電力建設(shè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要組成部分，目前我國(guó)已形成華北、東北、華東、華中、西北和華南電網(wǎng)共6個(gè)跨省區(qū)電網(wǎng)。為滿足社會(huì)需求，國(guó)家電網(wǎng)正在進(jìn)行超高壓大容量電力線路擴(kuò)建，線路將穿越各種復(fù)雜地形，對(duì)電力設(shè)施安全性、可靠性及其運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)要求越來越高，如何提高電力線路檢測(cè)的精度和效率，是困擾電力行業(yè)的一大難題。

一、項(xiàng)目背景

云南電力單位需對(duì)某山區(qū)電力塔基位置進(jìn)行測(cè)量規(guī)劃，同時(shí)對(duì)電力線路進(jìn)行障礙物巡檢監(jiān)測(cè)。

二、痛點(diǎn)分析

云南以高原山地地形為主，平均海拔約為2000米，大多數(shù)輸電線路分布在崇山峻嶺中，地理環(huán)境復(fù)雜，植被覆蓋嚴(yán)重，傳統(tǒng)人工巡查需翻山越嶺，利用普通儀器或肉眼來巡查設(shè)施，現(xiàn)場(chǎng)勘查難度大、勞動(dòng)強(qiáng)度大，難以獲取有效真實(shí)地形，尤其是遇到電網(wǎng)緊急故障和異常氣候時(shí)，難以快速精準(zhǔn)完成輸電線路巡查，不能完全適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展的需求。

三、實(shí)施方案

利用PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)搭配飛行平臺(tái)構(gòu)建高空優(yōu)勢(shì)，快速采集電力線沿線高精度激光點(diǎn)云和正射影像數(shù)據(jù)，通過一體化后處理軟件Hi-LiDAR可輕松獲取成果級(jí)點(diǎn)云數(shù)據(jù)及測(cè)區(qū)DEM/DSM等成果。

四、作業(yè)過程

▲技術(shù)路線圖

1.前期準(zhǔn)備

確定電力巡檢的范圍和要求，包括巡檢線路、設(shè)備類型等。確認(rèn)巡檢時(shí)間和天氣條件，盡量選擇晴朗干燥的天氣，以獲得更好的數(shù)據(jù)效果。確認(rèn)機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，包括檢查激光掃描儀、定位設(shè)備、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等。

2.航線設(shè)計(jì)與規(guī)劃

根據(jù)巡檢范圍和要求，設(shè)計(jì)巡檢航線，確定飛行高度和巡航速度。將航線輸入地面站，確保無人機(jī)可以按照預(yù)定路線自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)。

3.電力巡檢無人機(jī)操作

按照預(yù)定路線進(jìn)行巡檢，無人機(jī)搭載激光雷達(dá)設(shè)備完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。在采集過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，確保采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。

4.數(shù)據(jù)采集與處理

通過激光雷達(dá)設(shè)備獲取輸電線路走廊內(nèi)地形、地貌、地物（植被、建筑等）、桿塔、導(dǎo)線、絕緣子、金具等點(diǎn)云數(shù)據(jù)。利用Hi-LiDAR后處理軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到輸電線路沿線的三維地形。

5.成果分析與應(yīng)用

根據(jù)三維模型，可進(jìn)行地形分析，包括塔基所在位置、周邊環(huán)境、高差大小等，通過以上數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)電力線路與周邊地物空間距離的高精度實(shí)時(shí)測(cè)量分析。

五、成果展示

結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行線路工況缺陷分析檢測(cè)、凈空排查、線路交叉跨越分析、塔桿定位、弧垂分析、線路不同工況模擬及檢測(cè)，自定義配置規(guī)程參數(shù)并自動(dòng)輸出分析報(bào)告，可根據(jù)實(shí)際需求靈活使用。

整體點(diǎn)云效果——“真彩點(diǎn)云”

具有三維坐標(biāo)的點(diǎn)云成果

獲取電力桿塔與線路的同時(shí)獲取樹木及林下地形數(shù)據(jù)

DEM

安全距離分析

交叉跨越分析

樹木倒伏分析

電力線弧垂分析

六、項(xiàng)目總結(jié)

機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量具有非接觸式測(cè)量和作業(yè)效率高的優(yōu)勢(shì)，可在短時(shí)間內(nèi)完成輸電線路的測(cè)量和規(guī)劃，在大幅提高效率的同時(shí)保障作業(yè)安全。PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)具有高點(diǎn)頻、高線頻、高精度、高集成度、國(guó)產(chǎn)化的特點(diǎn)，可快速完成：

1.故障巡線：可快速、精準(zhǔn)定位電網(wǎng)及其設(shè)備的故障點(diǎn)；

2.常規(guī)巡線：可代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工巡檢，提高巡線效率，降低巡線成本，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減小人員作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)；

3.獲取線路走廊高精度三維空間信息及高分辨率的真彩色影像數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)線路交叉跨越高度、樹高房高、線路與周邊地物空間距離的高精度實(shí)時(shí)測(cè)量分析等；

4.通過周期性獲取的線路走廊植被點(diǎn)云的分析，可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)植物的生長(zhǎng)情況，模擬植被生長(zhǎng)狀態(tài)，預(yù)先獲取線路凈空內(nèi)樹木的超高量，以滿足規(guī)范安全運(yùn)行要求。

審核編輯 黃宇