一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)，包括道路導航模塊、踏勘路線軌跡模塊、桿塔移位模塊、數據外業(yè)化模塊、校驗模塊和數字化移交模塊;道路導航模塊利用網絡公共地圖資源和航飛影像，實現道路和塔位導航；踏勘路線軌跡模塊記錄踏勘路線軌跡，實現場景、位置信息在外業(yè)終端系統(tǒng)中定位記錄；桿塔移位模塊現場桿塔移位；數據外業(yè)化模塊實時在GPS設備和電子化外業(yè)終端系統(tǒng)之間互傳塔位坐標數據；校驗模塊進行現場交跨距離、力學和電氣校驗；數字化移交模塊將外業(yè)工作內容、成果，移交到本地數據庫；本發(fā)明實現道路導航，簡化進場步驟，節(jié)約進場時間,使用攜帶方便，資料相互備份，改善了作業(yè)方式,減少外業(yè)工作強度，提高工作效率。
【專利說明】一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及輸電工程設計與計算機領域，具體涉及的是基于平板電腦開發(fā)的一種適用于輸電工程外業(yè)工作的電子化移動終端系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]輸電線路設計涉及的外業(yè)工作包括現場踏勘、現場選定線、現場排桿位及交樁、基礎配置等，主要工作都是設計人員(線路電氣、線路結構)與勘測人員(測量、巖土、水文)一起在現場共同完成。然而，傳統(tǒng)的輸電線路設計外業(yè)工作量大、工作強度高，因此在某些方面還不能很好的契合輸電線路設計高度信息化、自動化的發(fā)展方向，具體表現在:
1.設計人員在野外情況下，對進場線路并不清楚，需提前熟悉路線或聘用向導引路，此類過分依靠人力的模式工作強度大，影響外業(yè)的工作效率。
[0003]2.設計人員在開展外業(yè)工作時，需攜帶大量紙質資料，在野外遇陰雨、刮風等惡劣氣候條件容易損毀、具有攜帶、保存、使用不便等天然的缺陷。
[0004]3.輸電線路設計外業(yè)需大量的現場校核計算、工作強度高、現場記錄多，需多專業(yè)協(xié)同作業(yè)。目前，該項工作依賴口頭交流、經驗判斷、紙上記錄，作業(yè)過程原始且容易出錯，工作效率有待提升。
[0005]因此，亟需開發(fā)一種輸電工程電子化外業(yè)移動終端系統(tǒng)，以解決上述問題。

【發(fā)明內容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種使用方便靈活，基于移動終端的輸電工程電子化外業(yè)系統(tǒng)，其具有便于攜帶、有效減少外業(yè)勘測工作量、改善傳統(tǒng)作業(yè)方式、降低設計人員野外勞動強度等特點，可大幅提高工作效率。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)，包括:
1.道路導航模塊，包括導航驅動單元，利用網絡公共地圖資源和航飛影像，實現道路和塔位導航；
2.踏勘路線軌跡模塊，包括定位模塊和攝像頭，定位模塊和攝像頭相連接，用于記錄踏勘路線軌跡，實現場景、位置信息在系統(tǒng)中定位記錄；
3.桿塔移位模塊，包括線路平斷面定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，用于現場桿塔移位；
4.數據外業(yè)化模塊，包括GPS設備和通信模塊，電子化外業(yè)終端通過通信模塊與專業(yè)級GPS設備的通信，實時在GPS設備和電子化外業(yè)終端之間互傳塔位坐標數據；
5.校驗模塊，用于現場進行交跨距離、力學和電氣校驗；
6.數字化移交模塊,用于將外業(yè)工作內容、成果,移交到本地數據庫。
[0008]道路導航模塊、踏勘路線軌跡模塊、桿塔移位模塊、數據外業(yè)化模塊、校驗模塊和數字化移交模塊順序連接。
[0009]道路導航模塊道路和塔位導航包括以下步驟， 1-1)將網絡公共地圖資源、航飛影像、線路路徑圖和塔位坐標加載到外業(yè)終端系統(tǒng)，實現工程外業(yè)的多數據源融合；
1-2)在外業(yè)終端系統(tǒng)的地圖上，設置目標點的坐標，外業(yè)終端系統(tǒng)內置的導航驅動單元根據當前位置，結合地圖中道路數據和地面高程信息，計算到達目的塔位的順序、最佳行車路徑和停車點至塔位之間最佳步行路徑，進行實時導航。
[0010]踏勘路線軌跡模塊工作過程包括以下步驟，
2-1)將本地數據庫的線路路徑、桿塔塔位信息傳送外業(yè)終端系統(tǒng)；
2-2)攝像頭對踏勘路線周邊環(huán)境進行拍照記錄，同時在外業(yè)終端系統(tǒng)的地圖的相應位置上加入數據信息標簽并存儲；在到達或前往目的地過程中，將踏勘路線軌跡進行保存；
2-3)在結束外業(yè)工作返回后，將數據信息標簽和路線軌跡的數據導入本地數據庫，對踏勘路線進行數據積累，指導后續(xù)輸電工程設計。
[0011]桿塔移位模塊工作過程包括以下步驟，
3-1)外業(yè)終端系統(tǒng)加載線路平斷面和地理信息系統(tǒng)的內容，在系統(tǒng)中展示目標線路；
3-2)選定要位移的桿塔，利用GPS設備和移動終端的通信，將目標位置作精確定位，并
以聞売的點在地圖中顯不;
3-3)外業(yè)終端系統(tǒng)的地圖上，選定目標桿塔，設置桿塔位置移動目標點的經緯度坐標，實現桿塔移位。
[0012]數據外業(yè)化模塊工作過程包括以下步驟，
4-1)通信模塊實時與GPS設備進行通信，將GPS設備定位的障礙物的高程、經緯度坐標，實時的加載到外業(yè)終端系統(tǒng)的地圖中生成地物模型并以高亮的點顯示，實現測繪工作的電子化；
4-2)將電子化外業(yè)系統(tǒng)中記錄的塔位坐標傳遞給GPS設備或將GPS設備所定位的經緯度坐標實時傳輸給電子化外業(yè)系統(tǒng)，實現現場和電子圖一體化的桿塔現場精確定位。
[0013]校驗模塊工作工程具體包括以下步驟，將桿塔進行移位后，對新的線路進行交跨距離、力學和電氣校驗；具體包括孤立檔、連續(xù)檔力學計算、間隙校驗，根據計算和校驗結果確定設計方案并進行保存。
[0014]數字化移交模塊工作過程包括以下步驟，在外業(yè)工作內容、成果，移交到本地數據庫之后，查詢外業(yè)工作內容，對該線路外業(yè)成果進行展示、查看與分析應用。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明針對設計人員在野外中，對進場線路并不清楚的情況下，通過系統(tǒng)內置的導航驅動單元，借助網絡公共地圖資源和高精度的航飛影像，實現道路導航，簡化進場步驟，節(jié)約進場時間。
[0016]2.本發(fā)明針對設計人員開展外業(yè)工作時攜帶大量地形圖等紙質資料的天然缺陷，將所需資料電子化存入系統(tǒng)中，使用攜帶方便，資料相互備份，改善了作業(yè)方式。
[0017]3.本發(fā)明針對輸電線路設計外業(yè)工作量大、工作強度高等特點，實現利用系統(tǒng)記錄踏勘路線軌跡；借助于線路平斷面定位與地理信息系統(tǒng)的聯動功能，可在現場進行桿塔移位；利用系統(tǒng)的計算功能，可現場進行交跨距離、力學和電氣校驗；從而減少外業(yè)工作強度，提高工作效率。
[0018]4.本發(fā)明針對移交輸電線路外業(yè)工作成果不便，提出利用系統(tǒng)的數字化移交功能，實現設計人員對外業(yè)工作成果進行歸檔，選擇移交內容，通過與內網系統(tǒng)接口，移交到數據庫，進一步提升工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0021]參見圖1所示，一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)，包括:
1.道路導航模塊，包括導航驅動單元，利用網絡公共地圖資源和航飛影像，實現道路和塔位導航；
2.踏勘路線軌跡模塊，包括定位模塊和攝像頭，用于記錄踏勘路線軌跡，實現場景、位置信息在系統(tǒng)中定位記錄；
3.桿塔移位模塊，包括線路平斷面定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，用于現場桿塔移位；
4.數據外業(yè)化模塊，包括GPS設備和通信模塊，電子化外業(yè)終端通過通信模塊與專業(yè)級GPS設備的通信，實時在GPS設備和電子化外業(yè)終端之間互傳塔位坐標數據；
5.校驗模塊，用于現場進行交跨距離、力學和電氣校驗；
6.數字化移交模塊,用于將外業(yè)工作內容、成果,移交到本地數據庫。
[0022]道路導航模塊具體實現包括，將輸電線路設計的基礎數據，包括:地形圖、航片、衛(wèi)片、選線數據等，通過移動終端相應接口導入至系統(tǒng)；在系統(tǒng)的地圖上，設置目標點的坐標，或在觸屏上放大地圖直接點擊目標點，利用系統(tǒng)中導航驅動單元，將GPS定位的當前位置的經緯度坐標，加載到系統(tǒng)的地圖中并以高亮的點顯示；根據當前位置，結合地圖道路數據和地面高程信息，自動計算到達目的地附近的最佳行車路徑和停車點至塔位之間最佳步行路徑，進行實時導航。
[0023]踏勘路線軌跡模塊具體工作步驟包括，利用系統(tǒng)內置的導航模塊，記錄踏勘軌跡、轉角控制點和障礙物地理位置；利用移動智能終端自帶的攝像頭對踏勘路線周邊環(huán)境的進行拍照記錄，同時在系統(tǒng)中該位置上加入信息標簽并進行存儲；在結束外業(yè)工作返回后，將信息標簽和踏勘路線位置信息的數據導入本地數據庫，對踏勘路線進行數據積累，以指導后續(xù)輸電工程設計工作。
[0024]桿塔移位模塊和數據外業(yè)化模塊現場桿塔精確定位時，其中一個具體實現方式，可以采用平板電腦中的藍牙通信模塊與專業(yè)GPS設備進行實時通信。包括，系統(tǒng)加載線路平斷面和地理信息系統(tǒng)的內容，在系統(tǒng)中展示目標線路和塔位；在系統(tǒng)平斷面和地理信息系統(tǒng)上，將需位移的桿塔移動到目標位置，并將移位的坐標傳送給專業(yè)GPS設備，利用專業(yè)GPS設備尋找塔位點；利用專業(yè)GPS設備尋找適合立塔的位置點，將坐標點和高程傳送給移動智能終端系統(tǒng)，系統(tǒng)以高亮的點在地圖中顯示塔位點，并計算相關計算和調整。
[0025]校驗模塊進行交跨距離、力學和電氣計算時，可以采用系統(tǒng)集成的聯動計算功能，包括利用一種在輸電工程外業(yè)電子化移動終端系統(tǒng)中進行桿塔移位方法，將桿塔進行移位；根據移位后的結果，系統(tǒng)自動進行孤立檔、連續(xù)檔力學計算，并進行平斷面定位圖調整；根據平斷面定位系統(tǒng)，系統(tǒng)計算交跨距離和其它電氣計算；最后根據計算和校驗結果對設計方案進行保存。
[0026]數字化移交模塊將外業(yè)工作成果移交到本地數據庫的方法，其步驟包括，設計人員對外業(yè)工作成果進行現場歸檔；選擇移交內容，通過與本地數據庫的接口，移交到本地數據庫；對外業(yè)工作內容進行查詢，對該線路外業(yè)成果進行展示、查看與分析應用。
[0027]以上描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)，其特征在于:包括 道路導航模塊，包括導航驅動單元，利用網絡公共地圖資源和航飛影像，實現道路和塔位導航； 踏勘路線軌跡模塊，包括定位模塊和攝像頭，用于記錄踏勘路線軌跡，實現場景、位置信息在外業(yè)終端系統(tǒng)中定位記錄； 桿塔移位模塊，包括線路平斷面定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，用于現場桿塔移位； 數據外業(yè)化模塊，包括GPS設備和通信模塊，電子化外業(yè)終端通過通信模塊與GPS設備的通信，實時在GPS設備和電子化外業(yè)終端系統(tǒng)之間互傳塔位坐標數據； 校驗模塊，用于現場進行交跨距離、力學和電氣校驗； 數字化移交模塊，用于將外業(yè)工作內容、成果，移交到本地數據庫； 所述道路導航模塊、踏勘路線軌跡模塊、桿塔移位模塊、數據外業(yè)化模塊、校驗模塊和數字化移交模塊順序連接。
2.根據權利要求1所述的一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)，其他特征在于:所述道路導航模塊道路和塔位導航包括以下步驟， 1-1)將網絡公共地圖資源、航飛影像、線路路徑圖和塔位坐標加載到外業(yè)終端系統(tǒng)，實現工程外業(yè)的多數據源融合； 1-2)在外業(yè)終端系統(tǒng)的地圖上，設置目標點的坐標，外業(yè)終端系統(tǒng)內置的導航驅動單元根據當前位置，結合地圖中道路數據和地面高程信息，計算到達目的塔位的順序、最佳行車路徑和停車點至塔位之間最佳步行路徑，進行實時導航。`
3.根據權利要求1所述的一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)，其他特征在于:所述踏勘路線軌跡模塊工作過程包括以下步驟， 2-1)將本地數據庫的線路路徑、桿塔塔位信息傳送外業(yè)終端系統(tǒng)； 2-2)攝像頭對踏勘路線周邊環(huán)境進行拍照記錄，同時在外業(yè)終端系統(tǒng)的地圖的相應位置上加入數據信息標簽并存儲；在到達或前往目的地過程中，將踏勘路線軌跡進行保存； 2-3)在結束外業(yè)工作返回后，將數據信息標簽和路線軌跡的數據導入本地數據庫，對踏勘路線進行數據積累，指導后續(xù)輸電工程設計。
4.根據權利要求1所述的一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)，其他特征在于:所述桿塔移位模塊工作過程包括以下步驟， 3-1)外業(yè)終端系統(tǒng)加載線路平斷面和地理信息系統(tǒng)的內容，在系統(tǒng)中展示目標線路； 3-2)選定要位移的桿塔，利用GPS設備和移動終端的通信，將目標位置作精確定位，并以聞売的點在地圖中顯不; 3-3)外業(yè)終端系統(tǒng)的地圖上，選定目標桿塔，設置桿塔位置移動目標點的經緯度坐標，實現桿塔移位。
5.根據權利要求1所述的一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)，其特征在于:所述數據外業(yè)化模塊工作過程包括以下步驟， 4-1)通信模塊實時與GPS設備進行通信，將GPS設備定位的障礙物的高程、經緯度坐標，實時的加載到外業(yè)終端系統(tǒng)的地圖中生成地物模型并以高亮的點顯示，實現測繪工作的電子化； 4-2)將電子化外業(yè)系統(tǒng)中記錄的塔位坐標傳遞給GPS設備或將GPS設備所定位的經緯度坐標實時傳輸給電子化外業(yè)系統(tǒng)，實現現場和電子圖一體化的桿塔現場精確定位。
6.根據權利要求1所述的一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)，其他特征在于:所述校驗模塊工作工程具體包括以下步驟，將桿塔進行移位后，對新的線路進行交跨距離、力學和電氣校驗；具體包括孤立檔、連續(xù)檔力學計算、間隙校驗，根據計算和校驗結果確定設計方案并進行保存。
7.根據權利要求1所述的一種輸電工程電子化外業(yè)終端系統(tǒng)，其他特征在于:所述數字化移交模塊工作過程包括以下步驟，在外業(yè)工作內容、成果移交到本地數據庫之后，查詢外業(yè)工作內容，對該線路外業(yè)成果進行展示`、查看與分析應用。
【文檔編號】G01C21/26GK103872616SQ201410068518
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權日:2014年2月27日
【發(fā)明者】張瑞永, 王少寧, 李欣, 陶剛, 朱宇, 孫純軍, 閻平, 陶青松, 張瑞龍, 趙新宇, 馬軍, 奚海波, 崔君瑞, 崔艷軍, 肖少輝, 鄭博予 申請人:江蘇省電力設計院, 北京洛斯達科技發(fā)展有限公司