CN206989931U - 一种输电线路距离测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种输电线路距离测量系统，包括上盖和下盖，在下盖内安装有第一激光传感器和第二激光传感器，在下盖上安装有第一激光传感器和第二激光传感器使用的方形高透玻璃窗口，在下盖上安装有支撑板，支撑板上安装有高清相机组件、三轴罗盘倾角测量传感器和定位装置，在上盖上设有高清相机组件使用的圆形高透玻璃窗口。本实用新型提供一种输电线路距离测量系统，系统分为标定和测量模式，在标定模式下，两个激光测距传感器同时工作，对目标进行距离测量，在测量模式下，仅采用一个激光测距传感器进行测量，测量精确度高。

Description

一种输电线路距离测量系统

技术领域

本实用新型涉及输电线路距离测量系统，属于输电线路测量领域。

背景技术

电力是我们国家的经济命脉，作为电力载体的输电线路网等基础设施的安全运行对国家经济的正常发展起到至关重要的作用。电力传输线分布广，线路长，许多分布在荒芜人烟的崇山峻岭，受各地区的地形、地质、气象等自然环境比较复杂，为了保障输电线路的正常运行，必须定期有效的对输电线路进行巡检，定期去除线路走廊中的危险物。在自然的环境下，这些危险物主要是树木。树木的生长受到地区降雨量、气温的影响，经常诱发输电线路上的树闪故障。

由于树木的复杂性和不规则性，传统的航空摄影测量方法无法获得准确的树木高程，目前主要是利用人工地面测绘、航空激光雷达系统来探测线路和树木的高度，都存在成本非常昂贵、因地形原因而容易漏掉危险目标等问题。地面测绘需要人员离被测物较近距离，并且需要多人配合才可实现测绘。该方法局限性较大，在地形较复杂地区应用困难，在林区难以实现测量；航空激光雷达系因目前激光雷达分辨率等因素限制，容易漏掉危险目标。因此研究实现机载及地面巡线，准确得到电力线与周围树木等障碍物之间的距离及危险物目标尺寸，保证电力传输安全是十分必要的。

通过输电线路距离测量系统的实施，利用图像成像和激光远距离测距原理，结合倾角传感器实现轴角测定，从而计算出输电线路远距目标尺寸-间距，观测出线路周围树木生长状况，并可根据任务需求安装在地面三脚架上或固定翼飞机、直升机、无人机、飞艇等自动平台上，对高压输电线路走廊通道内的树木、建筑物尺寸及高压输电线与树木、建筑物的间距进行精确测量并实时提供稳定的图像及数据，并给出被测物所在位置坐标，准确监测输电线路安全走廊通道周围树木生长状况及树线之间距离，降低山区电力巡查成本，最大限度地减少线路故障造成的社会影响和经济损失。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种输电线路距离测量系统，系统分为标定和测量模式，在标定模式下，两个激光测距传感器同时工作，对目标进行距离测量，在测量模式下，仅采用一个激光测距传感器进行测量，测量精确度高。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的一种输电线路距离测量系统，包括上盖和下盖，在下盖内安装有第一激光传感器和定位装置，在下盖上安装有第一激光传感器的方形高透玻璃窗口，在下盖上安装有支撑板，支撑板上安装有高清相机组件和三轴罗盘倾角测量传感器，在上盖上设有高清相机组件使用的圆形高透玻璃窗口，在支撑板上通过可拆卸支撑柱安装有可拆卸支撑板，在可拆卸支撑板上安装有第二激光传感器，所述高清相机组件、三轴罗盘倾角测量传感器、定位装置、第一激光传感器和第二激光传感器通过接口转换装置与控制器连接，控制器通过无线传输模块与便携式计算机连接，高清相机组件拍摄的图像传输给便携式计算机。

作为优选，所述定位装置为GPS定位器或北斗定位器。

作为优选，所述接口转换装置为RS232接口。

作为优选，所述控制器为NRF24LE01无线单片机。

有益效果：本实用新型的输电线路距离测量系统，系统分为标定和测量模式，在标定模式下，两个激光测距传感器同时工作，对目标进行距离测量，在测量模式下，仅采用一个激光测距传感器进行测量，测量精确度高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为标定时的结构示意图。

图3为本实用新型的系统组成示意图。

图4为本实用新型的原理示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型的一种输电线路距离测量系统，包括上盖1和下盖2，在下盖2内安装有第一激光传感器6和定位装置11，在下盖2上安装有第一激光传感器6使用的方形高透玻璃窗口5，在下盖2上安装有支撑板9，支撑板9上安装有高清相机组件4和三轴罗盘倾角测量传感器7，在上盖1上设有高清相机组件4使用的圆形高透玻璃窗口3，在支撑板9上通过可拆卸支撑柱8安装有可拆卸支撑板9，在可拆卸支撑板9上安装有第二激光传感器10，所述高清相机组件4、三轴罗盘倾角测量传感器7、定位装置11、第一激光传感器6和第二激光传感器10通过接口转换装置与控制器12连接，接口转换装置优选为RS232接口，控制器12优选为NRF24LE01无线单片机，控制器12通过无线传输模块与便携式计算机13连接，高清相机组件4拍摄的图像传输给便携式计算机13。所述定位装置11为GPS定位器或北斗定位器。

本专利申请中的定位装置11用于输电线路距离测量系统在外场工作时的精确位置定位，定位信息用于操作人员数据库记录及事后的测量地点确认；激光测距传感器用于实现对目标的远距离测量；三轴罗盘倾角测量传感器7用于该系统在俯仰、横滚及方位角的测量，其中俯仰角用于树线垂直距离计算中，横滚角用于系统的水平调整，方位角结合定位装置11信息用于目标点的定位及追溯。

输电线路距离测量系统分为标定模式和测量模式。

标定模式采用双激光测距传感器，将系统置于水平光学移动导轨上，在导轨末端上竖直放置一个标准量块，双激光点进行水平移动，照射在量块上，并同时相机成像，对水平移动的不同位置处的双激光点进行轮廓提取及质心计算，获得两个激光点质心距离。并依据此质心距离数据，对激光器进行调平行，并调节激光点始终对称分布于图像的中心线上，实现相机、两个激光测距传感器的平行及方位调整。在调节完毕后，计算机13保存相机返回的在一个固定位置S处的焦距值以及此位置处的激光点质心间距值。全部完成后，系统中的调节螺钉上胶固化，并拆掉第二激光传感器10，并对系统进行封装上壳。

测量模式采用第一激光传感器6，将系统置于光学三脚架上，将激光点打在被测物上，并同时相机清晰成像，返回焦距值。同保存的S位置的焦距值做除获得图像放大倍数，保存的激光点质心间距值乘以放大倍数，并在图像中标出两点位置。通过获得系统的俯仰角，进行间距及尺寸计算，如图4所示：

其中s'、d'分别为图像中待测的垂直像素间距和两激光点像素间距；s、d分别为实际的线树垂直间距和两激光测距仪激光点间距；q为相机俯仰角。输电线路距离测量系统具有远距离测量、多点测量、信息线下分析及便携的优点。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种输电线路距离测量系统，其特征在于：包括上盖和下盖，在下盖内安装有第一激光传感器和定位装置，在下盖上安装有第一激光传感器的方形高透玻璃窗口，在下盖上安装有支撑板，支撑板上安装有高清相机组件和三轴罗盘倾角测量传感器，在上盖上设有高清相机组件使用的圆形高透玻璃窗口，在支撑板上通过可拆卸支撑柱安装有可拆卸支撑板，在可拆卸支撑板上安装有第二激光传感器，所述高清相机组件、三轴罗盘倾角测量传感器、定位装置、第一激光传感器和第二激光传感器通过接口转换装置与控制器连接，控制器通过无线传输模块与便携式计算机连接，高清相机组件拍摄的图像传输给便携式计算机。

2.根据权利要求1所述的输电线路距离测量系统，其特征在于：所述定位装置为GPS定位器或北斗定位器。

3.根据权利要求1所述的输电线路距离测量系统，其特征在于：所述接口转换装置为RS232接口。

4.根据权利要求1所述的输电线路距离测量系统，其特征在于：所述控制器为NRF24LE01无线单片机。