CN116699315A - 地下电缆的故障定位方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下电缆的故障定位方法、装置、电子设备及存储介质，若检测到无法接收地下电缆的定位信号，则获取定位信号对应的目标RTK电缆定位标签以及目标监控节点，接着获取全景摄像头的初始拍摄信息，基于初始拍摄信息对全景摄像头进行拍摄设置，并对电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对初始拍摄图像进行校正匹配，获得全景图像位置信息，对目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得电缆故障位置信息，并将全景图像位置信息与电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，基于故障位置全景图像定位地下电缆的当前故障位置，从而解决了当发生电缆故障时，无法对地下电缆故障位置进行准确定位的问题。

Description

地下电缆的故障定位方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电缆定位技术领域，尤其涉及一种地下电缆的故障定位方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着社会经济的不断发展，人们对于电力的需求也越来越大，在电力系统中，除了随输电线路架设的地上电缆之外，还包括填埋在路面之下的地下电缆，对于高楼林立、道路复杂的城市而言，地下电缆是常用的电缆铺设方式，相对于地上电缆而言，地下电缆工程属于隐蔽工程，在施工期间开挖路面时，能够看到电缆通道的实际位置，而部分采用顶管敷设的电缆，即使在施工期间也无法看到电缆通道的实际位置，仅能通过探测方式获取电缆通道的大致位置，当地下电缆工程竣工后，仅能依靠地面电缆标志等参照物对电缆通道的实际位置进行大致定位。

近年来，因城市建设施工导致地下电缆外破事故频发，容易造成电缆故障，此时需要对地下电缆进行检查以确保电网的正常供电，而在实际情况中，当遇上如打桩、钻探等施工方式导致路面形态发生较大变化时，电缆标志等参照物往往容易被破坏，导致人们无法定位至电缆通道的准确位置。

现有的地下电缆定位检测主要依托金属探测器与图纸相结合方法，但金属探测器往往难以准确探测到发生故障的地下电缆的具体位置，导致地下电缆的实际故障位置定位不准，难以从根源上解决地下电缆外破事故频发的问题，从而大大影响了地下电缆的供电可靠性。

发明内容

本发明提供了一种地下电缆的故障定位方法、装置、电子设备及存储介质，用于解决或部分解决现有相关技术中当发生电缆故障时，无法对地下电缆故障位置进行准确定位的技术问题。

本发明提供的一种地下电缆的故障定位方法，所述地下电缆所在电缆通道两侧设有全景摄像头，所述电缆通道中设有若干个监控节点，每一所述监控节点设有一RTK电缆定位标签，每两个相邻监控节点之间再设有一RTK电缆定位标签，所述方法包括：

若检测到无法接收所述地下电缆的定位信号，则获取所述定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及所述目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点；

获取所述全景摄像头的初始拍摄信息，基于所述初始拍摄信息对所述全景摄像头进行拍摄设置，并通过设置好的全景摄像头对所述电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对所述初始拍摄图像进行校正匹配，获得所述目标监控节点对应的全景图像位置信息；

对所述目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息；

将所述全景图像位置信息与所述电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于所述故障位置全景图像定位所述地下电缆的当前故障位置。

可选地，所述方法还包括：

从所述电缆通道的起始端发送第一参考信号至靠近所述起始端的第一个监控节点；

通过所述第一个监控节点对所述第一参考信号进行信号处理，获得定位标识信息，将所述定位标识信息作为第二参考信号，并按所述第一参考信号的传输方向将所述第二参考信号发送至下一个监控节点；

通过所述下一个监控节点对所述第二参考信号进行信号处理，获得第三参考信号，并按所述第一参考信号的传输方向将所述第三参考信号发送至再下一个监控节点进行信号处理，直至遍历完所述电缆通道的每一个监控节点。

可选地，所述若检测到无法接收所述地下电缆的定位信号，则获取所述定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及所述目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点，包括：

若在参考信号发送过程中检测到出现信号中断，则将发生信号中断的最后一个参考信号作为所述地下电缆的定位信号，并获取所述定位信号对应的目标RTK电缆定位标签；

若所述目标RTK电缆定位标签为所述电缆通道中任意一个监控节点对应的RTK电缆定位标签，则将所述目标RTK电缆定位标签对应的监控节点作为目标监控节点；

若所述目标RTK电缆定位标签为相邻两个监控节点之间的RTK电缆定位标签，则将发生信号中断前的最后一个监控节点作为所述目标RTK电缆定位标签的目标监控节点。

可选地，所述RTK电缆定位标签至少包括底面反射器，设在所述底面反射器上的RTK定位模块以及双向反射器，所述底面反射器在远离所述双向反射器的表面设有柔性导电垫，所述双向反射器的两侧各设有一个射频电子标签。

可选地，所述RTK定位模块中设有RTK解算模块，所述对所述目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息，包括：

通过所述RTK定位模块获取所述目标RTK电缆定位标签的卫星信号以及地基增强信号，并通过所述RTK解算模块根据所述卫星信号以及所述地基增强信号进行RTK解算，获得解算结果，所述解算结果包含所述目标RTK电缆定位标签的双差位置信息；

将所述双差位置信息作为RTK解算的定位结果，获得所述目标RTK电缆定位标签对应的电缆故障位置信息。

可选地，所述对所述初始拍摄图像进行校正匹配，获得所述目标监控节点对应的全景图像位置信息，包括：

获取所述初始拍摄图像的平面角，并对所述平面角进行校正，以与所述初始拍摄信息进行匹配；

若在校正过程中检测到初始拍摄图像与所述初始拍摄信息中的拍摄对象重合，则结束校正匹配，并获取匹配成功后初始拍摄图像对应的位置信息，作为所述目标监控节点对应的全景图像位置信息。

可选地，所述全景图像位置信息包括多组全景拍摄图像以及与每一所述全景拍摄图像对应的图像坐标位置，所述电缆故障位置信息包括所述目标RTK电缆定位标签的标签定位位置，所述将所述全景图像位置信息与所述电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于所述故障位置全景图像定位所述地下电缆的当前故障位置，包括：

以所述标签定位位置作为坐标原点建立坐标系，并根据所述图像坐标位置分别计算每一所述全景拍摄图像相对于所述标签定位位置的轴方向角度；

分别采用各个所述轴方向角度计算各自对应的全景拍摄图像与所述标签定位位置之间的定位距离，并从各个所述定位距离中选出距离最短的目标定位距离；

将与所述目标定位距离对应的全景拍摄图像作为故障位置全景图像，并基于所述故障位置全景图像定位所述地下电缆中出现故障的当前故障位置。

本发明还提供了一种地下电缆的故障定位装置，所述地下电缆所在电缆通道两侧设有全景摄像头，所述电缆通道中设有若干个监控节点，每一所述监控节点设有一RTK电缆定位标签，每两个相邻监控节点之间再设有一RTK电缆定位标签，所述装置包括：

目标RTK电缆定位标签确定模块，用于若检测到无法接收所述地下电缆的定位信号，则获取所述定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及所述目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点；

全景图像位置信息生成模块，用于获取所述全景摄像头的初始拍摄信息，基于所述初始拍摄信息对所述全景摄像头进行拍摄设置，并通过设置好的全景摄像头对所述电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对所述初始拍摄图像进行校正匹配，获得所述目标监控节点对应的全景图像位置信息；

电缆故障位置信息解算模块，用于对所述目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息；

位置信息比对模块，用于将所述全景图像位置信息与所述电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于所述故障位置全景图像定位所述地下电缆的当前故障位置。

本发明还提供了一种电子设备，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行如上任一项所述的地下电缆的故障定位方法。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行如上任一项所述的地下电缆的故障定位方法。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：针对地下电缆的故障定位，提供了一种基于全景结合高精度RTK的地下电缆的故障定位方法，当检测到无法接收地下电缆的定位信号时，则获取定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点，接着获取全景摄像头的初始拍摄信息，基于初始拍摄信息对全景摄像头进行拍摄设置，并通过设置好的全景摄像头对电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对初始拍摄图像进行校正匹配，获得目标监控节点对应的全景图像位置信息，然后对目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息，并将全景图像位置信息与电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于故障位置全景图像定位地下电缆的当前故障位置，从而通过在电缆通道设置全景摄像头、监控节点以及RTK电缆定位标签，从而实现了对电缆通道进行多重定位，同时能够根据电缆通道的布设条件因地制宜地设置监控节点，为监控节点的维护提供了便利，通过全景摄像头结合监控节点以及RTK电缆定位标签实现了地下电缆的精准定位，大大提高了定位精度，同时能够在不需要发送测试信号，即降低功率损耗的前提下查找到故障点，节省了采用传统方法监测故障点所消耗的能源，同时可以解决因地面改造、标记移动或破坏等导致无法准确定位电缆位置的问题。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种地下电缆的故障定位方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种地下电缆的故障定位方法中电缆监控系统的结构框架示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电缆通道中监控节点间传送参考信号的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种地下电缆的故障定位方法的整体流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种地下电缆的故障定位装置的结构框图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种地下电缆的故障定位方法、装置、电子设备及存储介质，用于解决或部分解决现有相关技术中当发生电缆故障时，无法对地下电缆故障位置进行准确定位的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

作为一种示例，近年来，因城市建设施工导致地下电缆外破事故频发，容易造成电缆故障，此时需要对地下电缆进行检查以确保电网的正常供电，而在实际情况中，当遇上如打桩、钻探等施工方式导致路面形态发生较大变化时，电缆标志等参照物往往容易被破坏，导致人们无法定位至电缆通道的准确位置。

现有的地下电缆定位检测主要依托金属探测器与图纸相结合方法，但金属探测器往往难以准确探测到发生故障的地下电缆的具体位置，导致地下电缆的实际位置定位不准，难以从根源上解决地下电缆外破事故频发的问题，从而大大影响了地下电缆的供电可靠性。

目前，现有技术中存在具备无源探测地下电缆位置的射频电子标签，射频电子标签技术是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，如RFID(Radio FrequencyIdentification，射频识别)电子标签。然而现有技术只能标记大概位置，无法精确描述具体电缆信息，此外，对于电缆故障征兆或故障后的定位，也并不具备预警或检测能力。

在GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位测量中，存在着三类误差，其中，接收机自身误差为无法消除的内在误差，基准站接收机与流动站接收机之间的传播延迟误差则直接取决于移动站与基站之间的距离，而公有误差可以通过差分GPS技术完全予以消除，其中，差分GPS的工作原理指的是通过在一定区域范围内，在底面已知点上假设一个GPS基准站，用于实时记录GPS定位信息，通过与地面控制点的实际坐标值进行比对处理，求得每个观测时刻卫星钟误差、星历误差等误差对站坐标的影响，通过数据通信链将求得的误差改正数及时发送给用户，用户在施加上述改正数之后，能够获得更精准的测量值。

进一步地，RTK(Real-Time Kinematic，实时动态)载波相位差分技术是一种新的常用的卫星定位测量方法，能够实时处理两个测量站载波相位观测量，可以理解为将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。相较于传统的需要事后进行解算才能获得厘米级精度的静态、快速静态、动态测量方法，RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，能够为各种控制测量带来新的测量原理与方法，极大地提高作业效率。

对于定位领域而言，GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)地基增强系统是卫星导航系统的重要组成部分，用于提供卫星导航系统增强定位精度以及完好性的服务，主要服务于地面应用，例如测绘勘探、监测控制、驾考驾培、精准农业、航空航海等专业领域，以及交通导航、旅游、应急救援等大众领域。

目前国内已有多家服务商可以提供高精度的差分数据服务，用于GNSS高精度RTK解算，用户接收机通过接收服务商提供的基站数据，进行基于差分修正的RTK解算，可以达到提高卫星导航精度的目的，优化后的定位精度可以从毫米级至厘米级不等。

因此，本发明实施例的核心发明点之一在于：针对地下电缆的故障定位，提供一种基于全景结合高精度RTK的地下电缆的故障定位方法，当检测到无法接收地下电缆的定位信号时，则获取定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点，接着获取全景摄像头的初始拍摄信息，基于初始拍摄信息对全景摄像头进行拍摄设置，并通过设置好的全景摄像头对电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对初始拍摄图像进行校正匹配，获得目标监控节点对应的全景图像位置信息，然后对目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息，并将全景图像位置信息与电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于故障位置全景图像定位地下电缆的当前故障位置，从而通过在电缆通道设置全景摄像头、监控节点以及RTK电缆定位标签，从而实现对电缆通道进行多重定位，同时能够根据电缆通道的布设条件因地制宜地设置监控节点，为监控节点的维护提供便利，通过全景摄像头结合监控节点以及RTK电缆定位标签实现地下电缆的精准定位，大大提高定位精度，同时能够在不需要发送测试信号，即降低功率损耗的前提下查找到故障点，节省采用传统方法监测故障点所消耗的能源，同时可以解决因地面改造、标记移动或破坏等导致无法准确定位电缆位置的问题。

参照图1，示出了本发明实施例提供的一种地下电缆的故障定位方法的步骤流程图，其中，所述地下电缆所在电缆通道两侧设有全景摄像头，所述电缆通道中设有若干个监控节点，每一所述监控节点设有一RTK电缆定位标签，每两个相邻监控节点之间再设有一RTK电缆定位标签，所述方法具体可以包括以下步骤：

步骤101，若检测到无法接收所述地下电缆的定位信号，则获取所述定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及所述目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点；

在进行地下电缆故障定位前，可以针对电缆通道进行相关采集设备的布设，以实现在进行定位时能够快速获取地下电缆的相关位置信息，具体地，首先在修建电缆通道时，可以在电缆通道两侧设置全景摄像头，同时记录全景摄像头的位置信息以及拍摄信息，作为初始拍摄信息，其中，全景摄像头的位置信息可以包括全景摄像头在对填埋前的地下电缆进行拍摄时相对于地面的平面坐标以及高程，位置信息可以通过嵌入全景摄像头中的RTK算法定位模块进行监测并记录；拍摄信息则可以包括全景摄像头在对填埋前的地下电缆进行拍摄时所处的方向以及倾角，拍摄信息则可以通过三维电子罗盘进行监测并记录。

接着可以在电缆通道中设置若干个监控节点，同时在每个监控节点设置基于射频电子标签进行RTK模块改进的RTK电缆定位标签，同时为了提高检测精度，在每两个相邻的监控节点之间可以再设置一个RTK电缆定位标签。

示例性地，在进行监控节点设置时，可以在电缆通道中每隔5～10米的距离设置一个监控节点，进一步地，监控节点上还可以设有定时器、温度传感器、存储器、磁场传感器、信号发生器、信号处理单元以及通信单元，其中，各个传感器如温度传感器、存储器、磁场传感器可以用于结合定时器周期性地检测该监控节点处的温度、湿度以及磁场信息，并利用信号处理单元根据温度以及湿度的信息计算此处的环境对此处输电线路的电阻率的影响，当该影响超过预设值时，可以通过通信单元将计算结果传输至远端的用于进行电缆监控的电缆监控系统，以便提醒运维人员该监控节点的输电线路可能出现问题，为保证输电线路的正常运行应该及时进行检查或者维护，信号发生器用于在信号处理单元的控制下根据存储器中存储的数字化信息生成相应的补偿信号。

示例性地，RTK电缆定位标签可以为基于射频电子标签进行RTK模块改进的定位标签，具体地，RTK电缆定位标签可以包括RTK定位模块、双向反射器、底面反射器、射频电子标签一、射频电子标签二、柔性导电垫以及稳压二极管，其中，RTK定位模块设在底面反射器上，双向反射器设在底面反射器的中间，同时，底面反射器在远离双向反射器的表面设有柔性导电垫，射频电子标签一与射频电子标签二设在双向反射器的两侧，射频电子标签一的其中一个发射电极与底面反射器电连接，另一个发射电极与稳压二极管D1正向串联后，与底面反射器电连接，射频电子标签二的其中一个发射电极与底面反射器电连接，另一个发射电极与稳压二极管D2反向串联后，与底面反射器电连接。

从而通过在RTK电缆定位标签中设置稳压二极管，可以保证即使地下电缆发生故障，接地电流可以流过柔性导电垫，工频电流会通过稳压二极管擦除电缆定位标签内的存储信息，使得地下电缆发生故障后，只要运维人员沿着电缆用手持读写器进行探测，只要检测到一段电缆收不到RTK电缆定位标签的信号，就能够精确地显示出故障点位置，而如果电缆是直流电缆，则还能通过确定RTK电缆定位标签中哪一个信息被擦除，以判断故障电流的流向，从而进一步精确判断故障位置。

同时RTK电缆定位标签中还设有RTK定位模块，通过RTK定位模块中的RTK解算模块进行RTK解算，可以获得RTK电缆定位标签的位置，从而对电缆位置实现了双重定位，提高了定位准确度以及精度，同时还可以在电缆监控系统中对电缆故障位置进行可视化展示，便于后续现场查找故障位置，提高工作效率。

进一步地，为更好地掌握电缆通道实时情况以及必要时进行监测控制等操作，可以在远端(即用户业务接入端)设置电缆监控系统，同时为了实现在电缆监控系统中对电缆故障位置进行可视化展示，每一RTK电缆定位标签均可以与电缆监控系统进行通讯连接，实现每一监控节点与电缆监控系统进行通讯连接。

示例性的，参照图2，示出了本发明实施例提供的一种地下电缆的故障定位方法中电缆监控系统的结构框架示意图。

具体地，电缆监控系统200中可以包括控制模块201、通讯模块202、存储模块203、数据处理模块204以及数据显示模块205，其中，控制模块201用于控制相关指令传输，如发送通讯连接指令至通讯模块202，使得通讯模块202通过通讯单元与电缆通道的各个监控节点(如监控节点1、监控节点2、...、监控节点N)进行通讯连接，其中每个监控节点上设置有RTK电缆定位标签，同时相邻两个监控节点之间的RTK电缆定位标签也可以通过通讯单元连接至通讯模块202，存储模块203可以用于存储通讯模块202采集到的电缆通道相关数据，同时可以通过数据处理模块204对数据进行分析，并可以通过数据显示模块205显示数据。

在具体的实现中，当可能发生电缆故障时，可以通过对各个监控节点进行信号传输测试，进一步实现故障检测，为更好地进行说明，参照图3，示出了本发明实施例提供的一种电缆通道中监控节点间传送参考信号的示意图。

首先从电缆通道的起始端发送第一参考信号至靠近起始端的第一个监控节点，如监控节点1；接着通过监控节点1对第一参考信号进行信号处理，获得定位标识信息，将定位标识信息作为第二参考信号，并按第一参考信号的传输方向将第二参考信号发送至下一个监控节点，如监控节点2；然后通过监控节点2对第二参考信号进行信号处理，获得第三参考信号，并按第一参考信号的传输方向将第三参考信号发送至再下一个监控节点进行信号处理，直至遍历完电缆通道的每一个监控节点，如直至遍历监控节点N。

其中，上述示例中各个参考信号的第一、第二以及第三仅作为信号区分使用，第一参考信号可以表示为由电缆通道起始端发出的初始参考信号，第二参考信号表示经监控节点1进行信号处理之后获得的、用于传输至下一个监控节点的参考信号，第三参考信号表示经监控节点2进行信号处理之后获得的、用于传输至下一个监控节点的参考信号，信号处理包括通过信号采集、处理、分析以及还原等步骤提取出能表示监控节点位置的信息作为定位标识信息，并将定位标识信息作为发送至下一个监控节点的参考信号。

从而在具体的实现中，若检测到无法接收地下电缆的定位信号，则获取定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点，可以为：若在参考信号发送过程中检测到出现信号中断，则将发生信号中断的最后一个参考信号作为地下电缆的定位信号，并获取定位信号对应的目标RTK电缆定位标签；若目标RTK电缆定位标签为电缆通道中任意一个监控节点对应的RTK电缆定位标签，则将目标RTK电缆定位标签对应的监控节点作为目标监控节点；若目标RTK电缆定位标签为相邻两个监控节点之间的RTK电缆定位标签，则将发生信号中断前的最后一个监控节点作为目标RTK电缆定位标签的目标监控节点，从而通过对监控节点间的信号传输测试，可以初步定位至可能发生电缆故障的监控节点所在位置，以便后续继续进行更准确的定位。

步骤102，获取所述全景摄像头的初始拍摄信息，基于所述初始拍摄信息对所述全景摄像头进行拍摄设置，并通过设置好的全景摄像头对所述电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对所述初始拍摄图像进行校正匹配，获得所述目标监控节点对应的全景图像位置信息；

在对地下电缆的故障位置进行定位时，实际上是通过全景摄像头拍摄的全景图像结合RTK电缆定位标签所实现的双重定位，由前述内容可知，在进行电缆通道铺设时，在电缆通道两侧设置了全景摄像头，并在填埋地下电缆之前采用全景摄像头对现场进行拍摄，同时记录全景摄像头的位置信息以及拍摄信息，作为初始拍摄信息，则当地下电缆发生故障时，可以获取全景摄像头的初始拍摄信息，基于初始拍摄信息对全景摄像头进行拍摄设置，并通过设置好的全景摄像头对所述电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对初始拍摄图像进行校正匹配，获得目标监控节点对应的全景图像位置信息。

其中，基于初始拍摄信息对全景摄像头进行拍摄设置，可以为采用初始拍摄信息的位置信息(全景摄像头在对填埋前的地下电缆进行拍摄时相对于地面的平面坐标以及高程)以及拍摄信息(全景摄像头在对填埋前的地下电缆进行拍摄时所处的方向以及倾角)对全景摄像头进行设置，使得全景摄像头的拍摄状态以及相关拍摄参数与记录初始拍摄信息时的一致，从而确保全景摄像头拍摄出来的初始拍摄图像尽可能与填埋前拍摄的地下电缆图像重合度较高。

由于电缆通道在填埋地下电缆前与填埋地下电缆后的景象不一致(尤其是当对拍摄时的地面区域或者附近区域进行了挖掘或者钻探等施工处理时)，因此即使对全景摄像头进行拍摄设置，拍出来的初始拍摄图像仍可能存在误差，因此可以对初始拍摄图像进行进一步的校正匹配，获得更准确的全景图像位置信息，减小拍摄图像的误差。

具体地，对初始拍摄图像进行校正匹配，获得目标监控节点对应的全景图像位置信息，可以为：获取初始拍摄图像的平面角，并对平面角进行校正，以与初始拍摄信息进行匹配；若在校正过程中检测到初始拍摄图像与初始拍摄信息中的拍摄对象重合，则结束校正匹配，并获取匹配成功后初始拍摄图像对应的位置信息，作为目标监控节点对应的全景图像位置信息，其中，初始拍摄图像的平面角可以为在采用全景摄像头的镜头进行图像拍摄时，拍摄面所在平面与水平面之间的夹角。

步骤103，对所述目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息；

由前述内容可知，RTK电缆定位标签至少可以包括底面反射器，设在底面反射器上的RTK定位模块以及双向反射器，底面反射器在远离双向反射器的表面设有柔性导电垫，双向反射器的两侧各设有一个射频电子标签。

进一步地，为实现对位置信息进行RTK解算，RTK定位模块中可以设有RTK解算模块，则对目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息，具体可以为：首先通过RTK定位模块获取目标RTK电缆定位标签的卫星信号以及地基增强信号，并通过RTK解算模块根据卫星信号以及地基增强信号进行RTK解算，获得解算结果，解算结果包含目标RTK电缆定位标签的双差位置信息，接着将双差位置信息作为RTK解算的定位结果，获得目标RTK电缆定位标签对应的电缆故障位置信息，其中，卫星信号为GPS卫星发送的用于导航定位的调制波，地基增强信号则是指由GNSS地基增强系统为提高卫星导航精度而发出的差分修正信号，如卫星定位测量误差修正信号。从而可以通过对目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得目标RTK电缆定位标签对应的电缆故障位置信息，以便后续采用电缆故障位置信息结合前述步骤中获得的全景图像位置信息进行计算，通过双重定位，进而得出准确的电缆故障位置。由于现有RTK双差定位原理中给出了RTK双差方程式解算的相关内容，因此本发明实施例中不再赘述。

步骤104，将所述全景图像位置信息与所述电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于所述故障位置全景图像定位所述地下电缆的当前故障位置。

在实际应用中，出于成本考虑，一般在设置全景摄像头时，一个全景摄像头负责拍摄某个区域内的图像，如某个监控节点附近区域的图像，也就意味着该全景摄像头对应拍摄的是该区域内一段地下电缆的地面环境，而不是直接对应某个具体位置的地下电缆地面环境情况，从而在采用全景摄像头对已填埋电缆的电缆通道进行拍摄时，可以按照目标监控节点附近区域进行位置点划分，拍摄多组全景拍摄图像，每一全景拍摄图像可以对应该区域内的一个位置点，同时每一全景拍摄图像可以对应一图像坐标位置，进而组成目标监控节点附近区域对应的全景图像位置信息，而由于电缆故障位置信息是通过目标RTK电缆定位标签进行RTK解算之后得出的，因此电缆故障位置信息内可以包括目标RTK电缆定位标签的标签定位位置，从而可以通过将全景图像位置信息中的多组全景拍摄图像信息与电缆故障位置信息中的标签定位位置进行位置信息比对，从多组全景拍摄图像信息中选出与标签定位位置距离最近的全景拍摄图像，作为电缆故障位置的目标全景拍摄图像，并且基于该目标全景拍摄图像对应的图像坐标位置信息，快速定位至地下电缆对应的当前故障位置。

在具体的实现中，全景图像位置信息包括多组全景拍摄图像以及与每一全景拍摄图像对应的图像坐标位置，电缆故障位置信息包括目标RTK电缆定位标签的标签定位位置，则进一步地，将全景图像位置信息与电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于故障位置全景图像定位地下电缆的当前故障位置，可以为：

首先以标签定位位置作为坐标原点建立坐标系，并根据各个全景拍摄图像对应的图像坐标位置分别计算每一全景拍摄图像相对于标签定位位置的轴方向角度；

接着分别采用各个轴方向角度计算各自对应的全景拍摄图像与标签定位位置之间的定位距离，并从各个定位距离中选出距离最短的目标定位距离；

最后将与目标定位距离对应的全景拍摄图像作为故障位置全景图像，并基于故障位置全景图像定位地下电缆中出现故障的当前故障位置，从而在通过初步定位计算得出全景图像位置信息以及电缆故障位置信息之后，再通过位置信息比对实现对于地下电缆故障位置的双重定位，大大提高了故障定位的准确度以及定位可靠性。

进一步地，还可以通过对应的目标监控节点将地下电缆的当前故障位置相关信息发送至电缆监控系统，接着电缆监控系统可以对该当前故障位置进行可视化显示，进而实现指导施工人员或维修人员迅速且准确地在现场找到故障位置，降低了找寻故障位置的难度以及对施工人员或维修人员的专业要求程度，同时提高了工作效率。

在本发明实施例中，针对地下电缆的故障定位，提供了一种基于全景结合高精度RTK的地下电缆的故障定位方法，当检测到无法接收地下电缆的定位信号时，则获取定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点，接着获取全景摄像头的初始拍摄信息，基于初始拍摄信息对全景摄像头进行拍摄设置，并通过设置好的全景摄像头对电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对初始拍摄图像进行校正匹配，获得目标监控节点对应的全景图像位置信息，然后对目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息，并将全景图像位置信息与电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于故障位置全景图像定位地下电缆的当前故障位置，从而通过在电缆通道设置全景摄像头、监控节点以及RTK电缆定位标签，从而实现了对电缆通道进行多重定位，同时能够根据电缆通道的布设条件因地制宜地设置监控节点，为监控节点的维护提供了便利，通过全景摄像头结合监控节点以及RTK电缆定位标签实现了地下电缆的精准定位，大大提高了定位精度，同时能够在不需要发送测试信号，即降低功率损耗的前提下查找到故障点，节省了采用传统方法监测故障点所消耗的能源，同时可以解决因地面改造、标记移动或破坏等导致无法准确定位电缆位置的问题。

为更好地进行说明，参照图4，示出了本发明实施例提供的一种地下电缆的故障定位方法的整体流程示意图，需要说明的是，本发明实施例中仅对实现地下电缆的故障定位的整体过程进行简要说明，各个步骤的具体实现方式可以参照前述实施例中的相关内容，可以理解的是，本发明对此不作限制。

步骤S1：在铺设电缆通道时，在电缆通道两侧设置全景摄像头，并记录全景摄像头的位置信息以及拍摄信息，作为初始拍摄信息；

步骤S2：在电缆通道设置若干个监控节点，如每隔5～10米可以设置一个监控节点，在每个监控节点处设置一个RTK电缆定位标签，同时在每两个相邻的监控节点之间再设置一个RTK电缆定位标签；

步骤S3：当地下电缆发生故障时，对电缆通道的监控节点进行信号传输测试，当检测到无法接收地下电缆的定位信号时，获取定位信号对应的目标RTK电缆定位标签以及目标监控节点，进行信号传输测试并确定目标电缆定位标签以及目标监控节点的具体实现过程可参照前述实施例中相关部分内容，此处不再赘述；

步骤S41：获取前述步骤S1中全景摄像头的初始拍摄信息，并基于初始拍摄信息对全景摄像头进行拍摄设置，通过设置好的全景摄像头对电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对初始拍摄图像进行校正匹配，获得全景图像位置信息；

步骤S42：对目标RTK电缆定位标签进行RTK结算，获得对应的电缆故障位置信息；

步骤S5：将通过执行步骤S41后获得的全景图像位置信息与通过执行步骤S42后获得的电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于故障位置全景图像定位地下电缆的当前故障位置；

步骤S6：将地下电缆的当前故障位置发送至电缆监控系统，并通过电缆监控系统对该故障位置进行可视化显示，以便施工人员或者维修人员根据可视化显示图像找寻地下电缆发生故障的具体位置。

参照图5，示出了本发明实施例提供的一种地下电缆的故障定位装置的结构框图，其中，所述地下电缆所在电缆通道两侧设有全景摄像头，所述电缆通道中设有若干个监控节点，每一所述监控节点设有一RTK电缆定位标签，每两个相邻监控节点之间再设有一RTK电缆定位标签，所述装置具体可以包括：

目标RTK电缆定位标签确定模块501，用于若检测到无法接收所述地下电缆的定位信号，则获取所述定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及所述目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点；

全景图像位置信息生成模块502，用于获取所述全景摄像头的初始拍摄信息，基于所述初始拍摄信息对所述全景摄像头进行拍摄设置，并通过设置好的全景摄像头对所述电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对所述初始拍摄图像进行校正匹配，获得所述目标监控节点对应的全景图像位置信息；

电缆故障位置信息解算模块503，用于对所述目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息；

位置信息比对模块504，用于将所述全景图像位置信息与所述电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于所述故障位置全景图像定位所述地下电缆的当前故障位置。

在一种可选实施例中，所述装置还包括：

第一参考信号发送模块，用于从所述电缆通道的起始端发送第一参考信号至靠近所述起始端的第一个监控节点；

第二参考信号发送模块，用于通过所述第一个监控节点对所述第一参考信号进行信号处理，获得定位标识信息，将所述定位标识信息作为第二参考信号，并按所述第一参考信号的传输方向将所述第二参考信号发送至下一个监控节点；

监控节点参考信号遍历模块，用于通过所述下一个监控节点对所述第二参考信号进行信号处理，获得第三参考信号，并按所述第一参考信号的传输方向将所述第三参考信号发送至再下一个监控节点进行信号处理，直至遍历完所述电缆通道的每一个监控节点。

在一种可选实施例中，所述目标RTK电缆定位标签确定模块501包括：

定位信号确定模块，用于若在参考信号发送过程中检测到出现信号中断，则将发生信号中断的最后一个参考信号作为所述地下电缆的定位信号，并获取所述定位信号对应的目标RTK电缆定位标签；

目标监控节点确定模块，用于若所述目标RTK电缆定位标签为所述电缆通道中任意一个监控节点对应的RTK电缆定位标签，则将所述目标RTK电缆定位标签对应的监控节点作为目标监控节点；

目标监控节点确定子模块，用于若所述目标RTK电缆定位标签为相邻两个监控节点之间的RTK电缆定位标签，则将发生信号中断前的最后一个监控节点作为所述目标RTK电缆定位标签的目标监控节点。

在一种可选实施例中，所述RTK电缆定位标签至少包括底面反射器，设在所述底面反射器上的RTK定位模块以及双向反射器，所述底面反射器在远离所述双向反射器的表面设有柔性导电垫，所述双向反射器的两侧各设有一个射频电子标签。

在一种可选实施例中，所述RTK定位模块中设有RTK解算模块，所述电缆故障位置信息解算模块503包括：

双差位置信息计算模块，用于通过所述RTK定位模块获取所述目标RTK电缆定位标签的卫星信号以及地基增强信号，并通过所述RTK解算模块根据所述卫星信号以及所述地基增强信号进行RTK解算，获得解算结果，所述解算结果包含所述目标RTK电缆定位标签的双差位置信息；

电缆故障位置信息确定模块，用于将所述双差位置信息作为RTK解算的定位结果，获得所述目标RTK电缆定位标签对应的电缆故障位置信息。

在一种可选实施例中，所述全景图像位置信息生成模块502包括：

平面角校正模块，用于获取所述初始拍摄图像的平面角，并对所述平面角进行校正，以与所述初始拍摄信息进行匹配；

拍摄对象匹配模块，用于若在校正过程中检测到初始拍摄图像与所述初始拍摄信息中的拍摄对象重合，则结束校正匹配，并获取匹配成功后初始拍摄图像对应的位置信息，作为所述目标监控节点对应的全景图像位置信息。

在一种可选实施例中，所述全景图像位置信息包括多组全景拍摄图像以及与每一所述全景拍摄图像对应的图像坐标位置，所述电缆故障位置信息包括所述目标RTK电缆定位标签的标签定位位置，所述位置信息比对模块504包括：

轴方向角度计算模块，用于以所述标签定位位置作为坐标原点建立坐标系，并根据所述图像坐标位置分别计算每一所述全景拍摄图像相对于所述标签定位位置的轴方向角度；

定位距离计算模块，用于分别采用各个所述轴方向角度计算各自对应的全景拍摄图像与所述标签定位位置之间的定位距离，并从各个所述定位距离中选出距离最短的目标定位距离；

当前故障位置确定模块，用于将与所述目标定位距离对应的全景拍摄图像作为故障位置全景图像，并基于所述故障位置全景图像定位所述地下电缆中出现故障的当前故障位置。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述得比较简单，相关之处参见前述方法实施例的部分说明即可。

本发明实施例还提供了一种电子设备，设备包括处理器以及存储器：

存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器用于根据程序代码中的指令执行本发明任一实施例的地下电缆定位方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码用于执行本发明任一实施例的地下电缆定位方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，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)

1.一种地下电缆的故障定位方法，其特征在于，所述地下电缆所在电缆通道两侧设有全景摄像头，所述电缆通道中设有若干个监控节点，每一所述监控节点设有一RTK电缆定位标签，每两个相邻监控节点之间再设有一RTK电缆定位标签，所述方法包括：

若检测到无法接收所述地下电缆的定位信号，则获取所述定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及所述目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点；

获取所述全景摄像头的初始拍摄信息，基于所述初始拍摄信息对所述全景摄像头进行拍摄设置，并通过设置好的全景摄像头对所述电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对所述初始拍摄图像进行校正匹配，获得所述目标监控节点对应的全景图像位置信息；

对所述目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息；

将所述全景图像位置信息与所述电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于所述故障位置全景图像定位所述地下电缆的当前故障位置。

2.根据权利要求1所述的地下电缆的故障定位方法，其特征在于，还包括：

从所述电缆通道的起始端发送第一参考信号至靠近所述起始端的第一个监控节点；

通过所述第一个监控节点对所述第一参考信号进行信号处理，获得定位标识信息，将所述定位标识信息作为第二参考信号，并按所述第一参考信号的传输方向将所述第二参考信号发送至下一个监控节点；

通过所述下一个监控节点对所述第二参考信号进行信号处理，获得第三参考信号，并按所述第一参考信号的传输方向将所述第三参考信号发送至再下一个监控节点进行信号处理，直至遍历完所述电缆通道的每一个监控节点。

3.根据权利要求2所述的地下电缆的故障定位方法，其特征在于，所述若检测到无法接收所述地下电缆的定位信号，则获取所述定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及所述目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点，包括：

若在参考信号发送过程中检测到出现信号中断，则将发生信号中断的最后一个参考信号作为所述地下电缆的定位信号，并获取所述定位信号对应的目标RTK电缆定位标签；

若所述目标RTK电缆定位标签为所述电缆通道中任意一个监控节点对应的RTK电缆定位标签，则将所述目标RTK电缆定位标签对应的监控节点作为目标监控节点；

若所述目标RTK电缆定位标签为相邻两个监控节点之间的RTK电缆定位标签，则将发生信号中断前的最后一个监控节点作为所述目标RTK电缆定位标签的目标监控节点。

4.根据权利要求1所述的地下电缆的故障定位方法，其特征在于，所述RTK电缆定位标签至少包括底面反射器，设在所述底面反射器上的RTK定位模块以及双向反射器，所述底面反射器在远离所述双向反射器的表面设有柔性导电垫，所述双向反射器的两侧各设有一个射频电子标签。

5.根据权利要求4所述的地下电缆的故障定位方法，其特征在于，所述RTK定位模块中设有RTK解算模块，所述对所述目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息，包括：

通过所述RTK定位模块获取所述目标RTK电缆定位标签的卫星信号以及地基增强信号，并通过所述RTK解算模块根据所述卫星信号以及所述地基增强信号进行RTK解算，获得解算结果，所述解算结果包含所述目标RTK电缆定位标签的双差位置信息；

将所述双差位置信息作为RTK解算的定位结果，获得所述目标RTK电缆定位标签对应的电缆故障位置信息。

6.根据权利要求1所述的地下电缆的故障定位方法，其特征在于，所述对所述初始拍摄图像进行校正匹配，获得所述目标监控节点对应的全景图像位置信息，包括：

获取所述初始拍摄图像的平面角，并对所述平面角进行校正，以与所述初始拍摄信息进行匹配；

若在校正过程中检测到初始拍摄图像与所述初始拍摄信息中的拍摄对象重合，则结束校正匹配，并获取匹配成功后初始拍摄图像对应的位置信息，作为所述目标监控节点对应的全景图像位置信息。

7.根据权利要求1或6所述的地下电缆的故障定位方法，其特征在于，所述全景图像位置信息包括多组全景拍摄图像以及与每一所述全景拍摄图像对应的图像坐标位置，所述电缆故障位置信息包括所述目标RTK电缆定位标签的标签定位位置，所述将所述全景图像位置信息与所述电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于所述故障位置全景图像定位所述地下电缆的当前故障位置，包括：

以所述标签定位位置作为坐标原点建立坐标系，并根据所述图像坐标位置分别计算每一所述全景拍摄图像相对于所述标签定位位置的轴方向角度；

分别采用各个所述轴方向角度计算各自对应的全景拍摄图像与所述标签定位位置之间的定位距离，并从各个所述定位距离中选出距离最短的目标定位距离；

将与所述目标定位距离对应的全景拍摄图像作为故障位置全景图像，并基于所述故障位置全景图像定位所述地下电缆中出现故障的当前故障位置。

8.一种地下电缆的故障定位装置，其特征在于，所述地下电缆所在电缆通道两侧设有全景摄像头，所述电缆通道中设有若干个监控节点，每一所述监控节点设有一RTK电缆定位标签，每两个相邻监控节点之间再设有一RTK电缆定位标签，所述装置包括：

目标RTK电缆定位标签确定模块，用于若检测到无法接收所述地下电缆的定位信号，则获取所述定位信号对应的目标RTK电缆定位标签，以及所述目标RTK电缆定位标签对应的目标监控节点；

全景图像位置信息生成模块，用于获取所述全景摄像头的初始拍摄信息，基于所述初始拍摄信息对所述全景摄像头进行拍摄设置，并通过设置好的全景摄像头对所述电缆通道进行拍摄，获得初始拍摄图像，接着对所述初始拍摄图像进行校正匹配，获得所述目标监控节点对应的全景图像位置信息；

电缆故障位置信息解算模块，用于对所述目标RTK电缆定位标签进行RTK解算，获得对应的电缆故障位置信息；

位置信息比对模块，用于将所述全景图像位置信息与所述电缆故障位置信息进行位置信息比对，获得故障位置全景图像，并基于所述故障位置全景图像定位所述地下电缆的当前故障位置。

9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-7任一项所述的地下电缆的故障定位方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-7任一项所述的地下电缆的故障定位方法。