電力建設是國民經濟建設的重要組成部分，目前我國已形成華北、東北、華東、華中、西北和華南電網共6個跨省區(qū)電網。為滿足社會需求，國家電網正在進行超高壓大容量電力線路擴建，線路將穿越各種復雜地形，對電力設施安全性、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，大多數輸電線路分布在崇山峻嶺中，地理環(huán)境復雜，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施，現場勘查難度大、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，不能完全適應現代化電網建設與發(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據，通過一體化后處理軟件Hi-LiDAR可輕松獲取成果級點云數據及測區(qū)DEM/DSM等成果。

四、作業(yè)過程

▲技術路線圖

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，以獲得更好的數據效果。確認機載激光測量系統(tǒng)設備處于正常工作狀態(tài)，包括檢查激光掃描儀、定位設備、數據處理系統(tǒng)等。

2.航線設計與規(guī)劃

根據巡檢范圍和要求，設計巡檢航線，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定路線自動執(zhí)行任務。

3.電力巡檢無人機操作

按照預定路線進行巡檢，無人機搭載激光雷達設備完成數據采集任務。在采集過程中，實時監(jiān)測數據質量，確保采集的數據準確無誤。

4.數據采集與處理

通過激光雷達設備獲取輸電線路走廊內地形、地貌、地物（植被、建筑等）、桿塔、導線、絕緣子、金具等點云數據。利用Hi-LiDAR后處理軟件對采集的數據進行分析處理，得到輸電線路沿線的三維地形。

5.成果分析與應用

根據三維模型，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，通過以上數據實現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

結合數據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)程參數并自動輸出分析報告，可根據實際需求靈活使用。

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據

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

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、國產化的特點，可快速完成：

1.故障巡線：可快速、精準定位電網及其設備的故障點；

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；

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據，可實現線路交叉跨越高度、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)，預先獲取線路凈空內樹木的超高量，以滿足規(guī)范安全運行要求。

審核編輯 黃宇