路基础测量，以自动控制测量方式提高了现场工作效率、确保了数据采集质量，增强了测量的数字化和规范化，有助于全方位监控线路基础建设过程。

本发明实施例还提供了一种输电线路基础数字化测量系统10的控制方法。其中，基于移动终端120控制的输电线路基础数字化测量系统10采用如以上任一实施例的系统10。图3是根据本发明一个实施例的输电线路基础数字化测量系统10的控制方法的示意图。该控制方法一般性地可包括如下步骤：

步骤A，通过基坑测量APP，一键操作控制激光测量装置110测量待测基坑的深度，同时控制信息采集模块122采集待测基坑的场景信息。

步骤B，基于基坑测量APP，对待测基坑的深度和待测基坑的场景信息进行处理，形成数据图像。

在形成数据图像之后，上述控制方法还可以进一步地包括：利用基坑测量APP保存数据图像，和/或将数据图像上传后端。

使用上述方法，以一键操作的自动控制方式实现数据测量、处理与存储，简化了测量流程，增强了操作便捷性，同时，又保证了数据的准确性和完整性。

图4是根据本发明一个实施例的输电线路基础数字化测量系统10的工作流程图。

基于移动终端120控制的输电线路基础数字化测量系统10的工作流程可概述如下：通过基坑测量APP，控制激光测量装置110测量待测基坑的深度并将测量结果回传，同时控制信息采集模块122采集待测基坑的场景信息并将采集结果回传，基坑测量APP将接收到的待测基坑深度测量结果以及采集到的待测基坑场景信息进行数据的融合处理，得到数据图像，并保存数据图像或将数据图像上传后端从而实现数据管理，以完成待测基坑的现场测量。

本发明的输电线路基础数字化测量系统10及其控制方法，基于移动终端120控制的输电线路基础数字化测量过程，通过移动终端120内置的基坑测量APP控制激光测量装置110测量待测基坑的深度，同时控制移动终端120的信息采集模块122采集待测基坑的场景信息，并在移动终端120将待测基坑的深度和待测基坑的场景信息等多源信息进行处理、融合、叠加形成内容齐全、信息丰富的水印图像数据，可为线路基础管理提供客观真实、准确全面的第一手资料。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种输电线路基础数字化测量系统，包括：

激光测量装置，其用于通过激光测距；和

移动终端，其内置有基坑测量APP，且其具有信息采集模块；所述移动终端与所述激光测量装置通信连接；且

所述移动终端通过所述基坑测量APP控制所述激光测量装置测量待测基坑的深度，同时控制所述信息采集模块采集所述待测基坑的场景信息，并对所述待测基坑的深度和所述待测基坑的场景信息进行融合处理，形成数据图像；其中所述待测基坑的场景信息包括所述待测基坑的图像。

2.根据权利要求1所述的输电线路基础数字化测量系统，其中，

所述待测基坑的场景信息还包括以下任一信息或其组合：

所述待测基坑的地理坐标、所述待测基坑的空间位置、所述待测基坑的编号以及所述待测基坑的信息采集时间。

3.根据权利要求1所述的输电线路基础数字化测量系统，其中，

所述激光测量装置采用双光路短波激光测距，并进行相位激光补偿与滤波处理。

4.根据权利要求3所述的输电线路基础数字化测量系统，其中，

所述激光测量装置包括测量启闭模块，其内置于所述激光测量装置中，并用于实时接收所述移动终端发出的控制指令，且基于所述控制指令同步对双路激光测量进行启闭控制，使所述双路激光测量保持毫秒级同步测量及数据实时回传。

5.根据权利要求4所述的输电线路基础数字化测量系统，其中，

所述测量启闭模块采用微型BT单片机。

6.根据权利要求1所述的输电线路基础数字化测量系统，其中，

所述激光测量装置和所述移动终端分别具有蓝牙通信模块，以通过蓝牙建立通信连接并实现通信。

7.根据权利要求1所述的输电线路基础数字化测量系统，还包括：

所述激光测量装置包括电源模块，其内置于所述激光测量装置中，用于向所述激光测量装置供电。

8.根据权利要求1所述的输电线路基础数字化测量系统，其中，

所述基坑测量APP采用数据融合算法，将所述待测基坑的深度和所述待测基坑的场景信息融合叠加形成所述数据图像，并上传后端。

9.根据权利要求1所述的输电线路基础数字化测量系统，其中，

所述移动终端为手机。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的输电线路基础数字化测量系统的控制方法，包括：

通过所述基坑测量APP，一键操作控制所述激光测量装置测量待测基坑的深度，同时控制所述信息采集模块采集待测基坑的场景信息；以及

基于所述基坑测量APP，对所述待测基坑的深度和所述待测基坑的场景信息进行处理，形成数据图像。

Images