基于无人机激光雷达的三维电子围栏建模方法与流程

1.本发明涉及电子围栏测量技术领域，尤其涉及基于无人机激光雷达的三维电子围栏建模方法。


背景技术：

2.为实现电力安全生产，保证电网安全稳定运行，提高设备的管理、检修水平，实现事故的预防和有效控制，在变电站标准化管理指南和标准化作业指导书的指导下，变电站内各种检修工作均要求进行安全围栏标准化控制，规范检修人员的活动范围，使安全工作范围设置更加明确、完善、合理，降低检修工作的事故发生率。
3.传统安全围栏为二维布设，无法规定三维空间的安全区域，尤其对走廊上方的带电架空线存在安全盲区，且其设立方式需要占据变电站运行人员较长的工作时间，从而导致工作人员的增大，进而导致工作效率降低


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于无人机激光雷达的三维电子围栏建模方法，旨在解决传统的布设方法效率较低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了基于无人机激光雷达的三维电子围栏建模方法，包括以下步骤：
6.设置实时动态基站坐标参考点；
7.激光雷达无人机基于所述坐标参考点对杆塔和导地线点云进行构建，得到三维模型图；
8.对所述三维模型图进行计算，得到电子围栏范围；
9.吊车基于所述电子围栏范围进行作业，若小于响应距离，则发出警报，若大于响应距离，则继续判断。
10.其中，所述激光雷达无人机基于所述坐标参考点对杆塔和导地线点云进行构建，得到三维模型图的具体方式为：
11.激光雷达无人机基于所述坐标参考点对杆塔进行三维扫描，得到杆塔数据；
12.对所述杆体数据进行消噪，得到消噪数据；
13.对所述消噪数据进行构建，得到三维模型图。
14.其中，所述对所述三维模型图进行计算，得到电子围栏范围的具体方式为：
15.对所述三维模型图按预设距离划分，得到划分结果；
16.基于所述划分结果进行计算，得到电子围栏范围。
17.其中，所述激光雷达无人机包括无人机本体和激光雷达。
18.其中，所述无人机本体的型号为m600pro。
19.其中，所述激光雷达的型号为velo-dynevlp32c。
20.其中，所述电子围栏范围包括蓝色预警区和红色预警区。
21.其中，所述蓝色预警区的计算公式为：ρn+105*(1+10*(k-1))，ρn为极距离， k为导线分裂数。
22.其中，所述红色预警区的计算公式为：ρn*(1+5*(k-1))，ρn为极距离，k 为导线分裂数。
23.其中，所述三维模型图包括三维立体杆塔和导地线点云模型。
24.本发明的基于无人机激光雷达的三维电子围栏建模方法，设置实时动态基站坐标参考点；激光雷达无人机基于所述坐标参考点对杆塔和导地线点云进行构建，得到三维模型图；对所述三维模型图进行计算，得到电子围栏范围；吊车基于所述电子围栏范围进行作业，若吊车与所述电子围栏范围小于响应距离，则发出警报，若吊车与所述电子围栏范围大于响应距离，则继续判断，激光雷达无人机一体化集成了高精度中距激光扫描仪、航摄相机、gnss和imu定位姿态系统集存储控制单元，以时间同步技术和一体化多传感器集成技术为支撑，可同步获取三维激光点云和定位定姿数据，具有集成度高、操作简便、性能出色、高效率、高质量等优点，从而解决了传统的布设方法效率较低的问题。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明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。
26.图1是本发明提供的基于无人机激光雷达的三维电子围栏建模方法的流程图。
27.图2是三维立体杆塔的结构示意图。
28.图3是单导线的结构示意图。
29.图4是双分裂导线的结构示意图。
30.图5是无人机激光雷达测量杆塔数据的示意图。
31.图6是工作流程图。
具体实施方式
32.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
33.请参阅图1至图6，本发明提供基于无人机激光雷达的三维电子围栏建模方法，包括以下步骤：
34.s1设置实时动态基站坐标参考点；
35.具体的，架设基准站，打开gps，进行手持薄与基站进行连接，连接后在手持薄上进行基站设置，退出基站连接。再进行手持薄与移动站连接，设置移动站。移动站的信号频率应与电台的信号频率要一致。退出gps。打开测量，进行基准点的采集。
36.s2激光雷达无人机基于所述坐标参考点对杆塔和导地线点云进行构建，得到三维模型图；
37.所述激光雷达无人机包括无人机本体和激光雷达，所述无人机本体的型号为
m600pro，所述激光雷达的型号为velo-dynevlp32c。
38.s21激光雷达无人机基于所述坐标参考点对杆塔进行三维扫描，得到杆塔数据；
39.具体的，无人机搭载激光雷达对杆塔进行三维扫描，并保证与rtk基站的实时通信，确保采集坐标的精度。
40.s22对所述杆体数据进行消噪，得到消噪数据；
41.所述三维模型图包括三维立体杆塔和导地线点云模型。
42.具体的，对杆塔点云数据中包含空中杂质等引起的噪音点进行自动去噪，再利用点云消噪功能将其余冗余点云数据剔除，得到一个数字化的三维立体杆塔、导地线点云模型，每个点的坐标为on(xn，yn，zn)(n为坐标点数， n＝1,2,
…
,k)，k为激光扫描数量，将其转化为极坐标wn(ρn，γn)(ρn为极距离，γn为极角度)。
43.s23对所述消噪数据进行构建，得到三维模型图；
44.具体的，随后按照杆塔实际结构和尺寸对杆塔1:1三维实体建模，形成厘米级的高精度三维模型。
45.s3对所述三维模型图进行计算，得到电子围栏范围；
46.s31对所述三维模型图按预设距离划分，得到划分结果；
47.具体的，通过数字化的三维立体杆塔、导地线点云模型，以一定的距离为半径画圆。
48.s32基于所述划分结果进行计算，得到电子围栏范围。
49.所述电子围栏范围包括蓝色预警区和红色预警区；
50.所述蓝色预警区的计算公式为：ρn+105*(1+10*(k-1))，ρn为极距离，k为导线分裂数；
51.所述红色预警区的计算公式为：ρn*(1+5*(k-1))，ρn为极距离，k为导线分裂数。
52.s4吊车基于所述电子围栏范围进行作业，若吊车与所述电子围栏范围小于响应距离，则发出警报，若吊车与所述电子围栏范围大于响应距离，则继续判断。
53.具体的，对蓝色预警区与红色预警区与吊车距离比较，若小于响应距离发出相应警报，如果大于，则继续判断。
54.以上所揭露的仅为本发明基于无人机激光雷达的三维电子围栏建模方法较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。