電力建設(shè)是國民經(jīng)濟建設(shè)的重要組成部分，目前我國已形成華北、東北、華東、華中、西北和華南電網(wǎng)共6個跨省區(qū)電網(wǎng)。為滿足社會需求，國家電網(wǎng)正在進行超高壓大容量電力線路擴建，線路將穿越各種復(fù)雜地形，對電力設(shè)施安全性、可靠性及其運行狀態(tài)的實時性監(jiān)測要求越來越高，如何提高電力線路檢測的精度和效率，是困擾電力行業(yè)的一大難題。

一、項目背景

云南電力單位需對某山區(qū)電力塔基位置進行測量規(guī)劃，同時對電力線路進行障礙物巡檢監(jiān)測。

二、痛點分析

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)場勘查難度大、勞動強度大，難以獲取有效真實地形，尤其是遇到電網(wǎng)緊急故障和異常氣候時，難以快速精準完成輸電線路巡查，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、實施方案

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

四、作業(yè)過程

▲技術(shù)路線圖

1.前期準備

確定電力巡檢的范圍和要求，包括巡檢線路、設(shè)備類型等。確認巡檢時間和天氣條件，盡量選擇晴朗干燥的天氣，以獲得更好的數(shù)據(jù)效果。確認機載激光測量系統(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)計與規(guī)劃

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

3.電力巡檢無人機操作

按照預(yù)定路線進行巡檢，無人機搭載激光雷達設(shè)備完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。在采集過程中，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量，確保采集的數(shù)據(jù)準確無誤。

4.數(shù)據(jù)采集與處理

通過激光雷達設(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、金具等點云數(shù)據(jù)。利用Hi-LiDAR后處理軟件對采集的數(shù)據(jù)進行分析處理，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)實現(xiàn)電力線路與周邊地物空間距離的高精度實時測量分析。

五、成果展示

結(jié)合數(shù)據(jù)進行線路工況缺陷分析檢測、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，自定義配置規(guī)程參數(shù)并自動輸出分析報告，可根據(jù)實際需求靈活使用。

整體點云效果——“真彩點云”

具有三維坐標的點云成果

獲取電力桿塔與線路的同時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、項目總結(jié)

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

1.故障巡線：可快速、精準定位電網(wǎng)及其設(shè)備的故障點；

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，降低勞動強度，減小人員作業(yè)危險系數(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時測量分析等；

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

審核編輯 黃宇