CN116989681A - 一种输电线路的导线弧垂在线监测方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开了一种输电线路的导线弧垂在线监测方法、装置、设备及介质，包括：在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

Description

一种输电线路的导线弧垂在线监测方法

技术领域

本说明书涉及输电线路监测领域，尤其涉及一种输电线路的导线弧垂在线监测方法、装置、设备及介质。

背景技术

在输电线路的线路设计时，必须计算导线的弧垂，确定和掌握导线在各种气象条件下的弧垂的变化，并保证当导线弧垂最大时，要保证导线的对地安全距离，从而保证线路设计经济合理、运行安全可靠。

一般在弧垂检查时，对测试人员都有一定的要求。使用光学经纬仪时，测量人员应经过专业培训，能熟练使用经纬仪进行测量，熟练弧垂观测角的计算。除弧垂观测人员外，还须配备一人进行仪高等小范围辅助测量。

在实际应用中，人工测量弧垂存在很大的局限性，同时也无法及时监测到输电线路存在的问题。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供了一种输电线路的导线弧垂在线监测方法、装置、设备及介质，用于解决如下技术问题：

在实际应用中，人工测量弧垂存在很大的局限性，同时也无法及时监测到输电线路存在的问题。

本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：

本说明书一个或多个实施例提供了一种输电线路的导线弧垂在线监测方法，包括：

在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；

根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；

根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；

根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；

若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

本说明书一个或多个实施例提供了一种输电线路的导线弧垂在线监测装置，包括：

获取单元，在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；

拟合单元，根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；

坐标确定单元，根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；

弧垂确定单元，根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；

预警单元，若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

本说明书一个或多个实施例提供了一种输电线路的导线弧垂在线监测设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；

根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；

根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；

根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；

若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

本说明书一个或多个实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：

在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；

根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；

根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；

根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；

若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：激光雷达点云可以实时监测，但无法扫描出导线完整的点云数据，无人机点云可以扫描出较为完整的点云数据，但无人机点云无法实时进行监测，只能在指定的时间点完成扫描任务，由此，本说明书实施例利用无人机点云得出的准确的两端悬挂点的三维坐标和激光雷达点云实时扫描出的部分导线点云数据，在三维空间中拟合整条导线，实现各导线的空间实时在线线路状态监测，并计算导线最低弧垂，为输电线路通道安全提供更加及时有效的预警信息。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书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说明书中记载的一些实施例，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他的附图。在附图中：

图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种输电线路的导线弧垂在线监测方法的流程示意图；

图2为本说明书一个或多个实施例提供的滤波示意图；

图3为本说明书一个或多个实施例提供的生成拟合数据点集的示意图；

图4为本说明书一个或多个实施例提供的导线悬挂高度相同的示意图；

图5为本说明书一个或多个实施例提供的导线悬挂高度不相同的示意图；

图6为本说明书一个或多个实施例提供的拟合效果示意图；

图7为本说明书一个或多个实施例提供的导线弧垂监测方法流程步骤示意图；

图8为本说明书一个或多个实施例提供的一种输电线路的导线弧垂在线监测装置的结构示意图；

图9为本说明书一个或多个实施例提供的一种输电线路的导线弧垂在线监测设备的结构示意图。

具体实施方式

本说明书实施例提供一种输电线路的导线弧垂在线监测方法、装置、设备及介质。

在线路设计时，必须计算导线的应力和弧垂，确定和掌握导线在各种气象条件下的应力和弧垂的变化，并保证当导线应力最大时，其值不超过导线强度的允许值，而当导线弧垂最大时，要保证导线的对地安全距离，从而保证线路设计经济合理、运行安全可靠。

一般在弧垂检查时，对测量环境和测试人员都有一定的要求。测量环境应在气象条件稳定时进行，雨、雾、雪和大风天气不宜进行。温度计应摆放在阳光照射的地方，保证测量温度与导、地线温度趋于一致。使用光学经纬仪时，测量人员应经过专业培训，能熟练使用经纬仪进行测量，熟练弧垂观测角的计算。除弧垂观测人员外，还须配备一人进行仪高等小范围辅助测量。

目前大都采用倾角传感器测量导线倾角来对弧垂进行在线监测的方法，该方法目前国内已有比较广泛的应用。利用GPS来直接测量弧垂的方法，由于受到利用的GPS精度限制，所计算的弧垂精度不高，还未实际大规模应用。

目前还有采用无人机巡检方式，该方式是无人机飞至线路侧方对导线两端线夹进行采点，云台方向垂直导线所在平面保持观测角度为零度，镜头中心对准导线线夹，记录前端线夹位置信息为纬度La1、经度Lo1、海拔高度Al1、观测角度0，后端线夹位置信息为，纬度La2、经度Lo2、海拔高度Al2、观测角度0。按照相同方法飞至弧垂点保持相对导线距离不变进行采点，记录弧垂点位置信息为纬度La3、经度Lo3、海拔高度Al3、观测角度0，根据采点数据计算导线弧垂值。另外，基于无人机点云三维重建的检测方法，使用无人机机载激光雷达获取输电线路点云数据，后期通过三维软件进行处理，完成线路通道的三维重建，进而在三维场景中对通道内导线进行测量、评估和分析。

无人机巡检方式受飞行环境因素(无线电环境、气象环境、地理环境)影响较大，单次采集数据量有限，采集有效性低，操作成本高，采集频次非常低，实时性不高。

此外，还可以通过温度传感器监测法、张力传感器监测法与倾角传感器监测法。

温度传感器监测法是利用温度传感器监测弧垂需要知道初始状态的线路温度、水平应力、风偏角、垂直比载。通常温度传感器测量导线表面温度、与钢芯温度之间存在径向温度梯度.同时风速的不均匀或其他因素会造成导线温度存在轴线梯度。

张力传感器监测法通过状态方程利用环境温度分析张力、风力、应力间的关系来计算弧垂变化。

倾角传感器监测法必须有足够的精度才能保证弧垂有较高的精度。若倾角传感器精度为0.050时，弧垂的理论测量误差在2％以内。但实际应用中倾角传感器的安装位置受导线刚度影响，易受外界干扰，对倾角测量的精度有较大的影响。

上述几种方式是实际应用中比较多的，弧垂的测量精度与模型和传感器自身精度两个因素有关，且都是基于间接测量的方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，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他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种输电线路的导线弧垂在线监测方法的流程示意图，该流程可以由弧垂监测系统执行，该系统可以实时监测导线弧垂变化情况，在导线的弧垂不符合要求时进行警告，以避免输电线路后续出现故障，流程中的某些输入参数或者中间结果允许人工干预调节，以帮助提高准确性。

本说明书实施例的方法流程步骤如下：

S102，在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合。

待监测的输电线路中大都存在多条导线，在执行后续操作前，需要将多条导线进行分离，即将同一条导线的三维坐标放置于同一个集合中。在分离指定导线时，可以先针对所述指定导线，确定所述指定导线中的多个指定导线点，此时的多个指定导线点可以通过预先标记的方式进行，在指定导线的不同位置进行标记；然后，通过所述多个指定导线点分别搜索预设距离内的第一指定导线点，此时的预设距离可以根据不同导线之间的距离设定，即预设距离需要小于不同导线之间的距离，并将所述第一指定导线点与所述多个指定导线构建所述指定导线的数据集。

本说明书实施例中，在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合时，可以通过无人机点云数据确定所述指定导线的两侧悬挂点的三维坐标，两侧悬挂点为稳定点，经过一次测量后可以多次使用；再通过激光雷达点云数据确定所述部分导线点的实时三维坐标集合，激光雷达点云数据确定的部分导线点的实时三维坐标集合为实时检测的数据；然后，获取所述激光雷达点云数据转化至所述无人机点云数据的转换关系矩阵，以将激光雷达所在坐标系统一到无人机点云所在坐标系，转换关系矩阵是在标定完激光雷达所在坐标系与无人机点云所在坐标系后确定，此转换关系矩阵也不会发生变化；最后，通过所述转换关系矩阵将述部分导线点的实时三维坐标集合转化到无人机点云所在坐标系。

需要说明的是，部分导线点可以在激光雷达点云数据中任意选取，选取时可以截取整条导线的任意一分段，并在该分段选取部分导线点，选取的数量可以根据实际情况而定。

需要说明的是，本说明书实施例的激光雷达点云数据是通过固定安装在输电线路的定点式激光雷达实时扫描获取，但无法扫描出导线完整的点云数据，无人机点云可以扫描出导线较为完整的点云数据，但无人机点云无法实时进行监测，只能在指定的时间点完成扫描任务，此处的无人机点云为挂载在无人机的激光点云设备。

S104，根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程。

在本说明书实施例中，拟合所述指定导线对应的曲线方程时，可以先通过最小二乘法设定所述指定导线对应的初始曲线方程，该曲线方程中包含多个未知的参数；通过所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合，计算所述初始曲线方程中的参数，最后可以得到所述指定导线对应的曲线方程。

进一步的，在本说明书实施例中，考虑到实际采集到的导线点数据因为环境影响，可能会有离群点、噪点等不符合要求的数据，由此，需要对不符合要求的数据进行剔除，所以，在拟合所述指定导线对应的曲线方程前，可以在所述部分导线点的三维坐标集中，判定每个导线点在预设范围内的相邻导线点数量，并剔除所述预设范围内的相邻导线点数量小于预设值的导线点，此时的预设值可以设定为2。

S106，根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值。

在本说明书实施例中，确定指定导线的最低点的三维坐标值时，可以对所述指定导线对应的曲线方程求取一阶导数零点，得到所述指定导线的最低点的三维坐标值。即在对指定导线对应的曲线方程求取一阶导数后，将一阶导数等于零，求得的导线点即为指定导线的最低点的三维坐标值。

S108，根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离。

在本说明书实施例中，确定所述指定导线的弧垂距离时，可以根据所述两侧悬挂点确定悬挂直线方程；然后，计算所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述悬挂直线方程的垂直距离，得到所述指定导线的弧垂距离。

S110，若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

通过上述技术方案，本说明书实施例的输电线路的导线弧垂在线监测方法，利用激光雷达组成数据采集系统，安装在输电线路通道电力杆塔的固定位置上，按一定规则定时获取通道场景点云数据，利用两端悬挂点和部分导线点云数据在三维空间中拟合整条导线，实现各导线的空间实时在线线路状态监测，计算导线最低弧垂，为输电线路通道安全提供更加及时有效的预警信息。

本说明书实施例在利用两端导线悬挂点和局部实时点云数据在三维空间下监测线路状态时，是基于导线悬挂状态，符合悬链线方程规则，工程中在允许误差的前提下可以认为沿档距两侧导线悬挂点的连线均匀分布，可以简化为斜抛物线式方程来近似。在实际利用点云数据进行弧垂量测中，本说明书实施例利用杆塔档距两侧导线悬挂点和可视范围内的部分导线拟合完整的导线。采用最小二乘拟合的方法对三维空间中的导线点进行三维拟合，获取整条导线的状态方程。

本说明书实施例在利用拟合三维空间导线方程的一阶导数求取三维空间中的最低点作为最低弧垂位置时，最低弧垂计算利用空间导线的一阶导数零点，直接求取三维空间中导线的最低点到两悬挂点间连线的垂直距离作为最低弧垂距离。

需要说明的是，本说明书实施例提出了一种输电线路的导线弧垂在线监测方法，利用激光雷达组成数据采集系统，安装在输电线路通道电力杆塔的固定位置上，按一定规则定时获取通道场景点云数据，利用两端悬挂点和部分导线点云数据在三维空间中拟合整条导线，实现各相导线的空间实时线路状态监测，计算导线最低弧垂，为输电线路通道安全提供更加及时有效的预警信息。

针对上述技术方案，本说明书实施例具体技术实现方案主要分为以下几部分：

1、建立坐标系基准

此处主要负责激光雷达设备本身局部坐标系与无人机点云投影坐标系的转换，主要涉及无人机点云数据和激光雷达点云数据的坐标系配准统一。其中，无人机点云可以应用WGS84-UTM50。

1)利用无人机点云数据确定杆塔每条导线两端的悬挂点三维坐标，建立基准坐标系。

2)点云配准，将激光雷达所在坐标系统一到无人机点云坐标系下，获取转换关系矩阵。每次实时获取的激光雷达点云后，通过该转换关系实时转换到统一坐标系。

2、输电通道场景点云预处理

此处主要实现输电通道场景3D点云的预处理，去除噪点影响，分割提取各相导线数据。

1)滤波处理

实际采集到的激光雷达点云导线数据因为环境影响，数据会有离群点、噪点，可以采用半径滤波方式进行处理。

滤波过程中，可以根据空间点半径范围临近点数量来滤波，在点云数据中，设定每个点一定半径范围内周围至少有足够多的近邻，不满足就会被删除。比如，参见图2示出的滤波示意图，图中指定了一个半径d，然后指定该半径内至少有1个邻居，那么图中最左侧的圆内只有一个点，该点并不符合要求，将从点云数据中删除，即无法用于后续拟合曲线。如果指定了半径内至少有2个邻居，那么最右侧的圆内的点只有两个点，并不符合要求，都将从点云数据中删除。

2)根据塔型输出的导线数量，提取分割各自的导线束。

此处可以采用欧式聚类分割算法，依据欧式距离作为判定准则，对于空间内的一点P，通过KD-Tree在领域搜索k个距离P点最近的点，其中距离小于设定阈值的便放入集合Q中，如果Q中元素不在增加，则聚类过程结束，重复以上步骤最终完成点云分割。

3)利用线特征提取导线，并获取每条导线需要拟合数据点集。利用空间位置信息提取每根导线的最下边沿数据点，这里的最下边沿，可以是利用分段式点集进行最低点提取。具体可以参考图3示出的生成拟合数据点集的示意图，图中曲线为激光雷达采集的实时采集的实时点云部分中的其中一条导线，多个矩形框表示分段间隔，取值时可以在每个间隔中选取最下边沿的点作为采样点。

4)通过上述技术方案计算匹配出每条导线点集与对应的悬挂点。

3、导线三维空间拟合算法

此处可以利用杆塔档距两侧导线悬挂点和可视范围内的部分导线，采用三维空间方程来拟合真实的完整导线数据。

悬挂在杆塔上的一档导线，由于档距很大，导线材料的刚性对导线悬挂于空中的几何形状影响很小。作用于导线上的荷载是沿导线线长均匀分布的，可以把导线悬挂曲线看成是一条理想柔韧的悬链线，其解析方程为悬链线方程。工程中在允许误差的前提下可以认为沿档距两侧导线悬挂点的连线均匀分布，可以简化为斜抛物线式方程来近似。

导线拟合大都是在二维空间投影后进行拟合，本说明书实施例直接在三维空间中设计采用两个最小二乘法联合设计拟合三维空间导线数据。待拟合的数据点集(xi，yi，zi)，i＝1，2，...，n。设计一条曲线(曲面方程和抛物体方程联立的交线部分即为本说明书实施例需要求取的抛物线方程)。

首先，设计一个三维空间的抛物体方程z＝exp(a*x*x+b*x+c)，在y是任意值的情况下x与z满足条件下，最小二乘求取abc三个参数。

其次，设计空间曲面方程y＝a1*x+b1*z+c1，z利用第一步的a，b，c参数带入求取，y与x满足条件

其中，d_i＝|a1*x+b1*z+c1-y|，最小二乘法求取其中的a1，b1，c1空间曲面的参数。

上述两个方程联立，两次最小二乘求解，加入两悬挂点位置限定，带入两悬挂点三维坐标作为a，b，c和a1，b1，c1的限制。不管过程中导线如何变化，导线都要经过两悬挂点。

曲面方程和抛物体方程联立的交线部分即为本说明书实施例需要求取的抛物线方程。根据这些数据点求出最终的曲线的参数。

4、弧垂计算

通常所说的弧垂是指在平坦地面上，相邻两基电杆上导线悬挂高度相同时，导线最低点与两悬挂点间连线的垂直距离，参见图4示出的导线悬挂高度相同的示意图。一般地，当输电距离较远时，由于导线自重，会形成轻微的弧垂，使导线呈悬链线的形状。如果导线在相邻两电杆上的悬挂点高度不相同，对于高差不超过10％的相邻杆塔之间的导线最大弧垂，出现在档距中央。而对于高差超过10％的，计算导线最低点与两悬挂点间连线的垂直距离，参见图5示出导线悬挂高度不相同的示意图。本申请可以同时处理导线悬挂高度相同与导线悬挂高度不相同的情况。利用拟合得到的方程，求取其一阶导数零点，进而获取导线最低点的xyz三维坐标信息。与导线悬挂点所在直线方程进行联合，计算最低点到两悬挂点间连线的垂直距离作为最低弧垂距离。其中，悬挂点空间直线方程如下：

最终拟合效果示意图还可以参见图6，图中，两侧为悬挂点，细线部分为拟合的完整导线，粗线部分为部分导线点的实时三维坐标集合，即为选取的部分激光点云数据。

进一步的，图7为本说明书实施例还提供了导线弧垂监测方法流程步骤示意图，图中，开始时，定点在线监测设备定期采集激光雷达点云，之后进行坐标系换算，然后进行点云预处理，再进行三维空间拟合导线，然后弧垂等状态测量，最后进行结果预警。

需要说明的是，输电线路弧垂是线路安全运行的主要指标。弧垂的大小是否符合设计和使用要求，是关系到线路能否安全运行的重要因素。如果导线弧垂过小，将使导线的运行应力过大以及杆塔受力增加，安全系数降低，容易引起导线断股、拉断导线或倒塔事故。如果弧垂过大，在线间距离不变的条件下，增大弧垂也就增加了运行中发生相间短路事故的几率。因此，能够及时对线路进行弧垂观测和及时调整弧垂有重要意义。本说明书实施例提出的一种输电线路的导线弧垂在线监测方法，利用激光雷达点云在线实时监测导线弧垂情况，采用两端悬挂点和部分导线点云数据在三维空间中拟合整条导线，实现了外界环境变化下各相导线的空间实时在线线路状态监测，能够及时判断线路导线运行状态，从而保证线路运行安全可靠。

需要说明的是，激光雷达点云可以实时监测，但无法扫描出导线完整的点云数据，无人机点云可以扫描出较为完整的点云数据，但无人机点云无法实时进行监测，只能在指定的时间点完成扫描任务，由此，本说明书实施例利用无人机点云得出的准确的两端悬挂点和激光雷达点云实时扫描出的部分导线点云数据，在三维空间中拟合整条导线，实现各导线的空间实时在线线路状态监测，并计算导线最低弧垂，为输电线路通道安全提供更加及时有效的预警信息。

图8为本说明书一个或多个实施例提供了一种输电线路的导线弧垂在线监测装置的结构示意图，包括：获取单元802、拟合单元804、坐标确定单元806、弧垂确定单元808与预警单元810。

获取单元802，在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；

拟合单元804，根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；

坐标确定单元806，根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；

弧垂确定单元808，根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；

预警单元810，若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

图9为本说明书一个或多个实施例提供了一种输电线路的导线弧垂在线监测设备的结构示意图，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；

根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；

根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；

根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；

若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

本说明书一个或多个实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：

在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；

根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；

根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；

根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；

若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种输电线路的导线弧垂在线监测方法，其特征在于，包括：

在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；

根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；

根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；

根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；

若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合，具体包括：

通过无人机点云数据确定所述指定导线的两侧悬挂点的三维坐标；

通过激光雷达点云数据确定所述部分导线点的实时三维坐标集合；

获取所述激光雷达点云数据转化至所述无人机点云数据的转换关系矩阵，以将激光雷达所在坐标系统一到无人机点云所在坐标系；

通过所述转换关系矩阵将述部分导线点的实时三维坐标集合转化到无人机点云所在坐标系。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合前，所述方法还包括：

针对所述指定导线，确定所述指定导线中的多个指定导线点；

通过所述多个指定导线点分别搜索预设距离内的第一指定导线点，并将所述第一指定导线点与所述多个指定导线构建所述指定导线的数据集。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程前，所述方法还包括：

在所述部分导线点的三维坐标集中，判定每个导线点在预设范围内的相邻导线点数量，并剔除所述预设范围内的相邻导线点数量小于预设值的导线点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程，具体包括：

通过最小二乘法设定所述指定导线对应的初始曲线方程；

通过所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合，计算所述初始曲线方程中的参数，得到所述指定导线对应的曲线方程。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值，具体包括：

对所述指定导线对应的曲线方程求取一阶导数零点，得到所述指定导线的最低点的三维坐标值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离，具体包括：

根据所述两侧悬挂点确定悬挂直线方程；

计算所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述悬挂直线方程的垂直距离，得到所述指定导线的弧垂距离。

8.一种输电线路的导线弧垂在线监测装置，其特征在于，包括：

获取单元，在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；

拟合单元，根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；

坐标确定单元，根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；

弧垂确定单元，根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；

预警单元，若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

9.一种输电线路的导线弧垂在线监测设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；

根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；

根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；

根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；

若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。

10.一种非易失性计算机存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：

在待监测的输电线路中，获取指定导线的两侧悬挂点的三维坐标与对应的部分导线点的实时三维坐标集合；

根据所述两侧悬挂点的三维坐标与所述部分导线点的实时三维坐标集合拟合所述指定导线对应的曲线方程；

根据所述指定导线对应的曲线方程确定所述指定导线的最低点的三维坐标值；

根据所述指定导线的最低点的三维坐标值与所述指定导线的两侧悬挂点，确定所述指定导线的弧垂距离；

若所述弧垂距离超出预设阈值，发出相应的预警信息。