1.基于TOF摄像头的输电线路防外力破坏在线监测方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:使用TOF摄像头测量架空输电线路导线上各点及目标对象到TOF摄像头的位置信息;所述TOF摄像头安装于架空输电线路杆塔任意高度处,拍摄时视野无遮挡;所述位置信息包括架空输电线路导线上各点及目标对象到TOF摄像头的距离、俯仰角和旋转角;球坐标在TOF摄像头的三维坐标系中生成;空间位置矢量为球坐标系中,从TOF摄像头至架空输电线路导线上各点及目标对象的空间矢量;根据位置信息生成架空输电线路导线上各点及目标对象到TOF摄像头的球坐标与空间位置矢量,具体为:根据架空输电线路导线上各点到TOF摄像头的位置信息,生成架空输电线路导线上各点在TOF摄像头三维坐标系中的球坐标与空间位置矢量,所述架空输电线路导线上各点的球坐标表示为:所述架空输电线路导线上各点的空间位置矢量表示为:其中,N表示架空输电线路导线上各点的数量;r dx 表示架空输电线路导线上第x个点到TOF摄像头的距离;θ dx 表示架空输电线路导线上第x个点到TOF摄像头的俯仰角; 表示架空输电线路导线上第x个点到TOF摄像头的旋转角;根据目标对象到TOF摄像头的位置信息,生成目标对象在TOF摄像头三维坐标系中的球坐标与空间位置矢量,所述目标对象的球坐标表示为:所述目标对象的空间位置矢量表示为:其中,r ds 表示目标对象到TOF摄像头的距离;θ ds 表示目标对象到TOF摄像头的俯仰角; 表示目标对象到TOF摄像头的旋转角;采用空间矢量求差法,使用球坐标计算架空输电线路导线上各点到目标对象的空间距离,取最小值作为目标对象与架空输电线路之间的实时净空距离;所述计算架空输电线路导线上各点到目标对象的空间距离,具体为:采用空间矢量求差法,根据架空输电线路导线上各点及目标对象到TOF摄像头的球坐标,计算架空输电线路导线上各点到目标对象的空间距离L x ,计算公式为:根据实时净空距离进行破坏判断并执行预警操作,具体为:所述实时净空距离计算公式为:L min =Min(L x ),x∈[1,N]将L min 与对应电压等级的安全距离相比较,判断破坏状态,包括:当所述实时净空距离L min 大于安全距离时,确定为安全状态,继续进行监测;当所述实时净空距离L min 小于安全距离时,确定为破坏状态,执行预警操作,避免目标对象与架空输电线路导线进行接触。
2.根据权利要求1所述的基于TOF摄像头的输电线路防外力破坏在线监测方法,其特征在于,所述架空输电线路导线上相邻两点到TOF摄像头的距离相差为1m,即r dx -r dx-1 =1,1<x<N。
3.基于TOF摄像头的输电线路防外力破坏在线监测系统,应用于权利要求1-2任一项所述的基于TOF摄像头的输电线路防外力破坏在线监测方法,其特征在于,所述系统包括TOF摄像系统、数据传输系统、数据处理系统和智能预警系统;所述TOF摄像系统和数据传输系统安装于架空输电线路杆塔任意高度处,拍摄时视野无遮挡;所述TOF摄像系统用于测量架空输电线路导线上各点及目标对象到TOF摄像头的位置信息;所述TOF摄像系统包括电源模块和TOF摄像头;所述数据传输系统用于与数据处理系统进行通讯,通过信号线与TOF摄像系统连接;所述数据处理系统用于生成架空输电线路导线上各点及目标对象到TOF摄像头的球坐标与空间位置矢量,并计算目标对象与架空输电线路之间的实时净空距离;所述智能预警系统根据实时净空距离,进行破坏判断并执行预警操作。
4.根据权利要求3所述的基于TOF摄像头的输电线路防外力破坏在线监测系统,其特征在于,所述电源模块包括太阳能电池板、锂电池和电源控制模块;所述电源模块通过电源线为TOF摄像系统和数据传输系统供电;所述TOF摄像头方位角360°旋转,俯仰调节±135°。
5.一种计算机可读存储介质,存储有程序,其特征在于,当程序被执行时,实现权利要求1-2任一项所述的基于TOF摄像头的输电线路防外力破坏在线监测方法。