阅读说明：本技术 一种基于航空遥感的输电走廊树障监测系统 (A kind of transmission of electricity corridor screen of trees monitoring system based on air remote sensing ) 是由 舒越 周仿荣 马仪 杨汉松 苏阳 郭晨鋆 于虹 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于航空遥感的输电走廊树障监测系统,依靠航空飞行器(1)搭载的机载LiDAR(2)开展地表树木多次回波探测,并将探测结果通过通信模块(3)传输到地面的数据处理模块(4)经过地表数字高程模型(DEM)和树冠表面数字模型(DSM)的分析计算,得出区域树高分布数据,然后将树高数据输入电网输电GIS叠加分析模块(5)进行叠加分析,得出输电走廊树木与输电线路的距离,将叠加分析结果输入数据管理模块(6),实现输电走廊树木与输电线路的距离随时间序列变化的数据管理,同时与根据输电线路安全距离设置的预警值进行比较,达到预警值立即发送告警信号,为输电走廊树障清理工作提供技术支撑。(The invention discloses a kind of, and the transmission of electricity corridor screen of trees based on air remote sensing monitors system, carry out the detection of earth's surface trees multiecho by the airborne LiDAR (2) that aviation aircraft (1) is carried, and detection result is passed through to the analytical calculation of earth's surface digital elevation model (DEM) and tree crown surface number model (DSM) by the data processing module (4) that communication module (3) are transferred to ground, obtain region height distribution data, then high data input grid power transmission GIS overlap analysis mode (5) will be set and be overlapped analysis, obtain transmission of electricity corridor trees at a distance from transmission line of electricity, by overlay analysis result input data management module (6), realize transmission of electricity corridor trees data management of sequence variation at any time at a distance from transmission line of electricity, it is carried out simultaneously with according to the early warning value of transmission line safety distance setting Compare, reach early warning value and send alarm signal immediately, provides technical support for transmission of electricity corridor screen of trees cleaning work.)

一种基于航空遥感的输电走廊树障监测系统

技术领域

本发明涉及输电走廊监测领域，特别是涉及一种基于航空遥感的输电走廊树障监测系统。

背景技术

输电线路是承载着国民生产和生活所需的能源运输命脉，是电网系统的重要组成部分，输电线路的安全稳定运行对国民生产和电网稳定运行尤为重要。

随着输电线路设计和施工水平的提高，防鸟刺、避雷器、在线监测等设施的安装到位，以及人们绿化护林意识的加强，输电走廊内的树木逐渐成为影响输电线路安全运行的大问题。输电走廊内树木对输电线路的威胁来自于其自身相对于导线高度的安全距离不够，从而引起树木对导线的直接接触或是在风的作用下的间接接触引起线路的相间短路，而导致跳闸。严重的还会引起断线、倒杆情况的发生。不仅会对本条线路正常运行产生巨大影响，更有可能影响到整个电网的正常运行。

航空遥感技术是利用一定的技术设备和系统，远距离获取目标物的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行分析和应用的技术。机载LIDAR是一种主动式对地观测系统，是九十年代初首先由西方国家发展起来并投入商业化应用的一门新兴技术。它集成激光测距技术、计算机技术、惯性测量单元(IMU)/DGPS差分定位技术于一体，该技术在三维空间信息的实时获取方面产生了重大突破，为获取高时空分辨率地球空间信息提供了一种全新的技术手段。机载LIDAR数据经过相关软件数据处理后，可以生成高精度的地表数字高程模型(DEM)和树冠表面数字模型(DSM)。

它具有自动化程度高、受天气影响小、数据生产周期短、精度高等特点。

针对于这种情况，本发明一种基于航空遥感的输电走廊树障监测系统，可实现输电走廊树障的实时监测。

发明内容

本发明通过构建一种基于航空遥感的输电走廊树障监测系统，依靠航空飞行器(1)搭载的机载LiDAR(2)开展广域的地表树木多次回波探测，并将探测结果通过通信模块(3)传输到地面的数据处理模块(4)经过地表数字高程模型(DEM)和树冠表面数字模型(DSM)的分析计算，得出区域树高分布数据，然后将区域树高分布数据输入电网输电GIS叠加分析模块(5)进行叠加分析，得出输电走廊树木与输电线路的距离，将叠加分析结果输入数据管理模块(6)，实现输电走廊树木与输电线路的距离随时间序列变化的数据管理，同时与根据输电线路安全距离设置的预警值进行比较，达到预警值立即发送告警信号。告警信号包括输电走廊树木与输电线路的距离和输电线路位置坐标，为输电走廊树障清理工作提供技术支撑。

具体实现方式为：

一种基于航空遥感的输电走廊树障监测系统，由航空飞行器(1)、机载LiDAR(2)、通信模块(3)、数据处理模块(4)、电网GIS叠加分析模块(5)、数据管理模块(6)组成，所述系统的运行包括以下步骤：

步骤一：划定进行输电走廊树障监测的电网区域，采用航空飞行器(1)装载机载LiDAR(2)对地表进行多次回波探测，将探测结果实时输送至通信模块(3)；其中，探测时间根据实际需求选定；

步骤二：通信模块(3)接收到步骤一所得的探测结果，并实时传输至数据处理模块(4)；

步骤三：数据处理模块(4)接收步骤二所发送的探测结果，并对所得探测结果进行分析处理，得到区域树高分布数据；

步骤四：将广域地表树高分布数据与电网输电GIS叠加分析，即所述数据处理模块(4)经过地表数字高程模型(DEM)和树冠表面数字模型(DSM)的分析计算，得出区域树高分布数据，并将分析结果传输至数据管理模块(6)；

步骤五：将步骤五所得的叠加分析结果输入数据管理模块(6)，实现输电走廊树木与输电线路的距离随时间序列变化的数据管理；同时与根据输电线路安全距离设置的预警值进行比较，达到预警值时，数据管理模块(6)立即发送告警信号；所述告警信号包括输电走廊树木与输电线路的距离和输电线路位置坐标，为输电走廊树障清理工作提供技术支撑。

有益效果：本申请通过构建基于航空广域遥感的输电走廊树障系统，可大大减少人工现场巡视的工作量。并实现输电走廊树障的大区域、长时期的监测。

航空遥感通过多次重复扫描地球表面，可以准实时、高频次、大范围的监测目标区域，并且航空遥感受气候、地理等外界因素影响小，结果客观、稳定；另外，可以根据历史航空遥感数据，对输电走廊树木高度变化趋势进行分析及预测，具有准实时、高频次、高精确度的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于航空遥感的输电走廊树障监测系统工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明通过构建一种基于航空遥感的输电走廊树障监测系统，依靠航空飞行器(1)搭载的机载LiDAR(2)开展广域的地表树木多次回波探测，并将探测结果通过通信模块(3)传输到地面的数据处理模块(4)经过地表数字高程模型(DEM)和树冠表面数字模型(DSM)的分析计算，得出区域树高分布数据，然后将区域树高分布数据输入电网输电GIS叠加分析模块(5)进行叠加分析，得出输电走廊树木与输电线路的距离，将叠加分析结果输入数据管理模块(6)，实现输电走廊树木与输电线路的距离随时间序列变化的数据管理，同时与根据输电线路安全距离设置的预警值进行比较，达到预警值立即发送告警信号。告警信号包括输电走廊树木与输电线路的距离和输电线路位置坐标，为输电走廊树障清理工作提供技术支撑。

具体实现方式为：

一种基于航空遥感的输电走廊树障监测系统，由航空飞行器(1)、机载LiDAR(2)、通信模块(3)、数据处理模块(4)、电网GIS叠加分析模块(5)、数据管理模块(6)组成，所述系统的运行包括以下步骤：

步骤一：划定进行输电走廊树障监测的电网区域，采用航空飞行器(1)装载机载LiDAR(2)对地表进行多次回波探测，将探测结果实时输送至通信模块(3)；其中，探测时间根据实际需求选定；

步骤二：通信模块(3)接收到步骤一所得的探测结果，并实时传输至数据处理模块(4)；

步骤三：数据处理模块(4)接收步骤二所发送的探测结果，并对所得探测结果进行分析处理，得到区域树高分布数据；

步骤四：将广域地表树高分布数据与电网输电GIS叠加分析，即所述数据处理模块(4)经过地表数字高程模型(DEM)和树冠表面数字模型(DSM)的分析计算，得出区域树高分布数据，并将分析结果传输至数据管理模块(6)；

步骤五：将步骤五所得的叠加分析结果输入数据管理模块(6)，实现输电走廊树木与输电线路的距离随时间序列变化的数据管理；同时与根据输电线路安全距离设置的预警值进行比较，达到预警值时，数据管理模块(6)立即发送告警信号；所述告警信号包括输电走廊树木与输电线路的距离和输电线路位置坐标，为输电走廊树障清理工作提供技术支撑。

实施例:

航空飞行器(1)搭载的机载LiDAR(2)开展广域的地表树木多次回波探测，并将探测结果通过通信模块(3)传输到地面的数据处理模块(4)经过地表数字高程模型(DEM)和树冠表面数字模型(DSM)的分析计算，得出区域树高分布数据，然后将区域树高分布数据输入电网输电GIS叠加分析模块(5)进行叠加分析，得出输电走廊树木与输电线路的距离，将叠加分析结果输入数据管理模块(6)，实现输电走廊树木与输电线路的距离随时间序列变化的数据管理，同时与根据输电线路安全距离设置的预警值进行比较，达到预警值立即发送告警信号。告警信号包括输电走廊树木与输电线路的距离和输电线路位置坐标，为输电走廊树障清理工作提供技术支撑。

其中,数据的处理过程为：

步骤一：划定进行输电走廊树障监测的电网区域，采用航空飞行器(1)装载机载LiDAR(2)对地表进行多次回波探测，将探测结果实时输送至通信模块(3)；其中，探测时间根据实际需求选定；

步骤二：通信模块(3)接收到步骤一所得的探测结果，并实时传输至数据处理模块(4)；

步骤三：数据处理模块(4)接收步骤二所发送的探测结果，并对所得探测结果进行分析处理，得到区域树高分布数据；

步骤四：将广域地表树高分布数据与电网输电GIS叠加分析，即所述数据处理模块(4)经过地表数字高程模型(DEM)和树冠表面数字模型(DSM)的分析计算，得出区域树高分布数据，并将分析结果传输至数据管理模块(6)；

步骤五：将步骤五所得的叠加分析结果输入数据管理模块(6)，实现输电走廊树木与输电线路的距离随时间序列变化的数据管理；同时与根据输电线路安全距离设置的预警值进行比较，达到预警值时，数据管理模块(6)立即发送告警信号；所述告警信号包括输电走廊树木与输电线路的距离和输电线路位置坐标，为输电走廊树障清理工作提供技术支撑。

从而，大大减少人工现场巡视的工作量。并实现输电走廊树障的大区域、长时期的监测。航空遥感通过多次重复扫描地球表面，可以准实时、高频次、大范围的监测目标区域，并且航空遥感受气候、地理等外界因素影响小，结果客观、稳定；另外，可以根据历史航空遥感数据，对输电走廊树木高度变化趋势进行分析及预测，具有准实时、高频次、高精确度的特点。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。