輸電線路直升機巡檢用三維全景掃描設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了輸電線路直升機巡檢用三維全景掃描設備，該三維全景掃描設備包括在直升機中安裝的處理器、三維全景激光掃描系統、雷達觀測系統、全球定位系統、慣性導航系統以及工業相機，雷達觀測系統、全球定位系統、慣性導航系統以及工業相機均與處理器電性連接，三維全景激光掃描系統通過圖像采集卡與處理器電性連接，處理器上并電性連接一無線圖像發送設備，無線圖像發送設備與地面設置的地面控制系統無線連接。本實用新型充分利用并融合先進的激光點云技術及直升機高新技術，能夠對輸電線路及鐵塔進行三維全景激光掃描，獲得清晰的輸電線路及鐵塔、金具、線路通道的實際構造三維數據，大大提升了數據的采集效率及質量。
【專利說明】輸電線路直升機巡檢用三維全景掃描設備
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力線巡檢【技術領域】，尤其是一種輸電線路直升機巡檢用三維全景掃描設備。
【背景技術】
[0002]傳統的輸電線路的位置定位主要是通過地面人工攜帶GPS導航至鐵塔下方，定下其經緯度坐標。根據輸電線路及鐵塔的設計圖紙，確定線路的走向和布置，最終獲取輸電線路的二維信息。輸電線路在建設過程中，受到諸多方面外界因素的影響如通道及鐵塔的選址受阻，因此，鐵塔的經緯度坐標不夠精準，線路走向未能嚴格執行設計時圖紙的要求，線路走向及布置與設計要求存在一定的差距。
實用新型內容
[0003]針對現有技術的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種輸電線路直升機巡檢用三維全景掃描設備，其獲得的鐵塔結構、經緯度坐標、線路走向及布置更加的精確，且數據是三維的場景圖，能夠很清晰的觀測到輸電線路及鐵塔、金具、線路通道的實際構造情況，大大提升了數據的采集效率及質量。
[0004]為實現以上目的，本實用新型采取的技術方案是:
[0005]輸電線路直升機巡檢用三維全景掃描設備，該三維全景掃描設備包括在直升機中安裝的處理器、三維全景激光掃描系統、雷達觀測系統、全球定位系統、慣性導航系統以及工業相機，所述雷達觀測系統、全球定位系統、慣性導航系統以及工業相機均與處理器電性連接，所述三維全景激光掃描系統通過圖像采集卡與處理器電性連接，所述處理器上并電性連接一無線圖像發送設備，所述無線圖像發送設備與地面設置的地面控制系統無線連接，其中，所述地面控制系統包括無線圖像接收設備、視頻采集卡、濾波放大電路、核心電腦以及顯示器，所述無線圖像發送設備依次通過無線圖像接收設備、視頻采集卡、濾波放大電路與核心電腦電性連接，所述顯示器與核心電腦電性連接。
[0006]所述全球定位系統、慣性導航系統以及工業相機均集成于雷達觀測系統中。
[0007]所述三維全景激光掃描系統的激光發射點位置與慣性導航系統的坐標中心位置保持相對靜止。
[0008]通過在直升機上搭載三維全景激光掃描系統、雷達觀測系統、全球定位系統(GPS)和慣性導航系統(INS)以及高分辨率的工業相機，對輸電線路進行全景掃描，采取輸電線路及鐵塔精準的經緯度坐標、輸電線路及線路走廊環境的影像資料，獲取線路、鐵塔及金具的激光點云數據，并生成精確的數字高程模型(DEM)、數字表面模型(DSM)，同時獲取物體數字正射影像(DOM)信息，可得到真實的三維場景圖。
[0009]通過地面上的地面控制系統可以對直升機中各系統的參數例如飛行速度、距離檢測點的高度以及航線等進行調整，同時，處理器也可以將巡檢數據實時傳輸至核心電腦，以獲取真實的三維場景圖，并根據該三維場景圖對輸電線路的缺陷進行分析，及時找出故障點。
[0010]本實用新型與現有技術相比，具有的有益效果是:本實用新型充分利用并融合先進的激光點云技術及直升機高新技術，能夠對輸電線路及鐵塔進行三維全景激光掃描，獲得清晰的輸電線路及鐵塔、金具、線路通道的實際構造三維數據，大大提升了數據的采集效率及質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型輸電線路直升機巡檢用三維全景掃描設備的結構框圖。
[0012]10、處理器；11、無線圖像發送設備；20、三維全景激光掃描系統；30、雷達觀測系統；40、全球定位系統；50、慣性導航系統；60、工業相機；70、圖像采集卡；80、地面控制系統；81、無線圖像接收設備；82、視頻采集卡；83、濾波放大電路；84、核心電腦；85、顯示器。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的內容做進一步詳細說明。
[0014]實施例
[0015]請參照圖1所示，輸電線路直升機巡檢用三維全景掃描設備，該三維全景掃描設備包括在直升機中安裝的處理器10、三維全景激光掃描系統20、雷達觀測系統30、全球定位系統40、慣性導航系統50以及高分辨率的工業相機60，全球定位系統40、慣性導航系統50以及高分辨率的工業相機60可均集成于雷達觀測系統30中。雷達觀測系統30、全球定位系統40、慣性導航系統50以及工業相機60均與處理器10電性連接，三維全景激光掃描系統20通過圖像采集卡70與處理器10電性連接，以實現對輸電線路進行全景掃描，采取輸電線路及鐵塔精準的經緯度坐標、輸電線路及線路走廊環境的影像資料，獲取線路、鐵塔及金具的激光點云數據，并生成精確的DEM模型、DSM模型，同時獲取DOM信息，可得到真實的三維場景圖。三維全景激光掃描系統20的激光發射點位置與慣性導航系統50的坐標中心位置保持相對靜止。全球定位系統40、慣性導航系統50以及工業相機60可集成于雷達觀測系統30中。
[0016]獲取真實的三維場景圖可以在直升機上直接進行，也可以實時傳送到地面上由地面控制系統80進行操作。地面控制系統80包括無線圖像接收設備81、視頻采集卡82、濾波放大電路83、核心電腦84以及顯示器85，與處理器10電性連接的無線圖像發送設備11與無線圖像接收設備81進行無線數據通信，然后以及經過視頻采集卡82進行信息采集，濾波放大電路83對無線干擾等進行濾除并放大，然后傳送至核心電腦84，核心電腦84將接收的信號通過顯示器85進行顯示。
[0017]通過地面上的地面控制系統80可以對直升機中各系統的參數例如飛行速度(對雷達觀測系統30進行操作)、飛行姿態(對慣性導航系統50進行操作)、距離檢測點的高度(對雷達觀測系統30進行操作)以及航線(對全球定位系統40進行操作)等進行調整，同時，處理器也可以將三維全景激光掃描系統20和工業相機60獲取的巡檢數據實時傳輸至核心電腦84，以獲取真實的三維場景圖，并根據該三維場景圖對輸電線路的缺陷進行分析，及時找出故障點。
[0018]上列詳細說明是針對本實用新型可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應包含于本案的保護范圍中。
【權利要求】
1.輸電線路直升機巡檢用三維全景掃描設備，其特征在于，該三維全景掃描設備包括在直升機中安裝的處理器(10)、三維全景激光掃描系統(20)、雷達觀測系統(30)、全球定位系統(40)、慣性導航系統(50)以及工業相機(60)，所述雷達觀測系統(30)、全球定位系統(40)、慣性導航系統(50)以及工業相機(60)均與處理器(10)電性連接，所述三維全景激光掃描系統(20 )通過圖像采集卡(70 )與處理器電性連接，所述處理器(10 )上并電性連接一無線圖像發送設備(11)，所述無線圖像發送設備(11)與地面設置的地面控制系統(80)無線連接，其中，所述地面控制系統(80)包括無線圖像接收設備(81)、視頻采集卡(82)、濾波放大電路(83 )、核心電腦(84 )以及顯示器(85 )，所述無線圖像發送設備(11)依次通過無線圖像接收設備(81)、視頻采集卡(82)、濾波放大電路(83)與核心電腦(84)電性連接，所述顯示器(85)與核心電腦(84)電性連接。
2.根據權利要求1所述的輸電線路直升機巡檢用三維全景掃描設備，其特征在于，所述全球定位系統(40)、慣性導航系統(50)以及工業相機(60)均集成于雷達觀測系統(30)中。
3.根據權利要求1或2所述的輸電線路直升機巡檢用三維全景掃描設備，其特征在于，所述三維全景激光掃描系統(20)的激光發射點位置與慣性導航系統(50)的坐標中心位置保持相對靜止。
【文檔編號】H04N7/18GK203760914SQ201420007089
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月6日 優先權日:2014年1月6日
【發明者】張建剛, 陳歡, 莫兵兵, 王昕 , 徐云鵬, 李庭堅, 李翔, 余德泉, 毛強 申請人:中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心