基于改进PointNet++的电力线场景语义分割

从机载激光雷达点云数据中自动准确地提取电力线和杆塔是常规电力线检测的关键步骤,针对目前基于无人机的电力线点云场景中输电线提取精度不高,难以满足无人机自主精细化巡检需求的问题,本文提出了一种新的基于深度学习的电力线点云语义分割方法。本文提出一种改进PointNet++网络架构,完成了对导线、地线、地面和杆塔塔身的分割。首先在输入电力线点云数据的基础上,对经典PointNet++模型参数进行调整,使该模型在特征提取数量、感受野方面更适用大场景输电线现场。然后,对set abstraction(SA)模块进行改进,增强模型对点云数据的特征提取能力。针对该模块主要做了两点改进,一是在每个SA模块中增加残差连接,二是在SA模块中增加了倒置瓶颈设计。基于自建的电力巡检数据集进行测试,结果表明,本文提出的方法在电力线点云语义分割任务上取得了比较好的性能。对比原网络,改进的网络在平均准确率上提升了5.1%,在平均交并比上提升了7.2%。

超高压输电线路在复杂场景下工频电场的分区域算法

在超高电压等级情况下,输电工程引起的电磁环境问题备受关注。在模拟电荷法的基础上提出分区域算法,将超高压输电线路在复杂场景下的计算区域划分为2个子区域,并在虚拟边界面设置模拟电荷作为子区域间的耦合条件。通过对双回输电线路下存在建筑物时的工频电场进行实例计算,结果验证了该算法的正确性和有效性,由效率对比可知分区域算法在保证精度的前提下能有效提高计算速度并减少计算内存。利用分区域算法对输电线路下存在树状物时的工频电场进行计算,计算结果与理论分析结果一致。可见,分区域算法在复杂场景下超高压输电线路的电场计算中有较好的应用前景。

超高压输电线工频电场计算的矩量法和表面电荷混合法

结合矩量法和表面电荷法各自的优点,提出一种用矩量法—表面电荷法相结合的混合算法来计算复杂场景下超高压输电线工频电场的分布,通过综合考虑输电线路的弧垂、分裂导线等因素,建立了复杂场景下超高压输电线的三维模型,并进行了相应的计算。结果表明:该混合法具有提高计算速度,减少占用内存和避免模拟点电荷设置等优点。对于所述的树状物模型,树状物对其下方离地1.5 m处工频电场起屏蔽作用。树状物尺寸参数的变化对其下工频电场分布影响明显,树冠半径越大其屏蔽范围越大,树干高度越高其屏蔽强度越弱。相间距和输电线高度的变化对电场值基本无影响。混合法可为高压输电线路在复杂场景下工频电场分析提供重要的参考。

2维地图与3维虚拟场景交互技术的应用与实现

通过分析传统2维地图与3维虚拟场景在电力选线设计中的技术作用及特点,阐明了二者交互结合在电力选线中的必要性,并分别从2维地图模块设计与3维虚拟场景模块设计出发,实现了2维地图与3维虚拟场景的交互,最终为电力选线设计提供了便利。

ERDAS环境下线路三维场景建立方法

为了完善电力选线工作,方便对线路路径进行宏观决策,实现对电力线路走廊的整体把控,运用三维虚拟现实数据的技术,构建线路走廊的三维漫游场景,在电力线路选线中将发挥重要作用。本研究结合航测生产的正射影像图和数字高程模型等数据,基于ERDAS IMAGINE遥感图像处理软件的虚拟地理信息系统(VIRTUAL GIS)模块,探索研究构建线路走廊的三维漫游场景及动画制作的技术,为电力选线提供更直观的可视化平台,并就实现过程中遇到的关键性问题进行探讨。