架空线弧垂的测量方法及装置与流程

本申请涉及数据处理
技术领域：
，尤其涉及一种架空线弧垂的测量方法及装置。
背景技术：
：架空输电线路包括杆塔和两基杆塔间的架空线，如图1所示的架空输电线路，包括杆塔a、杆塔b和两基杆塔间的架空线l，架空线l与杆塔a和杆塔b的连接点称为杆塔的悬挂点。架空线任一点至两基杆塔的悬挂点连线的铅垂距离，称为架空线的该点的弧垂f，亦称弛度。一般地，当架空线l较长时，由于导线自重，会形成轻微的弧垂，使架空线l呈悬链线的形状。由于弧垂是线路设计和运行的主要指标，关系到线路的运行安全，因此必须控制在设计规定的范围内。目前，弧垂的测量方法一般包括：异长法、等长法(平行四边形法)，角度法、平视法和全站仪等。目前，主要的测量采用全站仪进行测量。通过全站仪对架空线l的悬挂点和架空线l的切点的角度观测，通过角度计算得出架空线l的弧垂。然而，采用全站仪进行测量时，需要携带全站仪在合适的地点进行测量，在高海拔和没有道路的情况下，耗费大量的时间和人力。技术实现要素：本申请实施例提供一种架空线弧垂的测量方法及装置，解决了现有技术存在的上述问题，节省了测量时间和人力。第一方面，提供了一种架空线弧垂的测量方法，该方法可以包括：采用无人机倾斜摄影技术，获取目标架空输电线路的图像数据；所述图片数据包括采集的至少一张图像和采集相应图片的采集位置；所述目标架空输电线路包括相邻的两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线；根据所述图像数据，对所述两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线进行位置分析，得到所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，所述两基杆塔的悬挂点分别与所述待测架空线的两端相连；根据所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，计算出所述待测架空线的弧垂。在一个可选的实现中，根据所述图像数据，对所述两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线进行位置分析，得到所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，包括：采用三维建模算法，对所述图像数据对应的所述目标架空输电线路进行位置分析，建立所述目标架空输电线路的三维空间模型；从所述三维空间模型中提取所述待测架空线上各点的位置与两基杆塔的悬挂点的位置。在一个可选的实现中，根据所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，计算出所述待测架空线的弧垂，包括：采用曲线拟合算法，将所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置进行曲线拟合，获取拟合曲线和所述拟合曲线的表达式；基于所述拟合曲线的表达式，获取所述待测架空线中距离地面最近的点的位置；计算所述待测架空线中距离地面最近的点的位置与所述两基杆塔的悬挂点连线间的铅锤距离；将所述铅锤距离确定为所述待测架空线的弧垂。在一个可选的实现中，获取所述待测架空线的弧垂之后，所述方法还包括：采用全站仪，对所述目标架空输电线路进行弧垂测量，得到全站仪弧垂；若所述待测架空线的弧垂与所述全站仪弧垂的差值在预设误差范围内，则将所述待测架空线的弧垂确定为所述待测架空线的目标弧垂。第二方面，提供了一种架空线弧垂的测量装置，该装置可以包括：获取单元、分析单元和测量单元；所述获取单元，用于采用无人机倾斜摄影技术，获取目标架空输电线路的图像数据；所述图片数据包括采集的至少一张图像和采集相应图片的采集位置；所述目标架空输电线路包括相邻的两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线；所述分析单元，用于根据所述图像数据，对所述两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线进行位置分析，得到所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，所述两基杆塔的悬挂点分别与所述待测架空线的两端相连；所述测量单元，用于根据所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，计算出所述待测架空线的弧垂。在一个可选的实现中，所述分析单元，具体用于采用三维建模算法，对所述图像数据对应的所述目标架空输电线路进行位置分析，建立所述目标架空输电线路的三维空间模型；所述获取单元，还用于从所述三维空间模型中提取所述待测架空线上各点的位置与两基杆塔的悬挂点的位置。在一个可选的实现中，所述获取单元，还用于采用曲线拟合算法，将所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置进行曲线拟合，获取拟合曲线和所述拟合曲线的表达式；以及，基于所述拟合曲线的表达式，获取所述待测架空线中距离地面最近的点的位置；所述测量单元，具体用于计算所述待测架空线中距离地面最近的点的位置与所述两基杆塔的悬挂点连线间的铅锤距离；将所述铅锤距离确定为所述待测架空线的弧垂。在一个可选的实现中，所述装置还包括确定单元；所述获取单元，还用于采用全站仪，对所述目标架空输电线路进行弧垂测量，得到全站仪弧垂；所述确定单元，用于若所述待测架空线的弧垂与所述全站仪弧垂的差值在预设误差范围内，则将所述待测架空线的弧垂确定为所述待测架空线的目标弧垂。第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面中任一所述的方法步骤。第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一所述的方法步骤。本申请提供的架空线弧垂的测量方法在采用无人机倾斜摄影技术，获取目标架空输电线路的图像数据后；图片数据包括采集的至少一张图像和采集相应图片的采集位置；目标架空输电线路包括相邻的两基杆塔和两基杆塔间的待测架空线；根据图像数据，对两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线进行位置分析，得到两基杆塔的悬挂点的位置和待测架空线上各点的位置，两基杆塔的悬挂点分别与待测架空线的两端相连；根据两基杆塔的悬挂点的位置和待测架空线上各点的位置，计算出待测架空线的弧垂。该方法应用无人机倾斜摄影技术得到目标位置数据，以实现架空线弧垂的测量，克服了现有技术中携带仪器找测量点的测量方式，节省了人力，且无人机的数据采集方式不需要在指定位置进行测量，节约测量时间。附图说明图1为一种架空输电线路的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种应用架空线弧垂的测量方法的系统架构；图3为本发明实施例提供的一种架空线弧垂的测量方法的流程示意图；图4为本发明实施例提供的一种无人机的工作状态示意图；图5为本发明实施例提供的一种拟合曲线示意图；图6为本发明实施例提供的一种架空线弧垂的测量装置的结构示意图；图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。本发明实施例提供的架空线弧垂的测量方法可以应用在图2所示的系统架构中，其可以包括测量平台和与测量平台通信连接的无人机。该测量平台可以是具有较强计算能力的终端或服务器。终端可以是笔记本电脑、数字广播接收器、个人数字助理(pda)、平板电脑(pad)等用户设备(userequipment，ue)、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、移动台(mobilestation，ms)、移动终端(mobileterminal)等。无人机安装了全球定位系统(globalpositioningsystem，gps)芯片或实时动态(real-timekinematic，rtk)定位芯片。测量平台接收无人机实时采集的图像数据，并根据采集的图像数据实施本申请的架空线弧垂的测量方法。以下结合说明书附图对本申请的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。图3为本发明实施例提供的一种架空线弧垂的测量方法的流程示意图，如图3所示，该方法可以包括：步骤310、采用无人机倾斜摄影技术，获取目标架空输电线路的图像数据。目标架空输电线路包括相邻的两基杆塔和两基杆塔间的待测架空线。无人机倾斜摄影技术是指，通过在无人机上搭载多台相机，同时从垂直、倾斜等不同角度采集图像，获取地面物体更为完整、准确的信息。其中，相机镜头垂直地面角度拍摄获取的是垂直向下的一组图像，相机镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的是四组图像分别指向东南西北。如图4所示，无人机根据预先设定好的程序环绕目标架空输电线路飞行，同时不断的对目标架空输电线路进行图像采集。图片数据可以包括采集的至少一张图像和采集相应图片的采集位置。可以理解的是，采集的图像采集越多对后期架空线弧垂的测量越准确。步骤320、根据图像数据，对两基杆塔和两基杆塔间的待测架空线进行位置分析，得到两基杆塔的悬挂点的位置和待测架空线上各点的位置。采用三维建模算法，对图像数据对应的目标架空输电线路进行位置分析，建立目标架空输电线路的三维空间模型。从目标架空输电线路的三维空间模型中，提取待测架空线上各点的位置(或称“坐标值”)与两基杆塔的悬挂点的位置，该位置可以入表1所示：表1xy0492.529.49491.2110.85491.0618.73490.0824.09489.532.68488.5541.85487.6348.47487.0464.4485.6288.89483.9498.3483.42103.3483.20111.4482.83112.8482.73114.7482.70114.8482.70122.8482.40134482.14138.4482.06146.2481.98151.1481.91168481.84173.6482.03175.7481.92183.3482.14190.1482.17192.5482.26198.7482.53206.3482.75221.7483.37211.7483.04216.7482.97217.9483.26227483.64227483.64229.8484.05表1中为待测架空线上各点的平面位置与两基杆塔的悬挂点的平面位置，即仅提取了待测架空线上各点与两基杆塔的悬挂点在水平地面方向x与离地高度方向y组成的平面上的坐标值。步骤330、根据两基杆塔的悬挂点的位置和待测架空线上各点的位置，计算出待测架空线的弧垂。采用曲线拟合算法，将两基杆塔的悬挂点的位置和待测架空线上各点的位置进行曲线拟合，获取拟合曲线，如图5所示，通过拟合曲线还可以获取到该拟合曲线的表达式，如y＝0.0004x2-0.1324x+492.45，从而计算出待测架空线上离地面距离最近的点的位置。之后，计算待测架空线中距离地面最近的点的位置与两基杆塔的悬挂点连线间的铅锤距离，并将铅锤距离确定为待测架空线的弧垂。可选地，为了验证，本申请提高测量的准确性，可以在获取待测架空线的弧垂之后，获取采用全站仪，对目标架空输电线路进行弧垂测量的全站仪弧垂；若待测架空线的弧垂与全站仪弧垂的差值在预设误差范围内，则确定本申请得到的弧垂的准确性，并将待测架空线的弧垂确定为待测架空线的目标弧垂。本申请提供的架空线弧垂的测量方法在采用无人机倾斜摄影技术，获取目标架空输电线路的图像数据后；图片数据包括采集的至少一张图像和采集相应图片的采集位置；目标架空输电线路包括相邻的两基杆塔和两基杆塔间的待测架空线；根据图像数据，对两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线进行位置分析，得到两基杆塔的悬挂点的位置和待测架空线上各点的位置，两基杆塔的悬挂点分别与待测架空线的两端相连；根据两基杆塔的悬挂点的位置和待测架空线上各点的位置，计算出待测架空线的弧垂。该方法应用无人机倾斜摄影技术得到目标位置数据，以实现架空线弧垂的测量，克服了现有技术中携带仪器找测量点的测量方式，节省了人力，且无人机的数据采集方式不需要在指定位置进行测量，节约测量时间。与上述方法对应的，本发明实施例还提供一种架空线弧垂的测量装置，如图6所示，该架空线弧垂的测量装置包括：获取单元610、分析单元620和测量单元630；获取单元610，用于采用无人机倾斜摄影技术，获取目标架空输电线路的图像数据；所述图片数据包括采集的至少一张图像和采集相应图片的采集位置；所述目标架空输电线路包括相邻的两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线；分析单元620，用于根据所述图像数据，对所述两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线进行位置分析，得到所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，所述两基杆塔的悬挂点分别与所述待测架空线的两端相连；测量单元630，用于根据所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，计算出所述待测架空线的弧垂。在一个可选的实现中，分析单元620，具体用于采用三维建模算法，对所述图像数据对应的所述目标架空输电线路进行位置分析，建立所述目标架空输电线路的三维空间模型；获取单元610，还用于从所述三维空间模型中提取所述待测架空线上各点的位置与两基杆塔的悬挂点的位置。在一个可选的实现中，获取单元610，还用于采用曲线拟合算法，将所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置进行曲线拟合，获取拟合曲线和所述拟合曲线的表达式；以及，基于所述拟合曲线的表达式，获取所述待测架空线中距离地面最近的点的位置；测量单元630，具体用于计算所述待测架空线中距离地面最近的点的位置与所述两基杆塔的悬挂点连线间的铅锤距离；将所述铅锤距离确定为所述待测架空线的弧垂。在一个可选的实现中，所述装置还包括确定单元640；获取单元610，还用于采用全站仪，对所述目标架空输电线路进行弧垂测量，得到全站仪弧垂；确定单元640，用于若所述待测架空线的弧垂与所述全站仪弧垂的差值在预设误差范围内，则将所述待测架空线的弧垂确定为所述待测架空线的目标弧垂。本发明上述实施例提供的架空线弧垂的测量装置的各功能单元的功能，可以通过上述各方法步骤来实现，因此，本发明实施例提供的架空线弧垂的测量装置中的各个单元的具体工作过程和有益效果，在此不复赘述。本发明实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，包括处理器710、通信接口720、存储器730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。存储器730，用于存放计算机程序；处理器710，用于执行存储器730上所存放的程序时，实现如下步骤：采用无人机倾斜摄影技术，获取目标架空输电线路的图像数据；所述图片数据包括采集的至少一张图像和采集相应图片的采集位置；所述目标架空输电线路包括相邻的两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线；根据所述图像数据，对所述两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线进行位置分析，得到所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，所述两基杆塔的悬挂点分别与所述待测架空线的两端相连；根据所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，计算出所述待测架空线的弧垂。在一个可选的实现中，根据所述图像数据，对所述两基杆塔和所述两基杆塔间的待测架空线进行位置分析，得到所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，包括：采用三维建模算法，对所述图像数据对应的所述目标架空输电线路进行位置分析，建立所述目标架空输电线路的三维空间模型；从所述三维空间模型中提取所述待测架空线上各点的位置与两基杆塔的悬挂点的位置。在一个可选的实现中，根据所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置，计算出所述待测架空线的弧垂，包括：采用曲线拟合算法，将所述两基杆塔的悬挂点的位置和所述待测架空线上各点的位置进行曲线拟合，获取拟合曲线和所述拟合曲线的表达式；基于所述拟合曲线的表达式，获取所述待测架空线中距离地面最近的点的位置；计算所述待测架空线中距离地面最近的点的位置与所述两基杆塔的悬挂点连线间的铅锤距离；将所述铅锤距离确定为所述待测架空线的弧垂。在一个可选的实现中，获取所述待测架空线的弧垂之后，所述方法还包括：采用全站仪，对所述目标架空输电线路进行弧垂测量，得到全站仪弧垂；若所述待测架空线的弧垂与所述全站仪弧垂的差值在预设误差范围内，则将所述待测架空线的弧垂确定为所述待测架空线的目标弧垂。上述提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。存储器可以包括随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。由于上述实施例中电子设备的各器件解决问题的实施方式以及有益效果可以参见图3所示的实施例中的各步骤来实现，因此，本发明实施例提供的电子设备的具体工作过程和有益效果，在此不复赘述。在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的架空线弧垂的测量方法。在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的架空线弧垂的测量方法。本领域内的技术人员应明白，本申请实施例中的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请实施例中可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例中可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中是参照根据本申请实施例中实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本申请实施例中的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例中范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例中实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例中实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例中实施例的这些修改和变型属于本申请实施例中权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请实施例中也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12