输电线走廊的树障预警方法、装置、介质和系统与流程

本申请涉及数据分析，具体而言，涉及一种输电线走廊的树障预警方法、装置、介质和系统。

背景技术：

1、为了适应飞速发展的经济需求，满足日益增长的电力需求，输电网络得到了迅猛发展，这对电网的安全运行提出了更高的要求，输电走廊与其基础设施如何进行高效的维护的问题日益突出。在地形复杂区域往往存在树竹生长茂密的情况，加剧了地形的复杂程度，使工作人员巡线更加困难。巡线的不及时可能使输电线路周围树竹生长进入线路安全距离，对输电线路安全运行产生危害。由于高压线路直接暴露在空气当中，当树木距离输电线路过近时，空气作为导体，存在闪络的风险。此时，树木变为良导体，使输电线路与大地连通，造成单相接地故障，引发停电甚至造成火灾。

2、现有方案中一般通过对输电线走廊进行点云数据采集，从而实现树障预警，例如，考虑气象因素实现树障预警，然而，其考虑因素较少，未考虑气象、负荷等因素对其的影响，导致输电线路悬垂距离计算不够准确；同时，其采用抽稀法对点云数据进行预处理，然后在输电线路重建时在还原为原始点云数据，导致数据处理量大。

3、即现有方案对输电线走廊的点云数据的处理中未对点云数据进行细化分类，从而导致最终判定结果的准确度较差。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种输电线走廊的树障预警方法、装置、介质和系统，以至少解决现有方案对输电线走廊的点云数据的处理中未对点云数据进行细化分类，从而导致最终判定结果的准确度较差的问题。

2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种输电线走廊的树障预警方法，该方法包括：

3、获取输电线走廊的点云数据，得到初始点云数据，并对所述初始点云数据进行预处理，得到目标点云数据，所述预处理至少包括滤波处理；

4、采用熵权法对所述目标点云数据进行处理，以分离所述目标点云数据中的电力线点云和地貌特征点云，得到电力线点云数据和地貌特征点云数据；

5、根据电力线点云数据和地貌特征点云数据，得到输电线树木距离，至少根据所述输电线树木距离和对应的预设安全距离的大小，确定是否生成预警信息，所述预警信息用于提示当前输电线有火灾风险，所述输电线树木距离为所述输电线与树木的最短距离。

6、可选地，在至少根据所述输电线树木距离和对应的预设安全距离的大小，确定是否生成预警信息的过程中，所述方法还包括：

7、根据σ-(l12g2e/24σ2)＝σm-(l12gm2e/24σm2)-αe(t-tm-tc)，对所述输电线树木距离进行修正，得到最终输电线树木距离；其中，σ为比载为g且气温为t时所述输电线的应力，σm为比载为gm且气温为tm时输电线的应力，α为所述输电线的膨胀温度系数，e为所述输电线的弹性模块，l1为输电线的档距，g为重力加速度；tc为所述输电线中载流导致的温度变化量。

8、可选地，至少根据所述输电线树木距离和对应的预设安全距离的大小，确定是否生成预警信息，包括：在所述最终输电线树木距离小于对应的所述预设安全距离的情况下，确定生成所述预警信息；在所述最终输电线树木距离大于或者等于对应的所述预设安全距离的情况下，确定不生成所述预警信息。

9、可选地，对所述初始点云数据进行预处理，得到目标点云数据，包括：根据输电线走廊的分段结果将所述初始点云数据进行分段，得到多段中间点云数据；对所述中间点云数据进行分类，得到第一类点云数据和第二类点云数据，所述第一类点云数据表征地貌中出现对输电线造成安全隐患问题的风险程度大于所述第二类点云数据表征地貌中出现对输电线造成安全隐患问题的风险程度；采用半径滤波法对所述第一类点云数据进行滤波处理，并采用统计滤波法和抽稀预处理方法对所述第二类点云数据进行滤波处理，得到所述目标点云数据。

10、可选地，采用熵权法对所述目标点云数据进行处理，以分离所述目标点云数据中的电力线点云和地貌特征点云，得到电力线点云数据，包括：根据所述目标点云数据，构建协方差矩阵并确定高度特征值和协方差特征值，所述协方差特征值包括竖直方向夹角、线性度、表面变化值以及曲率；对所述高度特征值和所述协方差特征值进行归一化处理，得到特征评价矩阵；根据所述特征评价矩阵，确定各个特征的熵权值；采用所述熵权值为1的距地高特征确定所述电力线点云数据。

11、可选地，根据所述特征评价矩阵，确定各个特征的熵权值，包括：

12、根据和确定各个所述特征的所述熵权值；

13、其中，pij为第i个点在第j个特征的特征评价的比重，eij为第i个点在第j个特征的特征评价，sj为第j个特征的权值；m为点的总数，n为特征总数。

14、可选地，获取输电线走廊的点云数据，得到初始点云数据，包括：确定所述初始点云数据中的各点云坐标为：其中，xi为点云三维物理空间坐标，xi为机载gps接收机相位中心坐标，为旋转矩阵，ωi、φi和分别为惯导单元的方位角、俯仰角和翻滚角，hi为距离矢量。

15、根据本申请的另一方面，提供了一种输电线走廊的树障预警装置，该装置包括：

16、获取单元，用于获取输电线走廊的点云数据，得到初始点云数据，并对所述初始点云数据进行预处理，得到目标点云数据，所述预处理至少包括滤波处理；

17、第一处理单元，用于采用熵权法对所述目标点云数据，以分离所述目标点云数据中的电力线点云和地貌特征点云，得到电力线点云数据和地貌特征点云数据；

18、第二处理单元，用于根据电力线点云数据和地貌特征点云数据，得到输电线树木距离，至少根据所述输电线树木距离和对应的预设安全距离的大小，确定是否生成预警信息，所述预警信息用于提示当前输电线有火灾风险，所述输电线树木距离为所述输电线与树木的最短距离。

19、根据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的输电线走廊的树障预警方法。

20、根据本申请的又一方面，提供了一种输电线走廊的树障预警系统，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的输电线走廊的树障预警方法。

21、应用本申请的技术方案，通过获取输电线走廊的点云数据，得到初始点云数据，并对初始点云数据进行预处理，得到目标点云数据；采用熵权法对目标点云数据进行处理，以分离目标点云数据中的电力线点云和地貌特征点云，得到电力线点云数据和地貌特征点云数据；根据电力线点云数据和地貌特征点云数据，得到输电线树木距离，至少根据输电线树木距离和对应的预设安全距离的大小，确定是否生成预警信息。提高了输电线路与树木之间距离的计算准确度，即解决了现有方案对输电线走廊的点云数据的处理中未对点云数据进行细化分类，从而导致最终判定结果的准确度较差的问题。

技术特征：

1.一种输电线走廊的树障预警方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在至少根据所述输电线树木距离和对应的预设安全距离的大小，确定是否生成预警信息的过程中，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，至少根据所述输电线树木距离和对应的预设安全距离的大小，确定是否生成预警信息，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述初始点云数据进行预处理，得到目标点云数据，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用熵权法对所述目标点云数据进行处理，以分离所述目标点云数据中的电力线点云和地貌特征点云，得到电力线点云数据，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述特征评价矩阵，确定各个特征的熵权值，包括：

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，获取输电线走廊的点云数据，得到初始点云数据，包括：

8.一种输电线走廊的树障预警装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的输电线走廊的树障预警方法。

10.一种输电线走廊的树障预警系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的输电线走廊的树障预警方法。

技术总结
本申请提供了一种输电线走廊的树障预警方法、装置、介质和系统。该方法通过获取输电线走廊的点云数据，得到初始点云数据，并对初始点云数据进行预处理，得到目标点云数据；采用熵权法对目标点云数据进行处理，以分离目标点云数据中的电力线点云和地貌特征点云，得到电力线点云数据和地貌特征点云数据；根据电力线点云数据和地貌特征点云数据，得到输电线树木距离，至少根据输电线树木距离和对应的预设安全距离的大小，确定是否生成预警信息。提高了输电线路与树木之间距离的计算准确度，即解决了现有方案对输电线走廊的点云数据的处理中未对点云数据进行细化分类，从而导致最终判定结果的准确度较差的问题。

技术研发人员：黄鹏辉,邵校嘉,唐鹤,詹清华,吴江一,郑金杯,张纪宾,邢媛媛,徐爽,陈家贤,居钰清,黄滢芳,王馨然,李萌,马榕嵘,王乐天,刘宝强,黄健洪,张鸣,张俊
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5