田伟贤
国网河北省电力有限公司建设公司、河北省石家庄市、050000
摘要：激光点云技术是通过海量点集合起来对空间内的物体坐标和分布进行展现的一种技术，从而建立出三维模型来表示空间物体的表面特征。该项技术已经广泛应用到多个行业中，电力行业也不例外，通过电力线激光点云对高压输电线路的运行状态进行控制，对其使用安全性进行精准检测，为电力的高效使用提供保障。基于此，本文将对电力线激光点云的分割以及安全检测进行简单分析，希望能够有效促进该项技术的应用。
关键词：电力线；激光点云；分割；安全检测
在电力行业使用激光点云技术，可以高效获取输电走廊各个元件的高密度激光点云，比如输电线、杆塔以及周围的植被、河流、其他设施等，使得电力运行维护的工程效率有所提高、工作成本有所降低。本文所介绍的激光点云的分割方法是单条电力线激光点云的分割提取方法，采用的方法是具有噪声的基于密度的空间聚类，并根据所提取的激光点云，对电力线周边的环境进行安全检测分析，以为整条电力线的运行状态控制提供较为准确的依据。
1 聚类算法
基于密度的聚类算法即随机找到一个核心点的时候就建立一个簇，里面的所有点是它的下线，然后一直发展下线，一般边界点就不会继续发展了，里面的核心点继续发展下线，并且需要把访问的点标记为已访问，直到该核心点结束，继续访问剩下的点找到一个新的核心，继续发展下线，每次没有下线发展的时候，开始新的一轮发展下线的时候，该点不是核心点就是离群点了。
2 基于聚类算法的电力线激光点云的分割
2.1分割流程
按照聚类算法的基本计算流程，在对电力线聚光点云的分割过程中，可以按照以下流程，首先采用最小二乘法对电力线进行平面上的直线拟合；然后根据激光点云数据对其长度进行计算；再按照一定的规则对提取到的电力线激光点云进行分段处理，这样处理的最终目的是为了能够分段计算投影面积，为后面危险区域面积的计算奠定基础；后对整个计算结果进行归纳、整理和汇合，得到电力线完整的激光点云。
2.2算法设计
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最后对提取的电力线激光点云进行合理分段，以计算更为精确的结果，后找到每一段所对应的最大投影点，利用拟合直线计算公式得到每一个需要计算的激光点云的结果，形成多条直线，这些所形成的直线就是现实生活中的电线，利用同样的方法获取地面、建筑以及树木的数据形态图，在安全检测分析中就可以利用这些坐标点数据计算出相应的危险点、危险区域面积等信息，为电力工程的维护和运行管理提供较为准确的数据依据，同时也可以根据计算结果，对危险点进行处理，最大程度保障电力线走廊的安全性与稳定性。
3 电力线激光点云的安全检测分析
笔者在此针对电力线激光点云的安全检测分析主要是对危险点距离进行计算和分析，根据提取得到的电力线激光点云所得到的电力线与建筑物、路桥、河流等物体之间的距离，对危险点进行较为准确的分析与判断，以期能够提高电力巡查效率、降低电力线运行维护成本等，同时也有利于及时发展电力线可能存在的故障与安全隐患。还是以上述激光点云的分割所选择的6#-7#电力杆作为研究对象。
3.1计算危险点距离
在得到6#-7#电力杆激光点云数据信息之后，开启点云库将提取到的电力线激光点云作为搜索点，地物点云作为被搜索点，对其之间的距离进行半径内搜索，在安全半径内出现的地物点云就是危险点。按照电力线等级设置安全半径，6#-7#电力杆所架设的输电线路为500KV，安全半径为7m，利用计算机计算得到的危险点如图2所示。
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图2
3.2计算危险点长度、危险宽度和危险域面积
根据上述计算得到的危险点距离图，可以将危险点聚类分为7簇，在计算过程中将每一簇中与电力线净空距离最近的一点作为代表点，计算得到的数据如表1所示。从表1数据中可以看出6#-7#电力杆所存在的危险点共有9处，皆为电力线走廊下树木所带来的危险，按照危险的程度分为5处严重危险点和4处一般危险点，具体的危险点所在位置，包括危险点的具体坐标、水平距离、垂直距离以及净空距离等都可以在计算软件上看出来，此处就不赘述。
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结束语
利用电力线激光点云对电力走廊的安全使用状态进行检测的技术已经达到相对成熟的程度，满足当前阶段输电线路的安全检测需求，在实际电力工程巡查种具有较高的实用性和高效性，对于提高电力走廊运行稳定的保障性具有非常重要的现实意义，对延长电力线路使用寿命也有一定积极促进作用。
参考文献：
[1]张苏,齐立忠,韩文军,朱笑笑,习晓环,王成,王濮,聂胜.基于无人机激光点云的树障检测与砍伐树木数量估算[J].中国科学院大学学报,2020,37(06):760-766.
[2]李靖,钱建国,王伟玺,李晓明,李游.基于机载激光点云的电力线自动提取方法[J/OL].激光技术:1-9[2021-02-24].