CN117631690A - 基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法及系统,方法包括:根据ROOM数据库框架构建数据表,并将线路名称、起始杆塔编号填充至数据表中,得到杆塔点位列表;获取杆塔点位列表中某一杆塔的航拍点数据以及航拍点动作数据,并根据航拍点数据以及航拍点动作数据生成航拍点列表;将航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算,得到任意相邻两航拍点间的至少一个避障航点;将相邻两个航拍点以及至少一个避障航点依次连接,得到某一巡检航线,并将各个巡检航线依次连接,形成配电线路自主巡检航线。能够自动生成无人机飞行转向时关键航迹避障航点,从而尽可能还原现场巡检飞行轨迹,确保航线执行安全。
Description
技术领域
本发明属于配电网巡检技术领域,尤其涉及一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法及系统。
背景技术
当前电网无人机巡检航线规划方式主要分为人工示教航线规划以及基于点云模型的三维航线规划。由于配电网线路具有点多面广,环境复杂多变等特点,构建线路三维模型场景成本高、周期长、可应用时效短,因此基于点云模型的三维航线规划方式不适用于配网线路。而人工示教航线规划方式,主要通过记录无人机当前POS坐标数据及飞行姿态信息,形成航拍点,通过多个航点依次连接完成航线规划。但配网线路周边环境复杂,航线飞行路径中如有障碍物,需结合航线飞行轨迹中的障碍物进行分析,设置避障点,否则极易出现炸机事故。而无人机飞行航线避障点的分析及设置,解决了完全取决于飞手的作业经验,且工作量大,航线规划效率低。且所规划航线未与线路台账进行关联管理,导致巡检影像数据需耗费大量人力进行分类归整,现亟需解决航线航点智能创建及航线台账关联管理问题。
发明内容
本发明提供一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法及系统,用于无人机飞行航线避障点的分析及设置,解决了完全取决于飞手的作业经验,航线规划效率低的技术问题。
第一方面,本发明提供一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法,包括:
根据ROOM数据库框架构建数据表,并将线路名称、起始杆塔编号填充至所述数据表中,得到杆塔点位列表;
获取所述杆塔点位列表中某一杆塔的航拍点数据以及航拍点动作数据,并根据所述航拍点数据以及所述航拍点动作数据生成航拍点列表;
将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算,得到任意相邻两航拍点间的至少一个避障航点,其中,将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算包括:
依次对所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹的首尾端进行连线,作为所述某一飞行轨迹的第一近似线,并计算所述某一飞行轨迹上各个点到所述第一近似线的垂直距离,判断某一点到所述第一近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值;
若某一点到所述第一近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述某一点作为第一偏差点且保留所述第一偏差点,并将所述某一飞行轨迹的首尾端分别与所述第一偏差点进行连线,得到第二近似线;
计算其余点到所述第二近似线的垂直距离,并判断其余点到所述第二近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值,其中,所述其余点为所述某一飞行轨迹上除去所述第一偏差点的各个点;
若其余点到所述第二近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述其余点作为第二偏差点且保留所述第二偏差点,并将所述第一偏差点和所述第二偏差点作为避障航点;
将相邻两个航拍点以及所述至少一个避障航点依次连接,得到某一巡检航线,并将各个巡检航线依次连接,形成配电线路自主巡检航线。
第二方面,本发明提供一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划系统,包括:
构建模块,配置为根据ROOM数据库框架构建数据表,并将线路名称、起始杆塔编号填充至所述数据表中,得到杆塔点位列表;
生成模块,配置为获取所述杆塔点位列表中某一杆塔的航拍点数据以及航拍点动作数据,并根据所述航拍点数据以及所述航拍点动作数据生成航拍点列表;
计算模块,配置为将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算,得到任意相邻两航拍点间的至少一个避障航点,其中,将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算包括:
依次对所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹的首尾端进行连线,作为所述某一飞行轨迹的第一近似线,并计算所述某一飞行轨迹上各个点到所述第一近似线的垂直距离,判断某一点到所述第一近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值;
若某一点到所述第一近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述某一点作为第一偏差点且保留所述第一偏差点,并将所述某一飞行轨迹的首尾端分别与所述第一偏差点进行连线,得到第二近似线;
计算其余点到所述第二近似线的垂直距离,并判断其余点到所述第二近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值,其中,所述其余点为所述某一飞行轨迹上除去所述第一偏差点的各个点;
若其余点到所述第二近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述其余点作为第二偏差点且保留所述第二偏差点,并将所述第一偏差点和所述第二偏差点作为避障航点;
连接模块,配置为将相邻两个航拍点以及所述至少一个避障航点依次连接,得到某一巡检航线,并将各个巡检航线依次连接,形成配电线路自主巡检航线。
第三方面,本发明提供一种电子设备,其包括: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执行本发明任一实施例的基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法的步骤。
第四方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序指令被处理器执行时,使所述处理器执行本发明任一实施例的基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法的步骤。
本申请的基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法及系统,具有以下有益效果:
针对巡检线路可手动创建线路台账信息,形成杆塔点位列表,航线规划过程可选择对应杆塔,实现规划航线与线路杆塔的关联管理,为巡检图片归点溯源提供基础台账支撑,减轻基层数据处理工作负担,此外,通过实时记录无人机POS坐标数据,结合拍照动作自动形成航拍点,并对航线规划过程中依次产生的两相邻航拍点间的飞行轨迹进行避障点分析计算,对依次相邻两航点间飞行轨迹中可能存在的障碍物进行分析,自动生成无人机飞行转向时关键航迹避障航点,从而尽可能还原现场巡检飞行轨迹,确保航线执行安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法的流程图;
图2为本发明一实施例提供一个具体实施例的确定避障航点的示意图;
图3为本发明一实施例提供另一个具体实施例的训练阶段流程图;
图4为本发明一实施例提供又一个具体实施例的训练阶段流程图;
图5为本发明一实施例提供再一个具体实施例的训练阶段流程图;
图6为本发明一实施例提供的一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划系统的结构框图;
图7是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,其示出了本申请的一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法的流程图。
如图1所示,基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法具体包括以下步骤:
步骤S101,根据ROOM数据库框架构建数据表,并将线路名称、起始杆塔编号填充至所述数据表中,得到杆塔点位列表。
步骤S102,获取所述杆塔点位列表中某一杆塔的航拍点数据以及航拍点动作数据,并根据所述航拍点数据以及所述航拍点动作数据生成航拍点列表。
在本步骤中,航拍点列表中的各个航拍点与杆塔点位列表中的各个杆塔一一对应。
具体地,巡检工作人员飞巡过程中对杆塔设备进行航拍操作时,无人机飞控终端应用自动调用底层SDK中提供的API数据,获取并解析无人机飞行POS(PositioningSystem,定位系统)数据,获取杆塔点位列表中某一杆塔的航拍点数据以及航拍点动作数据,航拍点数据包括无人机经纬度以及高程信息,航拍点动作数据包括无人机的机身方向、拍照角度以及变焦参数。
具体参数及调用指令实现如下:
FlightControllerState.getAircraftLocation()获取当前无人机经纬度及高程信息;
FlightControllerState.getAttitude.yaw获取当前无人机的偏航角;
gimbalState.getAttitudeInDegrees().getPitch()获取当前无人机万向节角度。
步骤S103,将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算,得到任意相邻两航拍点间的至少一个避障航点。
在本步骤中,依次对航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹的首尾端进行连线,作为某一飞行轨迹的第一近似线,并计算某一飞行轨迹上各个点到第一近似线的垂直距离,判断某一点到第一近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值;若某一点到第一近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将某一点作为第一偏差点且保留第一偏差点,并将某一飞行轨迹的首尾端分别与第一偏差点进行连线,得到第二近似线;计算其余点到所述第二近似线的垂直距离,并判断其余点到第二近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值,其中,其余点为所述某一飞行轨迹上除去所述第一偏差点的各个点;若其余点到第二近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将其余点作为第二偏差点且保留第二偏差点,并将第一偏差点和第二偏差点作为避障航点。
具体地,如图2所示,1,6两点是相邻的2个航拍点,其他点为悬停点。虚线线段为1、6两个相邻航拍点之间的原始飞行轨迹,实线为航拍点的连线。
若最大距离值大于预设距离阈值,则将垂直距离偏差点作为分割点,并将该点与该段飞行轨迹首尾端点分别进行连线。如图3和图4所示,9号悬停点与首尾连线距离偏差最大,且大于设置阈值。将首尾两点分别与9号悬停点连线。紧接着5号点是距离虚线线段最远点,将5号点与1号和9号连接。
若悬停点与新折线距离小于指定阈值,舍去这些点。如图4中的7号点。进行多次迭代操作,直到最后无点可舍去,最后得到满足给定精度限差(通常为0.1~0.3)的曲线点坐标,而该航迹线段最终所保留的点即作为避障航点,如图5所示。
在实际应用中,航线规划过程中,对当前航点与下一航点间的飞行轨迹进行障碍物避障航点分析。将飞行轨迹视为一系列航点,通过给定曲线与计算阈值后,对航迹中的经纬度及坐标点位进行抽稀处理,保留少量无人机飞行转向时的动作参数及坐标,自动生成避障航点。具体步骤如下:
线路航迹提取:通过实时记录获取RTK信号状态下无人机飞行POS坐标,解析其中时间、经度、纬度、海拔信息,并将飞行过程中两连贯航拍点的所有飞行航点进行连接,形成一条具备空间定位数据的曲线轨迹,支撑轨迹关键转向航点的分析计算。
轨迹航点迭代抽稀计算:无人机线路巡检飞行过程中,线路通道复杂,因躲避障碍物及拍摄不同设备的挂点时,无人机在空间场景中需进行多次飞行转向。此时,所形成的航线轨迹中存在大量冗余的几何数据航点,如何精简轨迹航点,分析计算关键变相航点,确保航迹高度还原,是避障点生成的关键。
利用迭代适应点算法,对航线规划过程中依次产生的两相邻航拍点间的飞行轨迹进行避障点分析计算,对飞行轨迹曲线中所有点结合限差阈值进行距离分析,通过进行多次迭代操作,直到最后无点可舍去,最后得到满足给定精度限差的曲线点坐标,完成航迹抽稀处理,而该航迹线段最终所保留的点即作为避障航点,最大程度上保留航线的轨迹,高精度还原人工飞行轨迹,确保飞行安全。
避障航点具体分析规则如下:
关键分割点提取:依次对两相邻航拍点间的飞行轨迹收尾端进行连线,作为该曲线的近似线段,计算轨迹上其它点到近似线段的垂直距离,找到其中最大偏差点,并记录该点与航迹连线的最大距离值;
分段计算分析:若该点的最大距离值大于所设定的阈值,则将垂直距离偏差点作为分割点,并将该点与该段飞行轨迹首尾端点分别进行连线,分析两段曲线中各点与近似线段最大距离与阈值的大小,若小于,则将连线间的所有点全部舍去,完成数据分析;
递归分段计算:对近似线段递归寻找各自部分的分割点,继续分段近似,直至子线段中点的最大距离值小于阈值;
避障航点自动生成:进行多次迭代操作,直到最后无点可舍去,最后得到满足给定精度限差的曲线点坐标,而该航迹线段最终所保留的点即作为避障航点。
步骤S104,将相邻两个航拍点以及所述至少一个避障航点依次连接,得到某一巡检航线,并将各个巡检航线依次连接,形成配电线路自主巡检航线。
综上,本申请的方法,针对巡检线路可手动创建线路台账信息,形成杆塔点位列表,航线规划过程可选择对应杆塔,实现规划航线与线路杆塔的关联管理,为巡检图片归点溯源提供基础台账支撑,减轻基层数据处理工作负担,此外,通过实时记录无人机POS坐标数据,结合拍照动作自动形成航拍点,并对航线规划过程中依次产生的两相邻航拍点间的飞行轨迹进行避障点分析计算,对飞行轨迹曲线中所有点结合限差阈值进行距离分析,保留无人机转向飞行时的关键点位,自动形成避障航点,最终形成安全、高效的配电线路自主巡检航线规划方案。
在一个具体实施例中,基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划系统,包括SDK层、基础框架层和业务逻辑层;
SDK层由Android SDK 及第三方SDK构成。基于无人机底层飞控平台二次开发接口,调用相关API参数,主要为实现对无人机飞行、拍照等命令的下达及操控,用于线路巡检飞控及航线规划。
基础框架层是具体业务逻辑实现的基础,包括有图片加载与缓存模块、数据库管理模块、 崩溃监控模块、常用工具模块,为业务逻辑层提供巡检业务数据支撑,在巡检完成后,可通过与业务逻辑层间的关联关系,调用基础框架层中的图片数据信息。
业务逻辑层主要采用MVP架构,把界面(Activity)中的 UI 逻辑抽象成视图(View)接口,把业务逻辑抽象成中间代理(Presenter)接口。分离了视图逻辑和业务逻辑,降低了耦合界面(Activity) 只处理生命周期的任务保证系统的整洁性和灵活性。业务逻辑层主要负责巡检业务的实现。主要包含创建台账模块、航线规划模块、自主巡检模块和图片管理模块。创建台账模块主要负责台账信息创建并与航线航点进行关联,航线规划模块主要通过SDK层提供的API获取无人机经纬度、高程信息等参数信息形成航线数据。通过创建台账模块手动添加线路台账信息,形成线路列表网架数据,数据信息保持至基础框架层的数据库当中。线路巡检作业航线规划前,在航线规划模块中选取对应杆塔信息,调取数据库台账信息,实现航线与杆塔台账的关联应对,为后期巡检图片归类下载提供归属路径。自主巡检模块利用航线规划模块生成的航线数据通过SDK层提供的API控制无人机进行自动飞行,完美复制人工示教时录制的航线轨迹,极大的节约了人力成本。图片管理模块主要负责归集无人机巡检过程中拍摄的图片,利用基础框架层提供的图片加载及缓存模块对图片进行展现及下载。
基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法,包括如下步骤:
步骤S1、台账创建:通过台账创建模块输入线路名称、起始杆塔编号,通过基础框架层提供的ROOM数据库框架生成对应数据表并将相关设备ID及名称等信息存储到数据表中,从而完成台账创建,形成杆塔点位列表。后续无人机巡检时从杆塔点位列表中选择一基杆塔,将这基杆塔的设备ID作为父级ID,然后将巡检的航点及图片也分别存储到航点数据表和附件数据表中,并关联到父级ID下,考虑到不同任务下可能存在选择同一杆塔的情况,引用复合主键(Composite Primary Key)的方式进行处理,从而实现巡检图片及航点的归属管理;
步骤S2、杆塔巡检拍照:选择线路杆塔,开展巡检拍照作业;当无人机到达作业位置时调用SDK提供的API获取无人机当前经纬度、高程信息,将这些信息作为航点参数存储至航点数据表中;记录多个航点数据从而形成航线数据,将航线数据也存储到航线数据表中。后期通过从杆塔对应航线数据表中查询出需要的数据达成记录无人机飞行轨迹及动作姿态的效果;
步骤S3、航点自动生成:巡检作业过程中,选择杆塔台账后,按巡检规范对杆塔设备本体挂点及通道环境进行巡检拍照,当通过SDK监听到无人机有拍照操作时会自动获取当前无人机经纬度及高程相关信息存储到航点数据表中,获取机身方向、拍照角度、变焦参数等信息作为航点动作存储到航点动作数据表,并关联到当前航点上。通过航点和航点动作信息,自动形成航拍点;同时,结合业务逻辑层中所提供的线路杆塔基础台账信息,与航点数据表进行对应关联,实现规划航线与杆塔的关联管理。
步骤S3中,将配电线路巡检作业及巡检航线规划相结合,巡检工作人员飞巡过程中对杆塔设备进行航拍操作时,无人机飞控终端应用自动调用底层SDK中提供的API数据,获取并解析无人机飞行POS数据,获得无人机航拍数据的经纬度数据、机身方向、拍照角度、变焦参数等信息,构建成航点信息进行保存。
步骤S4、避障航点自动生成:航线规划模块自动截取相邻两航点间飞行轨迹,对轨迹中所有点位数据进行迭代适应分析计算,保留无人机飞行转向关键节点坐标数据,生成航线避障航点;
步骤S5、航线连接生成:将无人机飞行轨迹中航拍点及避障点按顺序依次连接,形成配电线路自主巡检航线。
步骤S6、图片归点溯源:由于巡检拍照时会先选择杆塔,当时会记录下选择的杆塔ID,拍照后会把数据存储到附件(Attachment)数据表中,并将拍照时杆塔ID与图片关联。线路巡检完成,结合线路台账信息,图片可根据关联的杆塔ID找到对应台账信息自动归类并命名,避免巡检人员巡检数据分类处理工作负担。
请参阅图6,其示出了本申请的一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划系统的结构框图。
如图6所示,配电网巡检航线规划系统200,包括构建模块210、生成模块220、计算模块230以及连接模块240。
其中,构建模块210,配置为根据ROOM数据库框架构建数据表,并将线路名称、起始杆塔编号填充至所述数据表中,得到杆塔点位列表;生成模块220,配置为获取所述杆塔点位列表中某一杆塔的航拍点数据以及航拍点动作数据,并根据所述航拍点数据以及所述航拍点动作数据生成航拍点列表;计算模块230,配置为将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算,得到任意相邻两航拍点间的至少一个避障航点,其中,将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算包括:依次对所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹的首尾端进行连线,作为所述某一飞行轨迹的第一近似线,并计算所述某一飞行轨迹上各个点到所述第一近似线的垂直距离,判断某一点到所述第一近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值;若某一点到所述第一近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述某一点作为第一偏差点且保留所述第一偏差点,并将所述某一飞行轨迹的首尾端分别与所述第一偏差点进行连线,得到第二近似线;计算其余点到所述第二近似线的垂直距离,并判断其余点到所述第二近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值,其中,所述其余点为所述某一飞行轨迹上除去所述第一偏差点的各个点;若其余点到所述第二近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述其余点作为第二偏差点且保留所述第二偏差点,并将所述第一偏差点和所述第二偏差点作为避障航点;连接模块240,配置为将相邻两个航拍点以及所述至少一个避障航点依次连接,得到某一巡检航线,并将各个巡检航线依次连接,形成配电线路自主巡检航线。
应当理解,图6中记载的诸模块与参考图1中描述的方法中的各个步骤相对应。由此,上文针对方法描述的操作和特征以及相应的技术效果同样适用于图6中的诸模块,在此不再赘述。
在另一些实施例中,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序指令被处理器执行时,使所述处理器执行上述任意方法实施例中的基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法;
作为一种实施方式,本发明的计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令设置为:
根据ROOM数据库框架构建数据表,并将线路名称、起始杆塔编号填充至所述数据表中,得到杆塔点位列表;
获取所述杆塔点位列表中某一杆塔的航拍点数据以及航拍点动作数据,并根据所述航拍点数据以及所述航拍点动作数据生成航拍点列表;
将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算,得到任意相邻两航拍点间的至少一个避障航点,其中,将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算包括:
依次对所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹的首尾端进行连线,作为所述某一飞行轨迹的第一近似线,并计算所述某一飞行轨迹上各个点到所述第一近似线的垂直距离,判断某一点到所述第一近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值;
若某一点到所述第一近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述某一点作为第一偏差点且保留所述第一偏差点,并将所述某一飞行轨迹的首尾端分别与所述第一偏差点进行连线,得到第二近似线;
计算其余点到所述第二近似线的垂直距离,并判断其余点到所述第二近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值,其中,所述其余点为所述某一飞行轨迹上除去所述第一偏差点的各个点;
若其余点到所述第二近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述其余点作为第二偏差点且保留所述第二偏差点,并将所述第一偏差点和所述第二偏差点作为避障航点;
将相邻两个航拍点以及所述至少一个避障航点依次连接,得到某一巡检航线,并将各个巡检航线依次连接,形成配电线路自主巡检航线。
计算机可读存储介质可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划系统的使用所创建的数据等。此外,计算机可读存储介质可以包括高速随机存取存储器,还可以包括存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,计算机可读存储介质可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
图7是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图,如图7所示,该设备包括:一个处理器310以及存储器320。电子设备还可以包括:输入装置330和输出装置340。处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或者其他方式连接,图7中以通过总线连接为例。存储器320为上述的计算机可读存储介质。处理器310通过运行存储在存储器320中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法。输入装置330可接收输入的数字或字符信息,以及产生与基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划系统的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可包括显示屏等显示设备。
上述电子设备可执行本发明实施例所提供的方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明实施例所提供的方法。
作为一种实施方式,上述电子设备应用于基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划系统中,用于客户端,包括:至少一个处理器;以及,与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够:
根据ROOM数据库框架构建数据表,并将线路名称、起始杆塔编号填充至所述数据表中,得到杆塔点位列表;
获取所述杆塔点位列表中某一杆塔的航拍点数据以及航拍点动作数据,并根据所述航拍点数据以及所述航拍点动作数据生成航拍点列表;
将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算,得到任意相邻两航拍点间的至少一个避障航点,其中,将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算包括:
依次对所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹的首尾端进行连线,作为所述某一飞行轨迹的第一近似线,并计算所述某一飞行轨迹上各个点到所述第一近似线的垂直距离,判断某一点到所述第一近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值;
若某一点到所述第一近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述某一点作为第一偏差点且保留所述第一偏差点,并将所述某一飞行轨迹的首尾端分别与所述第一偏差点进行连线,得到第二近似线;
计算其余点到所述第二近似线的垂直距离,并判断其余点到所述第二近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值,其中,所述其余点为所述某一飞行轨迹上除去所述第一偏差点的各个点;
若其余点到所述第二近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述其余点作为第二偏差点且保留所述第二偏差点,并将所述第一偏差点和所述第二偏差点作为避障航点;
将相邻两个航拍点以及所述至少一个避障航点依次连接,得到某一巡检航线,并将各个巡检航线依次连接,形成配电线路自主巡检航线。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,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)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
最后应说明的是: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 (9)
1.一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法,其特征在于,包括:
根据ROOM数据库框架构建数据表,并将线路名称、起始杆塔编号填充至所述数据表中,得到杆塔点位列表;
获取所述杆塔点位列表中某一杆塔的航拍点数据以及航拍点动作数据,并根据所述航拍点数据以及所述航拍点动作数据生成航拍点列表;
将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算,得到任意相邻两航拍点间的至少一个避障航点,其中,将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算包括:
依次对所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹的首尾端进行连线,作为所述某一飞行轨迹的第一近似线,并计算所述某一飞行轨迹上各个点到所述第一近似线的垂直距离,判断某一点到所述第一近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值;
若某一点到所述第一近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述某一点作为第一偏差点且保留所述第一偏差点,并将所述某一飞行轨迹的首尾端分别与所述第一偏差点进行连线,得到第二近似线;
计算其余点到所述第二近似线的垂直距离,并判断其余点到所述第二近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值,其中,所述其余点为所述某一飞行轨迹上除去所述第一偏差点的各个点;
若其余点到所述第二近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述其余点作为第二偏差点且保留所述第二偏差点,并将所述第一偏差点和所述第二偏差点作为避障航点;
将相邻两个航拍点以及所述至少一个避障航点依次连接,得到某一巡检航线,并将各个巡检航线依次连接,形成配电线路自主巡检航线。
2.根据权利要求1所述的一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法,其特征在于,在判断其余点到所述第二近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值之后,所述方法还包括:
若其余点到所述第二近似线的最大垂直距离不大于预设距离阈值,则直接将所述其余点舍弃。
3.根据权利要求1所述的一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法,其特征在于,所述航拍点列表中的各个航拍点与所述杆塔点位列表中的各个杆塔一一对应。
4.根据权利要求1所述的一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法,其特征在于,所述航拍点数据包括无人机经纬度以及高程信息,所述航拍点动作数据包括无人机的机身方向、拍照角度以及变焦参数。
5.根据权利要求1所述的一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法,其特征在于,在将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算之前,所述方法还包括:
实时获取RTK信号状态下无人机的飞行POS坐标信息,解析所述飞行POS坐标信息中的时间信息、经度信息、纬度信息以及海拔信息,并将相邻两个航拍点间的所有飞行航点进行连接,形成一条具备空间定位数据的飞行轨迹。
6.根据权利要求1所述的一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划方法,其特征在于,在将相邻两个航拍点以及所述至少一个避障航点依次连接,得到某一巡检航线,并将各个巡检航线依次连接,形成配电线路自主巡检航线之后,所述方法还包括:
获取所述配电线路自主巡检航线中某一杆塔的ID信息;
在预设的附件数据表中查找与所述ID信息相关联的图片信息,得到某一杆塔的拍摄图片。
7.一种基于迭代适应点算法的配电网巡检航线规划系统,其特征在于,包括:
构建模块,配置为根据ROOM数据库框架构建数据表,并将线路名称、起始杆塔编号填充至所述数据表中,得到杆塔点位列表;
生成模块,配置为获取所述杆塔点位列表中某一杆塔的航拍点数据以及航拍点动作数据,并根据所述航拍点数据以及所述航拍点动作数据生成航拍点列表;
计算模块,配置为将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算,得到任意相邻两航拍点间的至少一个避障航点,其中,将所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹进行避障点分析计算包括:
依次对所述航拍点列表中的任意相邻两个航拍点间的某一飞行轨迹的首尾端进行连线,作为所述某一飞行轨迹的第一近似线,并计算所述某一飞行轨迹上各个点到所述第一近似线的垂直距离,判断某一点到所述第一近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值;
若某一点到所述第一近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述某一点作为第一偏差点且保留所述第一偏差点,并将所述某一飞行轨迹的首尾端分别与所述第一偏差点进行连线,得到第二近似线;
计算其余点到所述第二近似线的垂直距离,并判断其余点到所述第二近似线的最大垂直距离是否大于预设距离阈值,其中,所述其余点为所述某一飞行轨迹上除去所述第一偏差点的各个点;
若其余点到所述第二近似线的最大垂直距离大于预设距离阈值,则将所述其余点作为第二偏差点且保留所述第二偏差点,并将所述第一偏差点和所述第二偏差点作为避障航点;
连接模块,配置为将相邻两个航拍点以及所述至少一个避障航点依次连接,得到某一巡检航线,并将各个巡检航线依次连接,形成配电线路自主巡检航线。
8.一种电子设备,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执行权利要求1至6任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的方法。
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