激光雷达在电力巡检的创新应用

激光雷达在电力巡检的

创新应用

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除了通道排查树障以外，雷达在通道中还有哪些创新点，对运维有哪些帮助？

应用机载激光雷达技术进行输电线路巡检的优势如下：

1、能够快速获取线路走廊高精度的三维空间信息及高分辨率的真彩色影像信息，可实现线路交叉跨越高度、树高房高、线路与周边地物空间距离的高精度实时测量等；

2、可实现线路安全距离范围内障碍物的自动识别与定位，并可自动输出全线路障碍物统计列表；

3、借助影像可识别电力设施的鸟巢等障碍物、螺栓缺失、绝缘子串损坏等排查；

4、通过多次数据的对比分析，可识别线路长时间运行后杆塔有无倾斜、倾斜角度多大、有无位移，这是常规遥感技术巡线技术做不到的；

5、通过周期性获取的线路走廊植被点云的分析，可动态监测植物的生长情况，模拟植被生长状态，预先获取线路净空内树木的超高量，以满足安全运行要求；

6、净空排查：主要对通道环境中违章建筑、建（构）筑物、树木（竹林）等与导线之间安全距离的检测。

7、获取线路走廊的精确三维地形，分析线路走廊的地质灾害及地质灾害对线路安全运行的影响。

8、结合电塔三维模型、线路走廊三维地形地物数据以及收集的线路属性参数，还可以辅助实现线路资产管理，与智能电网方案结合，效果更好。

9、可根据巡检不同的技术要求，集成可见光相机／多光谱相机／红外相机。

后台数据处理后，软件有哪些模块可以实际运用？

数据处理巡检分析一体化软件集航迹解算、点云分类处理、影像处理及线路巡检分析为一体，可操作性强，简单易学。该软件功能模块主要包括线路当前工况缺陷分析检测、净空排查、线路交叉跨越分析、塔杆定位、塔杆倾斜测量分析、杆塔位移监测、弧垂分析、线路不同工况模拟及检测，软件内置国网线路安全运行规程等，支持自定义配置规程参数并自动分析报告输出，可根据实际需求灵活使用。

在哪些方面可以表现降低了运维成本和劳动强度？

外业数据采集及效率

巡检效率

1、由上两图可见，对于10km的线路长度，30分钟即可采集完所有

数据；50分钟内即可生成巡检报告，获取通道内的净空数据，外业人员可及时联系相关人员，在短时间内，排除净空障碍隐患。这种效率是传统人工巡检无法做到的，以下是具体比较：

无人机载激光雷达电力巡线社会经济效益一览表

2、巡线数据真实可靠性：由于传统的人工巡线很难确保巡线人员能

够百分之百到达位置，即使是使用GPS“打考勤”，也不能确保巡线人员对每个检测点都进行认真可靠的检测。因此，对于数据收集的可靠性上，使用无人机搭载激光雷达，是更具备真实客观性。

3、大幅度减少外业人数，减少野外作业的时间，降低作业的风险。

4、软件优势：传统人工巡检为手工纸介质记录，存在人为因素多、管

理成本高、无法监督巡检人员工作、巡检数据信息化程度低等缺陷。天眼公司依托多年电力线路巡检、激光雷达系统研发、工程应用及软件开发的经验，开发出激光雷达数据处理、巡检结果分析一体化的三维输电线路巡检软件，避免了数据处理、数据分析在不同软件之间的切换，操作流程简单易学，便于电网维护人员从数据采集以最快的速度获取线路巡检结果。

激光雷达输电线路巡检软件主要功能

激光雷达输电线路巡检软件实现输电线路本体及其走廊三维信息、输电线路本体热分布图像和高清彩色影像的实时数据采集。为了快速完成数据处理与分析，形成输电线路安全隐患预警报告，定制开发专用的输变电线路巡检分析软件来实现以下功能。

1、数据预处理功能：包括全息数据导入、航迹姿态数据处理、激光点云数据解算、激光点云/高清影像/红外图像等精确匹配等；

数据预处理功能主要应用到的坐标转换如下。

（1）扫描仪局部坐标到IMU坐标转换；

（2）IMU坐标到GPS大地坐标转换；

（3）GPS大地坐标到地心转换。

本软件通过位置和方向数据（POS）与激光扫描仪坐标（SOCS）通过时间同步，在大地坐标系统中融合处理，输出我们需要的投影坐标数据。

2、数据后处理功能：包括激光点云噪声滤波、点云分类处理、正射影像制作、真彩色激光点云提取、热图像激光点云提取、点云（含真彩色）栅格化处

理等，输变电线路巡检软件将这些复杂独立的后处理功能处理集成为一个模块；

3、巡线通用功能：包括三维真彩色点云展示、高清影像定位展示、高清红外图像定位展示、数字表面模型显示、数字高程模型显示、数字正射影像显示、与Google Earth图像集成显示等功能；

4、巡线专用功能：包括线路当前工况缺陷分析检测、净空排查分析、线路交叉跨越分析、杆塔定位、杆塔倾斜测量分析、线路不同工况（覆冰、高温、风偏）缺陷检测、断股预测以及内置国网、南网线路安全运行规程，支持自定义配置规程参数并自动分析报告输出。

4、经济效益：传统的巡线模式，由于其规模效应不明显，随着线路长

度的增加，导致管理工作量的增加和管理成本的上升，从而导致平均成本的持续上升。而使用无人机搭载激光雷达巡线，随着线路长度的增加，其规模效应越来越明显，而且管理工作量和管理成本增加不大，平均成本会越来越低。

哪些方面是人工巡检做不到的？

1、线路巡检数据的精度即精细化巡检，包括地形、树高、塔杆、电线弧垂

及交叉跨越，人工巡检无法做到厘米级精度。

2、全自动进行危险地物（特别是树木、交叉跨越）检查、报警、并输出检

测结果统计列表。

3、对杆塔位移/倾斜自动探测。

4、线路走廊地形空间分析，地质灾害识别

5、为沿线的植被管理、植被生长预测、制定植被砍伐计划提供依据。

6、D EM可反映线路走廊地形的起伏状态，可以作为线路走廊滑坡分析、杆

塔倾斜探测的基础。

7、线路的三维信息管理：通过机载激光雷达系统获取线路及其走廊的点

云、正射影像、地面模型、三维模型等多种数据可用于线路的全生命周期信息化管理，了解每基杆塔的建成时间、历史巡检时间、历史故障、故障检修时间。

与目前多处应用的倾斜摄影技术比较：（红色代表占优）