1.本发明涉及输电导线规划技术领域，具体地说，涉及安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统。
背景技术：2.输电导线是由输电杆塔一段一段撑起来的，高电压等级的用“铁塔”，高电压等级的线路需要有更大的安全距离，所以要架得很高，只有铁塔才能有能力负担数十吨的线路，一根电线杆架不了这么高、也没这么大支撑力，所以电线杆都是较低电压等级的。
3.输电导线在安装过程中，需要提前规划输电导线路线，而规划的路线内，由于线路较长，规划路线内的地形多种多样，所以会存在较多的障碍物，会对规划路线的输电导线造成风险，如果在铺设过程中，便铺设线路边进行障碍物清理，风险不能提前预知，导致准备工作不充分，难以在短时间内完成工作，所以现亟需安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，提供了安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，包括输电导线路线规划单元，所述输电导线路线规划单元用于对输电导线安装路线进行规划，所述输电导线路线规划单元输出端连接有路线地形监测单元，所述路线地形监测单元用于输电导线安装路线地形进行监测，所述路线地形监测单元输出端连接有风险地形分析单元，所述风险地形分析单元根据输电导线安装路线地形监测判断安装路线风险地形，所述风险地形分析单元输出端连接有风险提前预警单元，所述路线地形监测单元输出端还连接有导线铺设模拟单元，所述导线铺设模拟单元输入端与所述输电导线路线规划单元输出端连接，所述导线铺设模拟单元根据输电导线安装路线规划以及安装路线风险地形作为参考，制定输电导线铺设模拟信息。
6.作为本技术方案的进一步改进，所述路线地形监测单元包括地面地形监测模块，所述地面地形监测模块用于对输电导线安装路线的地面地形进行监测工作，所述地面地形监测模块输出端连接有高空阻碍监测模块，所述高空阻碍监测模块根据地面地形监测结果监测地面地形对应的高空阻碍物，所述高空阻碍监测模块输出端连接有监测结果输出模块。
7.作为本技术方案的进一步改进，所述路线地形监测单元区域划分算法，其算法公式如下所示：
8.s＝l
×
d；
9.[0010][0011][0012]
其中，s为两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域面积，l为输电铁塔两侧连线出长度，d为两个相邻输电铁塔的距离，h表示输电铁塔高度，表示在两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域的所有坐标点集合，s1至sn为两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域的各个坐标点，以一个输电铁塔正下方做三维坐标系，导线形成的区域的各个坐标点，以一个输电铁塔正下方做三维坐标系，以及分别为两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域的各个顶点坐标，f表示障碍物最高点坐标，当或z＜h，此时f输出为0，表示该障碍物为非相关障碍物，不会对输电导线安装路线造成影响，当造成影响，当且y≤d且z≥h，此时f输出为1，表示该障碍物为相关障碍物，会对输电导线安装路线造成影响。
[0013]
作为本技术方案的进一步改进，所述导线铺设模拟单元包括导线铺设区域分布模拟模块，所述导线铺设区域分布模拟模块输出端连接有相近障碍物分布模拟模块，所述相近障碍物分布模拟模块输出端连接有模拟结果分析模块。
[0014]
作为本技术方案的进一步改进，所述导线铺设模拟单元输出端连接有铺设图像绘制单元，所述铺设图像绘制单元根据输电导线铺设模拟信息，绘制对应的图像。
[0015]
作为本技术方案的进一步改进，所述铺设图像绘制单元包括图像分段式绘制模块，所述图像分段式绘制模块用于对输电导线铺设路线图像进行分段式绘制，所述图像分段式绘制模块输出端连接有比例协调确定模块。
[0016]
作为本技术方案的进一步改进，所述比例协调确定模块输出端连接有图像绘制标识模块。
[0017]
作为本技术方案的进一步改进，所述风险地形分析单元输出端连接有风险等级评估单元，所述风险等级评估单元输出端与所述风险提前预警单元输入端连接。
[0018]
作为本技术方案的进一步改进，所述铺设图像绘制单元输出端连接有不可抗力因素分析单元，所述不可抗力因素分析单元输入端与所述导线铺设模拟单元输出端连接，所述不可抗力因素分析单元用于判断难以通过人为改变的环境因素。
[0019]
作为本技术方案的进一步改进，所述不可抗力因素分析单元输出端与所述风险等级评估单元输入端连接。
[0020]
与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0021]
1、该安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统中，风险提前预警单元根据风险地形信息提前作出判断分析，风险提前预警单元会对该区域位置进行标识，并发出预警信息提醒安装人员，同时路线地形监测单元将路线地形监测信息传输至导线铺设模拟单元，导线铺设模拟单元根据输电导线安装路线规划以及安装路线风险地形作为参考，制定输电导线铺设模拟信息，帮助安装人员更加直观的对输电导线安装路线进行分析，能够及时分析出输电导线安装路线可能遇到风险，帮助安装人员及时对风险地形进行调整。
[0022]
2、该安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统中，地面地形监测模块对输电导线安装路线的地面地形进行监测工作，分析地面地形，生成地面地形监测信息，并将地面地形监测信息传输至高空阻碍监测模块，高空阻碍监测模块结合地面地形监测信息，监测地面地形对应的高空环境，并分析出高空环境是否存在障碍物，生成最终监测结果信息，并将最终监测结果信息传输至监测结果输出模块，通过监测结果输出模块将最终监测结果信息进行输出。
[0023]
3、该安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统中，导线铺设模拟单元将输电导线铺设模拟信息传输至铺设图像绘制单元，铺设图像绘制单元根据输电导线铺设模拟信息，绘制输电导线铺设线路对应的图像，帮助安装人员更为直观的制定输电导线铺设线路的规划工作。
[0024]
4、该安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统中，风险等级评估单元根据风险地形分析单元分析地形信息，对不同地形的风险程度进行等级评估，同时进行风险程度等级排序，按照风险程度等级排序依次进行障碍物调整。
附图说明
[0025]
图1为本发明的整体流程图；
[0026]
图2为本发明的路线地形监测单元流程图；
[0027]
图3为本发明的区域划分算法工作原理示意图；
[0028]
图4为本发明的导线铺设模拟单元流程图；
[0029]
图5为本发明的铺设图像绘制单元流程图。
[0030]
图中各个标号意义为：
[0031]
10、输电导线路线规划单元；
[0032]
20、路线地形监测单元；210、地面地形监测模块；220、高空阻碍监测模块；230、监测结果输出模块；
[0033]
30、风险地形分析单元；
[0034]
40、风险提前预警单元；
[0035]
50、导线铺设模拟单元；510、导线铺设区域分布模拟模块；520、相近障碍物分布模拟模块；530、模拟结果分析模块；
[0036]
60、铺设图像绘制单元；610、图像分段式绘制模块；620、比例协调确定模块；630、图像绘制标识模块；
[0037]
70、风险等级评估单元；
[0038]
80、不可抗力因素分析单元。
具体实施方式
[0039]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
[0040]
请参阅图1-图5所示，提供了安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系
统，包括输电导线路线规划单元10，输电导线路线规划单元10用于对输电导线安装路线进行规划，输电导线路线规划单元10输出端连接有路线地形监测单元20，路线地形监测单元20用于输电导线安装路线地形进行监测，路线地形监测单元20输出端连接有风险地形分析单元30，风险地形分析单元30根据输电导线安装路线地形监测判断安装路线风险地形，风险地形分析单元30输出端连接有风险提前预警单元40，路线地形监测单元20输出端还连接有导线铺设模拟单元50，导线铺设模拟单元50输入端与输电导线路线规划单元10输出端连接，导线铺设模拟单元50根据输电导线安装路线规划以及安装路线风险地形作为参考，制定输电导线铺设模拟信息。
[0041]
具体使用时，输电导线路线规划单元10对输电导线安装路线进行规划，生成安装路线规划信息，并将安装路线规划信息传输至线路地形监测单元20，路线地形监测单元20输电导线安装路线地形进行监测，生成路线地形监测信息，并将路线地形监测信息传输至风险地形分析单元30，风险地形分析单元30根据输电导线安装路线地形监测判断安装路线风险地形，输电导线线路规划分析出可能会对线路造成影响的地形，例如一些高海拔的山脉以及较高的树木，这些都会对输电导线线路规划造成影响，风险地形分析单元30将风险地形信息传输至风险提前预警单元40，风险提前预警单元40根据风险地形信息提前作出判断分析，对于一些完全超过输电导线线路铺设高度的风险地形，风险提前预警单元40会对该区域位置进行标识，并发出预警信息提醒安装人员，同时路线地形监测单元20将路线地形监测信息传输至导线铺设模拟单元50，导线铺设模拟单元50根据输电导线安装路线规划以及安装路线风险地形作为参考，制定输电导线铺设模拟信息，帮助安装人员更加直观的对输电导线安装路线进行分析，能够及时分析出输电导线安装路线可能遇到风险，帮助安装人员及时对风险地形进行调整。
[0042]
此外，路线地形监测单元20包括地面地形监测模块210，地面地形监测模块210用于对输电导线安装路线的地面地形进行监测工作，地面地形监测模块210输出端连接有高空阻碍监测模块220，高空阻碍监测模块220根据地面地形监测结果监测地面地形对应的高空阻碍物，高空阻碍监测模块220输出端连接有监测结果输出模块230。具体使用时，地面地形监测模块210对输电导线安装路线的地面地形进行监测工作，分析地面地形，生成地面地形监测信息，并将地面地形监测信息传输至高空阻碍监测模块220，高空阻碍监测模块220结合地面地形监测信息，监测地面地形对应的高空环境，并分析出高空环境是否存在障碍物，生成最终监测结果信息，并将最终监测结果信息传输至监测结果输出模块230，通过监测结果输出模块230将最终监测结果信息进行输出。
[0043]
进一步的，路线地形监测单元20区域划分算法，其算法公式如下所示：
[0044]
s＝l
×
d；
[0045][0046][0047][0048]
其中，s为两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域面积，l为输电铁塔两侧
连线出长度，d为两个相邻输电铁塔的距离，h表示输电铁塔高度，表示在两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域的所有坐标点集合，s1至sn为两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域的各个坐标点，以一个输电铁塔正下方做三维坐标系，导线形成的区域的各个坐标点，以一个输电铁塔正下方做三维坐标系，以及分别为两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域的各个顶点坐标，fx，y，z表示障碍物最高点坐标，当或z＜h，此时fx，y，z输出为0，表示该障碍物为非相关障碍物，不会对输电导线安装路线造成影响，当且y≤d且z≥h，此时fx，y，z输出为1，表示该障碍物为相关障碍物，会对输电导线安装路线造成影响。
[0049]
再进一步的，导线铺设模拟单元50包括导线铺设区域分布模拟模块510，导线铺设区域分布模拟模块510输出端连接有相近障碍物分布模拟模块520，相近障碍物分布模拟模块520输出端连接有模拟结果分析模块530。导线铺设区域分布模拟模块510对导线铺设区域分布线路进行分析处理，得出导线铺设路线经过区域，并生成线路模拟信息，将线路模拟信息传输至相近障碍物分布模拟模块520，相近障碍物分布模拟模块520根据线路模拟信息，分析出该导线铺设路线上与之相邻的障碍物分布情况，生成障碍物分布信息，并将障碍物分布信息传输至模拟结果分析模块530，通过模拟结果分析模块530结合障碍物分布信息以及线路模拟信息，分析得出最终模拟结果。
[0050]
具体的，导线铺设模拟单元50输出端连接有铺设图像绘制单元60，铺设图像绘制单元60根据输电导线铺设模拟信息，绘制对应的图像。具体使用时，导线铺设模拟单元50将输电导线铺设模拟信息传输至铺设图像绘制单元60，铺设图像绘制单元60根据输电导线铺设模拟信息，绘制输电导线铺设线路对应的图像，帮助安装人员更为直观的制定输电导线铺设线路的规划工作。
[0051]
此外，铺设图像绘制单元60包括图像分段式绘制模块610，图像分段式绘制模块610用于对输电导线铺设路线图像进行分段式绘制，图像分段式绘制模块610输出端连接有比例协调确定模块620。具体使用时，图像分段式绘制模块610对输电导线铺设路线图像进行分段式绘制，也就是对两个相邻的相邻输电铁塔之间的图像以及相邻的障碍物图像进行图像绘制，按照输电导线铺设路线长度分成若干图像，同时通过比例协调确定模块620对图像进行比例协调处理，生成图像比例协调信息，帮助按照人员更好的进行线路分析。
[0052]
进一步的，比例协调确定模块620输出端连接有图像绘制标识模块630。比例协调确定模块620将图像比例协调信息传输至图像绘制标识模块630，通过图像绘制标识模块630对图像中的障碍物进行分类标识，确定障碍物影响程度，同时帮助安装人员更好的判断障碍物类型，应对不同的障碍物作出合适的线路调整。
[0053]
再进一步的，风险地形分析单元30输出端连接有风险等级评估单元70，风险等级评估单元70输出端与风险提前预警单元40输入端连接。风险等级评估单元70根据风险地形分析单元30分析地形信息，对不同地形的风险程度进行等级评估，同时进行风险程度等级排序，按照风险程度等级排序依次进行障碍物调整。
[0054]
此外，铺设图像绘制单元60输出端连接有不可抗力因素分析单元80，不可抗力因素分析单元80输入端与导线铺设模拟单元50输出端连接，不可抗力因素分析单元80用于判
断难以通过人为改变的环境因素。具体使用时，铺设图像绘制单元60将绘制的图像信息传输至不可抗力因素分析单元80，同时导线铺设模拟单元50将输电导线铺设模拟信息传输至不可抗力因素分析单元80，通过不可抗力因素分析单元80判断难以通过人为改变的环境因素，此时就需要安装改变输电导线路线。
[0055]
除此之外，不可抗力因素分析单元80输出端与风险等级评估单元70输入端连接。具体使用时，不可抗力因素分析单元80判断难以通过人为改变的环境因素，生成环境因素信息，并将环境因素信息传输至风险等级评估单元70，当输电导线路线中存在难以通过人为改变的环境因素，就不需要进行风险等级评估。
[0056]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
技术特征：1.安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，包括输电导线路线规划单元(10)，其特征在于：所述输电导线路线规划单元(10)用于对输电导线安装路线进行规划，所述输电导线路线规划单元(10)输出端连接有路线地形监测单元(20)，所述路线地形监测单元(20)用于输电导线安装路线地形进行监测，所述路线地形监测单元(20)输出端连接有风险地形分析单元(30)，所述风险地形分析单元(30)根据输电导线安装路线地形监测判断安装路线风险地形，所述风险地形分析单元(30)输出端连接有风险提前预警单元(40)，所述路线地形监测单元(20)输出端还连接有导线铺设模拟单元(50)，所述导线铺设模拟单元(50)输入端与所述输电导线路线规划单元(10)输出端连接，所述导线铺设模拟单元(50)根据输电导线安装路线规划以及安装路线风险地形作为参考，制定输电导线铺设模拟信息。2.根据权利要求1所述的安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，其特征在于：所述路线地形监测单元(20)包括地面地形监测模块(210)，所述地面地形监测模块(210)用于对输电导线安装路线的地面地形进行监测工作，所述地面地形监测模块(210)输出端连接有高空阻碍监测模块(220)，所述高空阻碍监测模块(220)根据地面地形监测结果监测地面地形对应的高空阻碍物，所述高空阻碍监测模块(220)输出端连接有监测结果输出模块(230)。3.根据权利要求2所述的安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，其特征在于：所述路线地形监测单元(20)区域划分算法，其算法公式如下所示：s＝l
×
d:d:d:其中，s为两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域面积，l为输电铁塔两侧连线出长度，d为两个相邻输电铁塔的距离，h表示输电铁塔高度，表示在两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域的所有坐标点集合，s1至s
n
为两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域的各个坐标点，以一个输电铁塔正下方做三维坐标系，形成的区域的各个坐标点，以一个输电铁塔正下方做三维坐标系，以及分别为两个相邻输电铁塔与两侧输电导线形成的区域的各个顶点坐标，f(x，y，z)表示障碍物最高点坐标，当或z＜h，此时f(x，y，z)输出为0，表示该障碍物为非相关障碍物，不会对输电导线安装路线造成影响，当且y≤d且z≥h，此时f(x，y，z)输出为1，表示该障碍物为相关障碍物，会对输电导线安装路线造成影响。4.根据权利要求1所述的安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，其特征在于：所述导线铺设模拟单元(50)包括导线铺设区域分布模拟模块(510)，所述导线铺设区域分布模拟模块(510)输出端连接有相近障碍物分布模拟模块(520)，所述相近障碍物分
布模拟模块(520)输出端连接有模拟结果分析模块(530)。5.根据权利要求4所述的安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，其特征在于：所述导线铺设模拟单元(50)输出端连接有铺设图像绘制单元(60)，所述铺设图像绘制单元(60)根据输电导线铺设模拟信息，绘制对应的图像。6.根据权利要求5所述的安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，其特征在于：所述铺设图像绘制单元(60)包括图像分段式绘制模块(610)，所述图像分段式绘制模块(610)用于对输电导线铺设路线图像进行分段式绘制，所述图像分段式绘制模块(610)输出端连接有比例协调确定模块(620)。7.根据权利要求6所述的安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，其特征在于：所述比例协调确定模块(620)输出端连接有图像绘制标识模块(630)。8.根据权利要求6所述的安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，其特征在于：所述风险地形分析单元(30)输出端连接有风险等级评估单元(70)，所述风险等级评估单元(70)输出端与所述风险提前预警单元(40)输入端连接。9.根据权利要求8所述的安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，其特征在于：所述铺设图像绘制单元(60)输出端连接有不可抗力因素分析单元(80)，所述不可抗力因素分析单元(80)输入端与所述导线铺设模拟单元(50)输出端连接，所述不可抗力因素分析单元(80)用于判断难以通过人为改变的环境因素。10.根据权利要求9所述的安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统，其特征在于：所述不可抗力因素分析单元(80)输出端与所述风险等级评估单元(70)输入端连接。
技术总结本发明涉及输电导线规划技术领域，具体地说，涉及安装于输电导线的高压导线危险物体识别和预警系统。其包括输电导线路线规划单元，输电导线路线规划单元输入端连接有路线地形监测单元，本发明中，风险提前预警单元根据风险地形信息提前作出判断分析，风险提前预警单元会对该区域位置进行标识，并发出预警信息提醒安装人员，同时路线地形监测单元将路线地形监测信息传输至导线铺设模拟单元，导线铺设模拟单元根据输电导线安装路线规划以及安装路线风险地形作为参考，制定输电导线铺设模拟信息，帮助安装人员更加直观的对输电导线安装路线进行分析，能够及时分析出输电导线安装路线可能遇到风险，帮助安装人员及时对风险地形进行调整。行调整。行调整。
技术研发人员：蔡文彪 张嘉杨 杨冬杰 牛明凯 吴天驰 赵国威 申学德 孙雨婷 孙维佳 王飞祥 郝书一
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2022.07.08
技术公布日：2022/11/1
