基于点云数据的沉陷区高压线塔变形分析研究
发布时间：2021-09-04 20:47
近年来LiDAR（（Light Detection and Ranger））技术快速发展,因其非接触测量的工作方式及高效准确的获取物体几何信息的技术优势,在变形监测领域的应用愈加广泛,对点云数据的研究日益成熟。采动区的高压线塔作为输电线路中的重要构件,关系到输电线路的正常运行和工矿企业的安全运营。然而在开发和利用地下煤炭资源时,会不可避免的破坏地下岩体、土体的原始应力平衡状态,形成塌陷、沉降等地表变化,从而引发高压线塔倒塌、断线等惨重的安全事故。对高压线塔变形监测,评估高压线塔安全状态具有重大意义。本研究以三维激光扫描仪扫描的不同时期的高压线塔点云数据为基础,分别从整体和局部对高压线塔的变形状态进行评估。在整体上,提出了水平截面法计算高压线塔的倾斜度,并进行线塔倾斜的模拟实验,验证水平截面法的可行性;研究水平截面法计算倾斜度的原理,分析产生的系统误差并推导出误差补偿公式;在局部上,从高压线塔点云中提取出特征点-攀爬钉端点,通过特征点的位移分析高压线塔的变形规律;分析局部角钢的变形,研究局部变形情况。具体研究工作如下:1总结了三维激光扫描技术的发展以及常用的处理点云数据的方法,介绍了三维...
【文章来源】：河南理工大学河南省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高压线塔倾斜示例
图 1-2 点云坐标获取原理Fig 1-2 principle of coordinatescos coscos sinsinPPPX SY SZ Sβ αβ αβ = = = 点到扫描仪的空间距离，α、β 分别为激光横Z 为目标点在自定义坐标系统的坐标。自定内，X 轴与 Y 轴垂直，Z 轴与横向扫描面垂扫描技术的发展激光器诞生于 20 世纪 60 年代，至此以后，到 21 世纪末，对激光的研究取得了较大的半导体和微电子的快速发展推动了大规模集
6e f g图 1-3 三维激光扫描仪：（a）直升机机载 LiDAR（b）无人机机载 LiDAR（c）船载 LiDAR（d）车载 LiDAR（e）移动地面 LiDAR（f）固定地面 LiDAR (g)手持 LiDARFig.1-3 3D laser scanner:(a) Helicopter LiDAR system(b) UAV LiDAR system(c)Board LiDAR system(d) vehicle-borne LiDAR system(e) mobile ground LiDAR system(f) fixed ground LiDAR system(g) Handheld LiDAR system1.2.3 点云处理方法研究进展三维激光扫描技术能够快速发展并被广泛应用，不仅仅是因为三维激光扫描
【参考文献】：
期刊论文
[1]相位式地面三维激光扫描仪变形监测试验研究[J]. 刘欢,施富强,郭万佳,王立娟,裴尼松,尹恒,余力. 西安科技大学学报. 2017(06)
[2]地面三维激光扫描点云数据精度影响因素及控制措施[J]. 吴蒙. 建材与装饰. 2017(31)
[3]空间栅格动态划分的点云精简方法[J]. 傅思勇,吴禄慎,陈华伟. 光学学报. 2017(11)
[4]散乱点云的边界提取[J]. 丁承君,孙刚,尹李亮,齐春辉. 计算机技术与发展. 2017(07)
[5]三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的综合应用分析[J]. 张元,高峰. 科技创新与应用. 2017(08)
[6]特征提取的点云自适应精简[J]. 刘迎,王朝阳,高楠,张宗华. 光学精密工程. 2017(01)
[7]基于红黑树与K-D树的LiDAR数据组织管理[J]. 吴波涛,张煜,陈文龙,沈定涛,魏思奇. 长江科学院院报. 2016(11)
[8]自定位手持式三维激光扫描仪精度测试与分析[J]. 李泉,程效军. 测绘通报. 2016(10)
[9]无线传感器网络变形监测研究综述[J]. 徐亚明,周建国,张鹏,刘冠兰. 测绘地理信息. 2016(05)
[10]基于TLS的高压线塔倾斜度监测[J]. 刘云备,蔡来良,王姗姗,杨望山. 测绘工程. 2016(08)
博士论文
[1]摄影测量方法在工程应用中的关键技术研究[D]. 马电.武汉大学 2014
[2]采空区架空输电线路安全性评估及预防技术研究[D]. 张建强.华北电力大学（北京） 2008
硕士论文
[1]地面激光点云测量精度分析与评价[D]. 高威.北京建筑大学 2016
[2]基于RANSAC的点云数据特征提取[D]. 游俊甫.东华理工大学 2015
[3]基于三维激光扫描的桥面变形检测技术应用研究[D]. 王勋.重庆交通大学 2015
[4]高精度GPS变形监测数据处理研究[D]. 潘绍林.贵州大学 2015
[5]三维点云处理和规则曲面拟合算法研究[D]. 邓军.西南科技大学 2015
[6]输电线路状态监测系统设计与关键技术研究[D]. 白俊梅.西安电子科技大学 2014
[7]三维激光扫描技术应用于古建筑测绘及其数据处理研究[D]. 黄飒.河南理工大学 2012
本文编号：3383980
【文章来源】：河南理工大学河南省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高压线塔倾斜示例
图 1-2 点云坐标获取原理Fig 1-2 principle of coordinatescos coscos sinsinPPPX SY SZ Sβ αβ αβ = = = 点到扫描仪的空间距离，α、β 分别为激光横Z 为目标点在自定义坐标系统的坐标。自定内，X 轴与 Y 轴垂直，Z 轴与横向扫描面垂扫描技术的发展激光器诞生于 20 世纪 60 年代，至此以后，到 21 世纪末，对激光的研究取得了较大的半导体和微电子的快速发展推动了大规模集
6e f g图 1-3 三维激光扫描仪：（a）直升机机载 LiDAR（b）无人机机载 LiDAR（c）船载 LiDAR（d）车载 LiDAR（e）移动地面 LiDAR（f）固定地面 LiDAR (g)手持 LiDARFig.1-3 3D laser scanner:(a) Helicopter LiDAR system(b) UAV LiDAR system(c)Board LiDAR system(d) vehicle-borne LiDAR system(e) mobile ground LiDAR system(f) fixed ground LiDAR system(g) Handheld LiDAR system1.2.3 点云处理方法研究进展三维激光扫描技术能够快速发展并被广泛应用，不仅仅是因为三维激光扫描
【参考文献】：
期刊论文
[1]相位式地面三维激光扫描仪变形监测试验研究[J]. 刘欢,施富强,郭万佳,王立娟,裴尼松,尹恒,余力. 西安科技大学学报. 2017(06)
[2]地面三维激光扫描点云数据精度影响因素及控制措施[J]. 吴蒙. 建材与装饰. 2017(31)
[3]空间栅格动态划分的点云精简方法[J]. 傅思勇,吴禄慎,陈华伟. 光学学报. 2017(11)
[4]散乱点云的边界提取[J]. 丁承君,孙刚,尹李亮,齐春辉. 计算机技术与发展. 2017(07)
[5]三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的综合应用分析[J]. 张元,高峰. 科技创新与应用. 2017(08)
[6]特征提取的点云自适应精简[J]. 刘迎,王朝阳,高楠,张宗华. 光学精密工程. 2017(01)
[7]基于红黑树与K-D树的LiDAR数据组织管理[J]. 吴波涛,张煜,陈文龙,沈定涛,魏思奇. 长江科学院院报. 2016(11)
[8]自定位手持式三维激光扫描仪精度测试与分析[J]. 李泉,程效军. 测绘通报. 2016(10)
[9]无线传感器网络变形监测研究综述[J]. 徐亚明,周建国,张鹏,刘冠兰. 测绘地理信息. 2016(05)
[10]基于TLS的高压线塔倾斜度监测[J]. 刘云备,蔡来良,王姗姗,杨望山. 测绘工程. 2016(08)
博士论文
[1]摄影测量方法在工程应用中的关键技术研究[D]. 马电.武汉大学 2014
[2]采空区架空输电线路安全性评估及预防技术研究[D]. 张建强.华北电力大学（北京） 2008
硕士论文
[1]地面激光点云测量精度分析与评价[D]. 高威.北京建筑大学 2016
[2]基于RANSAC的点云数据特征提取[D]. 游俊甫.东华理工大学 2015
[3]基于三维激光扫描的桥面变形检测技术应用研究[D]. 王勋.重庆交通大学 2015
[4]高精度GPS变形监测数据处理研究[D]. 潘绍林.贵州大学 2015
[5]三维点云处理和规则曲面拟合算法研究[D]. 邓军.西南科技大学 2015
[6]输电线路状态监测系统设计与关键技术研究[D]. 白俊梅.西安电子科技大学 2014
[7]三维激光扫描技术应用于古建筑测绘及其数据处理研究[D]. 黄飒.河南理工大学 2012
本文编号：3383980
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3383980.html
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