一种基于无人机测量输电线路导线弧垂的方法
技术领域
本发明涉及输电线路导线弧垂的测量领域，特别是涉及一种基于无人机测量输电线路导线弧垂的方法。
背景技术
恶劣气候、老旧劣化、负荷变化等因素，都会给输电线路导线弧垂带来一定的安全隐患，甚至导致导线断线、与跨越物安全距离不足等情况发生，严重影响电网的可靠运行。因此需要及时对输电线路导线的弧垂进行测量。
目前，传统的输电线路导线弧垂观测主要靠定期巡检、人为观测，这些是非常必要的安全防护手段，但是局限性太大，无法做到全方位、及时地观测。尤其是人工测量时某些参数容易测量错误，并且不容易及时发现问题，无法满足导线弧垂测量的需求。因此及时对输电线路导线弧垂进行测量已势在必行。
无人机搭载的数字气压计、卫星定位和视觉避障系统能快速实现相对于起飞点高度和水平距离的测量，读数方便。且无人机携带方便、操作快捷，能高效实现输电线路导线弧垂的测量。
针对这种情况，实现输电线路导线弧垂的快速测量尤为重要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种基于无人机测量输电线路导线弧垂的方法，本发明通过创建一种基于无人机测量输电线路导线弧垂的方法，运用无人机搭载的数字气压计实现挂点1垂直距离的测量、弧垂点垂直距离的测量、挂点2垂直距离的测量；运用无人机卫星定位和视觉避障技术实现弧垂点水平距离的测量，经过计算最终实现输电线路导线弧垂的测量。具有高效率、大范围、易操作的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于无人机测量输电线路导线弧垂的方法，包括如下步骤：
步骤（1）选定输电线路的一档或多档导线；
步骤（2）测量第一挂点的垂直距离；
步骤（3）寻找第一挂点到第二挂点导线之间的弧垂点，测量弧垂点的垂直距离和水平距离；
步骤（4）测量第二挂点的垂直距离；
步骤（5）基于步骤（2）-（4）的结果计算输电线路导线弧垂。
进一步地，利用无人机搭载的数字气压计，实现第一挂点垂直距离的测量、弧垂点垂直距离的测量和第二挂点垂直距离的测量。
进一步地，利用无人机卫星定位和视觉避障功能实现弧垂点水平距离的测量。
进一步地，档距超过500m。
进一步地，计算输电线路导线弧垂具体按以下进行：
f=H3-H2-BC；
（L-L1）/L=BC/（H3-H1）；AB=L-L1；DE=（H3-H1）
AB/L=BC/DE；
其中：
H3为第二悬挂点的垂直距离、H2为弧垂的垂直距离、H1为第一悬挂点的垂直距离、L1为弧垂的水平距离、L为档距；DE表示两挂点之间的高差。
与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：
本发明是基于无人机数字气压计、卫星定位、视觉避障技术测量输电线路导线弧垂的方法，可以有效解决人工测量效率低下、容易出错等问题。
通过无人机搭载的数字气压计、卫星定位和视觉避障系统，可对输电线路导线弧垂进行快速测量；另外，无人机携带方便，操作便捷，能大幅提高工作效率。
具体的，运用无人机搭载的卫星定位和视觉避障技术实现弧垂点水平距离的测量，运用无人机搭载的数字气压计实现第一挂点垂直距离的测量、弧垂点垂直距离的测量和第二挂点垂直距离的测量。通过简单的数据处理最终实现输电线路导线弧垂的测量。
附图说明
图1是本发明的基于无人机视觉避障技术测量输电线路导线弧垂的方法的示意图。
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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实施例，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，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本实施例的基于无人机测量输电线路导线弧垂的方法，按以下进行：
步骤（1）选定输电线路的一档或多档导线，设定第一挂点到第二挂点飞行路线。
步骤（2）在被测导线挂点1的正下方，用皮尺向垂直线路外侧方向量出5m，将无人机放置此处并运用无人机搭载的数字气压计测量挂点1的垂直距离，记录数值H1，实现该档挂点1垂直距离的测量。
步骤（3）然后顺线路方向飞行，找到弧垂点后，利用视觉避障系统，将无人机慢慢靠近导线，当避障系统显示5m的距离时，记下此时的水平距离L1和垂直距离H2，实现弧垂点垂直距离的测量、弧垂点水平距离的测量；
步骤（4）顺线路方向飞到挂点2，运用无人机搭载的数字气压计测出垂直距离H3，实现挂点2垂直距离的测量。
步骤（5）查杆位明细表可知该档档距为L，AB=L-L1，根据△ABC∽△ADE,所以AB/AD=BC/DE，故（L-L1）/L=BC/（H3-H1），可以算出BC。
弧垂f=H3-H2-BC，即可求出被测导线的弧垂，实现输电线路导线弧垂的测量。
其中：
H3为第二悬挂点的垂直距离、H2为弧垂的垂直距离、H1为第一悬挂点的垂直距离、L1为弧垂的水平距离、L为档距；DE表示两挂点之间的高差。
本实施例中，选定输电线路的一档或多档导线（一般为档距超过500m的大档距），运用无人机搭载的数字气压计实现该档挂点1垂直距离的测量、弧垂点垂直距离的测量、挂点2垂直距离的测量。运用无人机卫星定位和视觉避障技术实现弧垂点水平距离的测量。基于测量出的挂点1垂直距离、弧垂点垂直距离、挂点2垂直距离、弧垂点水平距离和测量档档距，算出该档导线的弧垂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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