CN203358438U - 构建输变电三维数字电网的三维数据采集车 - Google Patents

Abstract

一种构建输变电三维数字电网的三维数据采集车。三维数据采集车包括：变电站安全小车和安装在其上的设备安装支架、下部相机、顶部相机、GPS定位装置、主机、显示器、移动存储设备和车载电源；本实用新型提供的构建输变电三维数字电网的三维数据采集车可用于军事、测绘、交通、应急等多个领域，具有以下明显特点：1、测量精度高：厘米级；2、采集速度快：＞20km/h，直接获取矢量影像；3、高信息量：直接获取矢量影像，最齐全、最丰富；4、实用方便：采集设备可搭载多种平台，例如车辆、摩托、电瓶车、船等等，灵活性强。

Description

构建输变电三维数字电网的三维数据采集车

技术领域

本实用新型属于电力测量技术领域，特别是涉及一种构建输变电三维数字电网的三维数据采集车。

背景技术

移动测量技术是当今测绘界最为前沿的技术之一，诞生于20世纪90年代初，集成了全球卫星定位、惯性导航、图像处理、摄影测量、地理信息及集成控制等技术，通过采集空间信息和实景影像，由卫星及惯性定位确定实景影像的位置姿态等测量参数，以实现任意影像上的按需测量。

移动测量的多传感器系统可加载于如航天航空飞行器、陆地交通工具、水上交通工具等多种载体上，形成不同的移动测量系统，满足不同的测量需求。例如，陆基移动测量系统通过车载平台上安装的GPS、INS、CCD等传感器协同运行，沿道路采集周围地物的可量测实景影像数据。

IMMS移动实景测图系统是借鉴国外先进的云计算、云处理数据模型，以摄影测量学、生态仿生学、虚拟视觉等多种学科为基础，结合影像与计算机辅助自动化处理技术为一体自主研发的一套符合中国实际国情的综合移动测图系统。

该系统适用于水利、电力、林业、农业、基础建设、道路交通、城镇设施普查、国家测绘调查、智慧城市建设等多个行业领域，是一套综合性、实用性、便捷性很强的数据获取系统。但在电力行业的应用范围还比较小，尤其尚未引入到高压输电线路、变电站内三维场景构建的应用中。如何将该项先进技术引入到变电站内三维场景构建是摆在本领域技术人员的主要研究内容。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种构建输变电三维数字电网的三维数据采集车。

为了达到上述目的，本实用新型提供的构建输变电三维数字电网的三维数据采集车包括：变电站安全小车和安装在其上的设备安装支架、下部相机、顶部相机、GPS定位装置、主机、显示器、移动存储设备和车载电源；其中：变电站安全小车上安装有方向盘、后视镜、制动踏板、两个主动轮和两个从动轮；设备安装支架固定在安全小车的顶棚和后侧面围栏上，其靠下一端安装有下部相机，靠上一端安装有顶部相机；下部相机和顶部相机为两台与主机相连接的高精度数字照相机，用于采集数字图像信息；GPS定位装置安装在安全小车顶棚的前部，与主机相连接，用于获取高精度大地坐标和时间信息；主机为车载计算机，安装在安全小车的内部，是各采集部件的操控核心，用于控制各采集部件实现数据的采集、整理和存储，操作人员也是通过主机对各部件实施控制和调整；显示器为车载显示屏，安装在安全小车的内部，其与主机相连接，用于显示各种信息；移动存储设备为外置硬盘，安装在安全小车的内部，与主机相连接，用于存储采集到的数据；车载电源为车载稳压电源，安装在安全小车的内部，作用是利用安全小车内部的直流电源为上述各用电部件提供电源。

所述的下部相机和顶部相机的底部均设有姿态传感器，姿态传感器由加速度计和倾斜传感器组成，并且与主机相连接，用于获取下部相机和顶部相机当前的姿态信息。

本实用新型提供的构建输变电三维数字电网的三维数据采集车可用于军事、测绘、交通、应急等多个领域，具有以下明显特点：

1、测量精度高：厘米级；

2、采集速度快：＞20km/h，直接获取矢量影像；

3、高信息量：直接获取矢量影像，最齐全、最丰富；

4、实用方便：采集设备可搭载多种平台，例如车辆、摩托、电瓶车、船等等，灵活性强。

附图说明

图1为本实用新型提供的构建输变电三维数字电网的三维数据采集车结构示意图。

图2为本实用新型提供的构建输变电三维数字电网的三维数据采集车控制方法中的采集车控制流程图。

图3为本实用新型提供的构建输变电三维数字电网的三维数据采集车控制方法中的变电站数据采集控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的构建输变电三维数字电网的三维数据采集车进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的构建输变电三维数字电网的三维数据采集车包括：变电站安全小车和安装在其上的设备安装支架1、下部相机2、顶部相机3、GPS定位装置4、主机5、显示器6、移动存储设备7和车载电源；其中：变电站安全小车为高压变电站内部专用的四轮电动小车，其高度和宽度满足高压变电站内部的安全要求，并且其上安装有方向盘9、后视镜10、制动踏板11、两个主动轮12和两个从动轮13；设备安装支架1固定在安全小车的顶棚和后侧面围栏上，其靠下一端安装有下部相机2，靠上一端安装有顶部相机3；下部相机2和顶部相机3为两台与主机5相连接的高精度数字照相机，用于采集数字图像信息；其安装在设备安装支架1之上，顶部的高度满足高压变电站内部的安全要求；GPS定位装置4安装在安全小车顶棚的前部，其与主机5相连接，用于获取高精度大地坐标和时间信息；主机5为车载计算机，其安装在安全小车的内部，是各采集部件的操控核心，用于控制各采集部件实现数据的采集、整理和存储，操作人员也是通过主机5对各部件实施控制和调整；显示器6为车载显示屏，其安装在安全小车的内部，其与主机5相连接，用于显示各种信息；移动存储设备7为外置硬盘，其安装在安全小车的内部，与主机5相连接，用于存储采集到的数据；车载电源为车载稳压电源，其安装在安全小车的内部，作用是利用安全小车内部的直流电源为上述各用电部件提供电源。

所述的下部相机2和顶部相机3的底部均设有姿态传感器，姿态传感器由加速度计和倾斜传感器组成，并且与主机5相连接，用于获取下部相机2和顶部相机3当前的姿态信息。

所述的下部相机2和顶部相机3均为分辨率每个500万像素，全景3000万像素的数字式照相机。

本实用新型提供的构建输变电三维数字电网的三维数据采集车的控制方法主要包括采集车控制流程和变电站数据采集控制流程，其中采集车控制流程用于检查车辆、设备组装是否合理，是否满足作业时的要求；变电站数据采集控制流程用于实际作业中数据的采集、校验及处理。

如图2所示，本实用新型提供的构建输变电三维数字电网的三维数据采集车控制方法中的采集车控制流程包括按顺序执行的下列步骤：

步骤一、检查车辆、设备的S101阶段：检查安全小车的各部是否正常，检查设备是否安装牢固；

步骤二、接通设备电源的S102阶段：安全小车在停止状态下，打开车载电源的电源开关，接通主机5、显示器6、外置存储设备7、下部相机2、顶部相机3、GPS定位装置4等部件的供电电源；

步骤三、打开数据采集软件的S103阶段：打开主机5中的数据采集软件；

步骤四、打开GPS开关，检查信号接收情况的S104阶段：打开GPS定位装置4的控制开关，检查GPS定位装置4是否能够正常接收信号；

步骤五、打开车载相机，检查工作状态的S105阶段：打开下部相机2和顶部相机3的控制开关，检查下部相机2和顶部相机3是否能够正常采集全景影像；

步骤六、数据采集的S106阶段：设备调试正常后，启动安全小车，以每小时十五公里左右的速度运行，利用下部相机2和顶部相机3开始采集数据，并传送给主机5；

步骤七、数据保存的S107阶段：数据采集完毕之后，在主机5的控制下将采集到的数据保存在外置存储设备7的内部，然后关闭数据采集软件；

步骤八、车辆归位的S108阶段：安全小车返回指定存放点，并停止运行，然后关闭车载电源的电源开关；

步骤九、数据后期处理的S109阶段：将移动存储设备7带回，进行内业分析处理，整个过程至此结束。

如图3所示，本实用新型提供的构建输变电三维数字电网的三维数据采集车控制方法中的变电站数据采集控制流程包括按顺序执行的下列步骤：

步骤一、资料收集的S201阶段：收集项目指定需要构建三维场景变电站的资料并综合分析；

步骤二、现场踏勘的S202阶段：组织外业采集人员到现场进行踏勘，记录被测区域的周边地理环境并分析，为制定外业采集方案提供依据；

步骤三、数据采集方案制定的S203阶段：根据S202阶段现场踏勘得到的分析结果，制订外业采集方案；

步骤四、设备检查的S204阶段：在采集用安全小车静止的情况下，接通采集设备的电源，并逐项检查采集设备运行状况；

步骤五、设备是否满足采集条件的S205阶段：判断采集设备及安全小车是否运行正常、是否满足数据采集要求；如果判断结果为“是”，则进入S206阶段；否则，进行必要的调整后重新进入S204阶段；

步骤六、数据采集测试的S206阶段：在开始连续采集数据之前，需要进行数据采集测试，即针对一特定目标利用下部相机2和顶部相机3进行实时数据采集，并传送给主机5；

步骤七、判断数据是否合格的S207阶段：主机5根据数据采集测试得到的采集数据，判断采集到的数据是否满足要求；如果判断结果为“是”，则下一步进入S208阶段，否则返回S206阶段，调整参数，重新进行数据采集测试；

步骤八、数据采集的S208阶段：在各项参数调整合适以后，根据制定好的外业采集方案利用下部相机2和顶部相机3开始连续进行外业数据采集，并传送给主机5；

步骤九、数据完整性检查的S209阶段：在数据采集工作结束之后，主机5通过采集到的数据，检查数据采集是否完整，即是否将变电站内需要采集的设备全部采集；如果检查结果为“是”，则进入下一步S210阶段；否则，下一步返回S208阶段，继续采集补测；

步骤十、数据保存的S210阶段：在数据完整性检查之后，在主机5的控制下利用移动存储设备7保存采集到的数据，整个采集过程至此结束。

Claims (2)

1.一种构建输变电三维数字电网的三维数据采集车，其特征在于：所述的三维数据采集车包括：变电站安全小车和安装在其上的设备安装支架(1)、下部相机(2)、顶部相机(3)、GPS定位装置(4)、主机(5)、显示器(6)、移动存储设备(7)和车载电源；其中：变电站安全小车上安装有方向盘(9)、后视镜(10)、制动踏板(11)、两个主动轮(12)和两个从动轮(13)；设备安装支架(1)固定在安全小车的顶棚和后侧面围栏上，其靠下一端安装有下部相机(2)，靠上一端安装有顶部相机(3)；下部相机(2)和顶部相机(3)为两台与主机(5)相连接的高精度数字照相机，用于采集数字图像信息；GPS定位装置(4)安装在安全小车顶棚的前部，与主机(5)相连接，用于获取高精度大地坐标和时间信息；主机(5)为车载计算机，安装在安全小车的内部，是各采集部件的操控核心，用于控制各采集部件实现数据的采集、整理和存储，操作人员也是通过主机(5)对各部件实施控制和调整；显示器(6)为车载显示屏，安装在安全小车的内部，其与主机(5)相连接，用于显示各种信息；移动存储设备(7)为外置硬盘，安装在安全小车的内部，与主机(5)相连接，用于存储采集到的数据；车载电源为车载稳压电源，安装在安全小车的内部，作用是利用安全小车内部的直流电源为上述各用电部件提供电源。

2.根据权利要求1所述的三维数据采集车，其特征在于：所述的下部相机(2)和顶部相机(3)的底部均设有姿态传感器，姿态传感器由加速度计和倾斜传感器组成，并且与主机(5)相连接，用于获取下部相机(2)和顶部相机(3)当前的姿态信息。

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