【電力巡檢解決方案】線路優化_電力巡線_線路資産管理-華測導航

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電力巡線解決方案
面對已建成的電力網絡,需要有效地對其進行巡線管理,以确保電力的安全輸送。傳統的巡線方法存在數據不直觀、精度低、再利用程度不高、作業強度大、作業周期長以及地形複雜地區難以工作等缺點。
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相關事業部介紹
系統特點


多平台激光雷達系統具有快速獲取高精度激光點雲和高分辨率數碼影像的優點,可以獲得輸電線路相關距離測量的數據,如通道内的樹竹房障、交叉跨越(輸電線路、高速、河流等)、導地線弧垂及杆塔各部件之間的安全距離等。系統無論對新建線路的走向選擇設計,還是對已建線路的危險點巡線檢查、線路資産管理以及各種專業分析,都帶來了傳統測繪手段所不具備的應用模式和技術優勢。 

激光雷達電力巡線解決方案,華測激光雷達電力巡線可實施性方案

解決方案
近年來,随着中國經濟建設的高速發展,用電需求高速增長,對電網建設的需求亦日益強烈。與此同時,面對已建成的漫長電力網絡,如何有效地對其進行管理,以保證電網的正常運行,确保電力的安全輸送,亦顯得更加重要。一次停電事故的發生不但給電網經營企業的經濟效益帶來損失,而且對電力用戶和整個社會都将造成嚴重的影響。

 機載激光雷達系統在電力巡線中的應用


1、 現狀及困難  

由于國内電網不斷擴大,長距離輸電線路如特(超)高壓線路增長迅速,而且很多的輸電線路分布在崇山峻嶺之中,為了日常電力線的維護、更新電力台賬數據、防止電力事故的發生等工作,需要對電力線進行日常的巡查工作。目前,電力巡線工作主要由電力工人翻山越嶺,采用人工觀察或者無人機影像查看對現有電力線進行巡查,存在作業強度大、作業周期長,數據不直觀、精度低、再利用程度不高以及地形複雜地區難以工作等缺點。


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傳統電力巡檢方式


2、 項目優勢  

(1)應用優勢

機載激光雷達系統由于具有快速獲取高精度激光點雲和高分辨率數碼影像的優點,無論對新建線路的走向選擇設計,還是對已建線路的危險點巡線檢查、線路資産管理以及各種專業分析,都帶來了傳統測繪手段所不具備的作業模式和技術優勢。其主要應用如下:

① 新建線路的驗收及原始檔案的建立。主要包括:線路通道(樹木房屋)、交叉跨越(輸電線路、高速、鐵路等)、杆塔本體(各部件安全距離、傾斜等)、導地線弧垂及線間距離等。

② 對運行中的輸電線路,測量導線與樹竹、新建房屋等的安全距離,對樹竹的生長趨勢進行判斷等,大負荷高溫等情況導地線弧垂的檢測和交叉跨越點線間距的測量。

③ 帶點作業前校核杆塔各部件之間的安全距離測量。如塔窗結構尺寸、導線間安全距離等。 


(2)設備概況

機載激光雷達掃描測量系統集成了激光傳感器、定位定姿系統、高分辨率數碼相機、計算機控制單元、無人機飛行平台等,具有集成度高、質量輕、數據精度高、運行成本低、使用限制少、操作維護簡單、快速拆裝、方便攜帶等特點。

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機載激光雷達系統

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AS-100多平台激光雷達系統參數

(3)解決方案

通過無人機搭載激光雷達系統獲取真實點雲數據,為輸電線路監護人員提供數據基礎,通過專業電力三維激光點雲軟件處理,以電力走廊内的關鍵對象—電力線與電力塔為核心,發現輸電線路設施設備異常和隐患,以及線路走廊中被跨越物對線路的威脅。标識高大植被、高層建築、穿越線路等關注地物,分析相互之間的拓撲關系與相互作用,輸出圖表提示危險排查區域,檢測建築物、植被、交叉跨越等對線路的距離是否符合運行規範。


航線規劃及數據采集

航線的規劃工作是決定飛行掃描測量成果質量的關鍵因素,規劃完成通過自動或者手動控制的方式,對輸電線路進行飛行掃描測量和成像,獲得高精度點雲和影像數據。


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數據采集

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 高精度點雲數據



數據分析

将點雲導入到專業電力點雲分析軟件中進行處理。利用機載激光雷達獲取的高精度點雲,快速獲得高精度三維線路走廊地形地貌、線路設施設備,以及走廊地物(包括電塔、塔杆、挂線點位置、電線弧垂、樹木、建築物等)的精确三維空間信息和三維模型。根據輸電線路安全距離的要求,可分析線路走廊内導線與植被、建築物、交叉跨越等淨空距離,進而确定線路運行狀态是否安全,并對超過預定安全距離的危險點形成報表并進行标識提示,最大限度的發揮系統的輸電能力。


① 三維立體及快速剖面查看


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電力線路俯視圖


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電力線路剖面圖


② 三維量測分析

實現對線路任意點距離量測、面積量測。能夠直接精确測量出輸電線路各點的坐标、高程、任意兩點間空間距離、任意點高程等;能夠精确測量電力線相間距離,為間隔棒的制作與安裝提供精确尺度。


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三維量測


③ 濾波與地物分類

實現激光點雲的濾波處理和點雲分類,将點雲數據劃分為地表點雲、輸電本體點雲及走廊内地物點雲等幾類。提高數據生産效率, 消除了數據濾波以及坐标轉換等費時的工作,實現自動化數據處理過程,節省了重要的時間和資源。


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分類後點雲

④ 三維建模

自動化三維地形重建技術,通過激光點雲濾波結果,生成高精度的數字高程模型DEM,實現線路走廊三維地形還原。


⑤ 電力線提取

利用分類後的線路走廊地物的激光點雲,跟蹤相鄰點雲數據,将同一條線路上的點雲數據識别出來,并輸出矢量化的電力線成果。


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電力線提取


⑥ 電力安全運行分析

直接基于激光點雲數據精确量測線路走廊地物(特别是樹木、房屋、交叉跨越)到導線的距離是否滿足安全運行要求。按照相關标準設置這些地物點到電線的安全距離要求,進而自動進行安全距離檢測計算,一旦該類别地物到電線的距離不符合相關要求,則自動報警,彙總輸出危險點統計圖表,以便于運行維護人員野外現場檢修。


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分析統計信息


 缺陷點檢測

缺陷點檢測


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交叉跨越


除了檢測當前危險點信息,還可進行風偏、高溫、覆冰等模拟分析,查找最大危險點。


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最大風偏


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覆冰模拟


3、 總結與展望  

在新的經濟及科技環境下,生産效率關乎企業的生存和發展,伴随着電網公司信息化建設的推進以及信息化規劃的開始,信息化的推廣為提升工作效率和工作質量起到了很大的作用。通過無人機激光雷達進行電力巡線,使得外業巡線水平持續提升,能夠改善巡檢數據的有效性和準确性,提升業務運作的效率和決策的科學性和準确性,最終提高企業的經濟效益。



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