一种配电网工程勘察与推演系统及方法与流程

本发明涉及一种配电网工程勘察与推演系统及方法，属于电网工程勘察与推演。

背景技术：

1、国家对供电的可靠性要求越来越高，电网公司能够安排停电的时间已经很少，难以协调停电时间，是电网公司的很多部门开展工作遇到的难题。为解决问题，电网公司完成广泛开展电网带电作业，提高不停电作业能力。已有技术多采用模拟仿真培训来提高工人的操作技能，例如：中国专利cn202311515761.6名称“一种配网不停电作业的训练方法及装置”和cn 201911215530.7名称“一种配网不停电作业的仿真模拟考核系统”等等。但是，对于电网公司而言，通过培训带电作业的工程能力是足够的，难点是如何进行整体协调，安全、快捷的完成不停电施工。目前，带电作业进行整体协调的难点如下：1、到现场难；前期勘测对人员的技能要求高，人数少，难以协调到现场时间。2、现场勘察难；缺乏有效的工具对现场全面的勘测，例如：各种空间距离的测量等，经常需要反复到现场。3、编制方案难；带电作业施工方案，对文档编辑能力要求高，能进行现场勘察的技术人员，文档能力不一定强。4、审批时间长；由于方案文档不清晰，不直观，需要不断向各级主管部门汇报和审批。上述难点制约了电网公司不停电作业能力，影响进行不停电施工的效率和安全性。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种配电网工程勘察与推演系统及方法，通过带电作业勘察与推演，从整体上协调各个流程，整体提高带电作业能力，提高不停电施工的效率和安全性，本发明可以用于各种电网工程的勘察与推演，解决已有技术存的上述技术问题。

2、本发明的技术方案是：

3、一种配电网工程勘察与推演系统，包含多旋翼无人机、slam-3d激光雷达、绝缘操作杆、微单相机、三脚架、杆塔和车载计算机，多旋翼无人机带cors功能的卫星定位模块、储存模块、变焦相机、电池和wifi通信模块，进行空中摄影；所述绝缘操作杆顶部搭载slam-3d激光雷达，手持slam-3d激光雷达进行3d扫描建图；所述多旋翼无人机搭载slam-3d激光雷达，通过slam-3d激光雷达空中扫描建图；所述微单相机固定在三脚架上，微单相机带变焦镜头，微单相机上安装位置传感器和姿态传感器，在地面远距离拍摄目标，提供拍摄位置的经纬度坐标和姿态信息，并写入照片的exif； 所述slam-3d激光雷达、卫星定位模块、变焦相机、存储模块、电池和wifi通信模块构成采集模组，采集模组采集激光点云数据和卫星定位数据，通过wifi传输给处理模组；车载计算机搭载处理模组，包含：计算模块、天线模块、显示屏幕模块、wifi通信模块和电池；处理模组接收采集模组的数据，处理成激光点云。

4、进一步地，所述采集模组也可以把采集的数据存储，后导入处理模组处理成为激光点云。

5、进一步地，所述地面的杆塔上设置标志，供采集模组识别。

6、进一步地，所述slam-3d激光雷达为分体式slam-3d激光雷达，在地面和空中3d扫描建图。

7、一种配电网工程勘察与推演方法，采用上述勘察与推演系统，先进行电网工程勘察，然后建立工程现场三维模型，最后进行带电作业推演；步骤如下：

8、第一步：电网工程勘察

9、①在杆塔上设置标志；用于在后续的数据处理过程中辨认杆塔的朝向；在杆塔根部和头部用涂料书写记号，安装标志牌；

10、②slam-3d激光雷达扫描；手持slam-3d激光雷达，在地面3d扫描建模；用多旋翼无人机，搭载slam-3d激光雷达，在空中进行3d扫描建图；

11、③多旋翼无人机在空中航拍；拍照文件下载到多旋翼无人机的储存模块上；

12、④微单相机拍摄目标物体的细节，并把拍摄地点的地理坐标，和拍摄角度等信息记录下来；

13、⑤通过远程协同系统，在远程的专家了解现场的情况，指导现场采集工作；

14、⑥采集完成的数据，通过车载计算机处理；

15、第二步：建立工程现场三维模型

16、①手持slam-3d激光雷达创建3d模型：手持slam-3d激光雷达导出现场采集数据后，在软件中进行解算，保证地理坐标；对点云数据进行裁剪，降噪处理；得到现场点云数据；

17、②航拍建模3d模型：通过3dgs倾斜摄影软件对现场进行三维建模；通过现场测量多个物体的长度，对3d模型进行坐标单位校准；

18、③三维模型融合：将航拍建模的3d模型和手持slam-3d激光雷达创建的3d模型融合在一起，形成分析3d模型；

19、④微单相机拍摄目标物体照片融合：把微单相机拍摄目标物体照片，在分析3d模型内整合，显示拍摄的位置和姿态；

20、第三步：进行带电作业推演

21、推演分两个级别，简单测量推演和精细推演；

22、 ①简单测量推演：现场作业空间简单，通过全景视频、航拍照片和激光点云分析，认为现场地面环境易于开展带电作业；需要进行各种距离的测量，通过拍摄的照片，分析设备的情况就确认能否开展带电作业；

23、 ②精细推演：现场作业空间复杂，需要精确分析带电作业车的停放位置和斗臂展开方式，在高空中的作业位置和方法，在3d模型上进行三维工程推演。

24、推演的目的：1、把原来无法量测的现场，变成可以量测；2、把原来难以准确量测的现场，变成准确量测；3、把原来认为高风险的不敢进行带电作业的项目，尽可能变为低风险可实施；4、复核认为可以进行带电作业的项目，提早发现隐患预判风险，保证实施的可行性，杜绝事故发生。

25、采用本发明，处理模组可以背负，或者放在地面；采集模组手持，或者安装在绝缘杆上，或者安装在多旋翼无人机上，对电网目标设备（例如：杆塔和导线）进行数据采集，通过wifi传输实时给处理模组，实时处理成激光点云。

26、本发明的有益效果是：通过带电作业勘察与推演，从整体上协调各个流程，整体提高带电作业能力，提高不停电施工的效率和安全性，本发明可以用于各种电网工程的勘察与推演。

技术特征：

1.一种配电网工程勘察与推演系统，其特征在于：包含多旋翼无人机、slam-3d激光雷达、绝缘操作杆、微单相机、三脚架、杆塔和车载计算机，多旋翼无人机带cors功能的卫星定位模块、储存模块、变焦相机、电池和wifi通信模块，进行空中摄影；所述绝缘操作杆顶部搭载slam-3d激光雷达，手持slam-3d激光雷达进行3d扫描建图；所述多旋翼无人机搭载slam-3d激光雷达，通过slam-3d激光雷达空中扫描建图；所述微单相机固定在三脚架上，微单相机带变焦镜头，微单相机上安装位置传感器和姿态传感器，在地面远距离拍摄目标，提供拍摄位置的经纬度坐标和姿态信息，并写入照片的exif； 所述slam-3d激光雷达、卫星定位模块、变焦相机、存储模块、电池和wifi通信模块构成采集模组，采集模组采集激光点云数据和卫星定位数据，通过wifi传输给处理模组；车载计算机搭载处理模组，包含：计算模块、天线模块、显示屏幕模块、wifi通信模块和电池；处理模组接收采集模组的数据，处理成激光点云。

2.根据权利要求1所述的一种配电网工程勘察与推演系统，其特征在于：所述采集模组可以把采集的数据存储，后导入处理模组处理成为激光点云。

3.根据权利要求1或2所述的一种配电网工程勘察与推演系统，其特征在于：所述地面的杆塔上设置标志，供采集模组识别。

4.根据权利要求1或2所述的一种配电网工程勘察与推演系统，其特征在于：所述slam-3d激光雷达为分体式slam-3d激光雷达，在地面和空中3d扫描建图。

5.一种配电网工程勘察与推演方法，使用权利要求1-4任意一项所述的配电网工程勘察与推演系统，其特征在于先进行配电网工程勘察，然后建立工程现场三维模型，最后进行带电作业推演；步骤如下：

技术总结
本发明涉及一种配电网工程勘察与推演系统及方法，属于配电网工程勘察与推演技术领域。技术方案是：勘察与推演系统包含多旋翼无人机、Slam‑3D激光雷达、绝缘操作杆、微单相机、三脚架、杆塔和车载计算机，勘察与推演方法包含先进行配电网工程勘察，然后建立工程现场三维模型，最后进行带电作业推演。本发明的有益效果是：通过带电作业勘察与推演，从整体上协调各个流程，整体提高带电作业能力，提高不停电施工的效率和安全性，本发明可以用于各种配电网工程的勘察与推演。

技术研发人员：周维,王海军,吕钢,吕若瑄,王海涛,吕博钰
受保护的技术使用者：北京思极致远科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2