电力巡线--无人机多传感器数据采集技术

无人机多传感器数据采集技术

主要完成激光点云以及可见光、红外、紫外影像数据的获取。

激光点云：实际上就是获取一个三维坐标；（包括位置、距离、时间、方位/角度、回波、强度）

是利用激光在同一空间参考系下获取物体表面，每个采样点的空间坐标，得到的是一系列表达目标空间分布和目标表面特性的海量点的集合，这个点集合就称之为“点云”(Point Cloud)。

激光点云数据

　　应用基于激光点数据的杆塔和导线提取算法，获取导地线和杆塔的地理参考信息（包括位置、距离、时间、方位/角度、回波、强度数据），获取的数据主要有三类：差分GPS数据，IMU数据和激光扫描测距数据，GPS数据和IMU数据统称为POS数据

可见光影像数据

　　用于检测电力线路外观缺陷及环境导通状况

红外影像数据

　　用于检测温度异常情况，检测出 越远子局部及导线接头异常发热等缺陷

紫外影像数据

　　用于结合可见光影像数据，快速识别异常放电部位，确定缺陷情况

各数据的优点

激光点云数据：较大的点云密度、较高的数据精度、离散随机性、分布不均匀性

红外影像数据：表征景物的温度分布，无彩色，分辨率低，人眼分辨潜力差

POS系统数据：IMU不依赖任何外界信息，自主导航，可连续长时间工作，提供多种导航信息，提供水平及方位基准，精度高，

　　　　　　　GPS定位精度高，能够进行全球、全天候、全天时、多维连续定位，精度不随时间变化

紫外影像数据：探测距离远、非接触、灵敏度高、定位精确、不予设备接触、不需中断电网运行、不受高频干扰、响应速度快、大面积检测、效率高

多传感器数据采集系统组成

　　三维激光扫描仪：用于获取道路及道路两侧地物表面的三维坐标

　　可见光影像传感器：通过获取线路区域的高分辨图像，实现对线路的运行状况和沿线环境状况进行有效诊断

　　红外影像传感器：收集温度高于绝对零度的物体发出的辐射能，通过重新排列来自探测器信号形成与劲舞辐射分布相对应的热图像

　　紫外影像传感器：利用特殊的仪器接受放电产生额紫外线信号，经过成像和可见光图像的叠加，进一步为评价设备的运行情况提供依据

　　图像采集设备、视频分配及选通系统、pos系统（GPS系统、惯性测量单元IMU）等

传感器的选型

　　选用传感器时应具备数字化、体积小、重量轻、精度高、储存量大、性能优异等优点

传感器数据采集关键技术包括

　　传感器及其姿态控制技术，传感器定标及数据传输储存技术，紫外、红外、可见光、云数据后处理智能诊断技术，系统集成技术