激光雷达探测输电走廊安全风险研究现状

输电走廊环境监测和风险预警是电网防灾抗灾的重要研究内容。在激光雷达、物联网、无人机及计算机技术的发展与推动下,利用各种新型遥感监测与巡检手段进行输电走廊大范围、智能化巡检成为重要发展趋势。综合多种监测数据的线路安全风险评估与灾害预警,成为智能电网建设工作的研究热点之一。本文系统论述了应用激光雷达技术进行输电走廊安全风险探测的研究现状与发展趋势,分析了激光雷达在输电线路安全风险探测中的优缺点,讨论了激光雷达输电线路巡检和监测数据在输电线路安全风险评估预警中所面对的问题与挑战。     

智能电网输电安全巡检系统的设计与开发

线路巡检时存在缺陷巡检记录无统一规范、巡检人员巡检时难以考勤、消缺人员错登杆时无法提醒、靠近危险点时无法提示等问题。针对以上问题,开发了智能电网输电安全巡检系统,利用计算机技术和移动GIS技术将输电线路巡检工作纳入智能化、规范化、网络化、安全化的轨道。     

面向电网巡检的多旋翼无人机航测系统关键技术研究及应用

针对无人机电力巡检所面临的定位精度低、近距离巡检操控难度大、自动化程度低、人为操控事故风险高等问题,本文提出了利用多旋翼无人机RTK差分定位技术、复杂塔型飞行规则机器学习算法等无人机航测系统技术,研发面向电网巡检的无人机智能操作系统及控制终端,提升电网线路日常管理和应急指挥的规范性、便利性和经济性,为电网管理部门提供一种低成本、易操作、高效率、机动灵活的新型巡检模式。     

大型固定翼无人机在架空输电线路中的应用模式研究

输电线路是发电厂向电力负荷中心输送电能及电力负荷中心之间相互联络的长距离线路,为及时发现线路隐患,需对架空输电线路进行定期或不定期巡检。相对于常规巡检方式,采用无人机巡检效率更高。目前采用多旋翼无人机进行线路精细化巡检已得到广泛应用,但固定翼和无人直升机在这方面的应用研究尚不深入。对大型固定翼无人机进行多指标分析,构建系统配置集,基于巡检业务应用场景,对各个场景下的巡检对象进行细致的应用模式研究,形成各个应用场景下每类巡检对象的应用模式。     

无人机低空摄影构建影像点云的线路巡检方法

针对当前架空输电线路人工巡检方法存在的劳动强度大、条件艰苦、危险性高且效率低等问题,提出了一种基于无人机低空摄影构建影像点云的输电线路巡检方法。首先阐述了总体技术路线,研究了架空线路无人机影像拍摄方法、航线敷设方法及山区变高飞行航高设计方法,然后利用影像数据进行电力线量测及重建、线路通道场景三维重建以及架空线路障碍物探测,通过试验案例详细对本文方法进行精度分析。试验结果证明,该方法仅依靠低成本设备即可实现可靠的线路巡检,大大降低了现有输电线路的巡检成本,提升树障检测的质量和效率,能保证线路安全运维。     

台风灾害下无人机激光雷达技术的电网巡视应用

针对台风过后人工巡检电力线路效率低、勘测困难的难题,在收集了台风来临时刻对我国南方架空线路带来的影响资料的基础上,该文总结了台风及暴雨对输电线路运行设备的影响.该文从灾前隐患点排查、灾后灾情勘探和评估等方面着手,研究了基于垂起固定翼无人机载激光雷达的台风灾害后电网巡视的关键技术,并提出了台风前后灾情评估技术路线.通过某电力线路的巡检证明了上述技术路线的可行性.试验表明,基于垂起固定翼无人机载激光雷达技术可以提高面向台风灾害的特殊电力线路巡检的精度、完整性、工作效率.     

特高压输电线路通道三维可视化系统的实现

智能巡检技术的飞速发展可有效提高直升机、无人机、机器人及各类智能终端巡检高压输电线路的运维水平、提高工作效率、减小劳动强度.本文利用智能终端平台搭载的激光雷达扫描系统获取特高压输电线路上的激光雷达点云和光学影像数据,在激光扫描技术、三维可视化术及大数据分析等技术融合的基础上,在三维全景平台上融合航检数据,建立输电线路通道管控系统,全面提升输电通道的管理水平.     

无人机系统在架空输电线路巡检业务中的应用

基于架空输电线路巡检业务需求,分析不同巡检业务对探测手段及载荷传感器类型的要求,根据载荷成像要求提出对飞行平台飞行指标的要求。从载荷能力等不同维度对不同的无人机平台进行系统对比,考虑载荷对飞行平台的要求,提出不同无人机平台可搭载任务载荷设备,进而形成不同的无人机巡检系统。结合不同无人机巡检系统的特点,实现架空输电线路巡检中对不同无人机系统的最优选择,达到提高巡检效率,降低运维成本。     

机载激光点云输电线路巡检关键技术研究EI北大核心CSCD

输电线路作为电网系统的重要组成部分,承载着国民生产和生活所需电力能源的运输命脉,对其运行状态安全巡检及风险监测一直是电网运营管理部门关注的重点。机载激光雷达(light detection and ranging)能够快速获取高精度、高密度的输电线路三维空间信息——点云数据,弥补了传统人工地面巡检效率低下、精度不高的缺陷,已成为输电线路智能化巡检研究的新型技术手段。尽管国内外学者开展了大量的激光雷达电力巡检工程试验和理论研究并取得了显著的进展,但相关研究仍存在算法普适性不够高、信息挖掘和应用不够全面等问题。因此,论文聚焦激光点云输电线精细提取、激光点云输电线模型重建、输电线工况模拟和状态监测等关键技术开展研究。主要研究内容和结论如下。     

基于气象信息的输电线路风险评估系统研究与应用

输电线路长时间暴露在户外,其安全可靠运行与气象信息密切相关,尤其是台风、冰灾等恶劣天气,是输电线路安全运行的极大安全隐患;为了应对恶劣气象条件对输电线路造成的巨大经济损失,并提前做好相关防范工作,将恶劣天气对输电线路安全运行的影响降至最低,并在电网防灾减灾中起到积极作用,现设计并实现了基于气象信息的输电线路风险评估系统,阐述了系统的总体架构及设计,详细介绍了系统的技术路线及内容;实现了台风、雷电、污闪、覆冰恶劣天气对输电线路造成影响的评估,并生成按风险等级划分的输电线路风险集,提醒有关部门尽早安排电网应对恶劣天气的举措.该系统在国家电网公司华东分部进行应用,为电网调度安全运行提供了重要的辅助决策.     

电力线巡检的无人机数字正射影像制作北大核心CSCD

近年来,高空输电线路架设规模大、地形复杂、自然环境恶劣,人工定期巡检,已经达不到安全稳定的要求。该文为了改善电力线巡检工作的效率和安全性,采用无人机搭载多种传感器对电力线进行巡检。其中光学影像按照线路摄影测量的方式获取电力线,并运用智能空中三角测量处理,用此影像制作数字正射影像。实验表明,DOM可以达到1∶2 000的精度,有利于对测区内的目标定位和电力线巡检。此方法可显著地提高电力线巡检工作的效率,并为电力线走廊构建三维场景提供重要数据源。     

电力线巡检的无人机数字正射影像制作

近年来,高空输电线路架设规模大、地形复杂、自然环境恶劣,人工定期巡检,已经达不到安全稳定的要求。该文为了改善电力线巡检工作的效率和安全性,采用无人机搭载多种传感器对电力线进行巡检。其中光学影像按照线路摄影测量的方式获取电力线,并运用智能空中三角测量处理,用此影像制作数字正射影像。实验表明,DOM可以达到1∶2 000的精度,有利于对测区内的目标定位和电力线巡检。此方法可显著地提高电力线巡检工作的效率,并为电力线走廊构建三维场景提供重要数据源。     

输电线路风偏模拟分析系统研究

采用激光点云、数据高程、高清影像等技术,构建了输电线路工况模拟分析模型,设计开发了输电线路风偏模拟分析系统.在系统中实时集成第三方环境参数,通过输电线路风偏工况模拟分析,对超过安全阈值的输电线路进行定位、预警和预报,为输电线路的自动化巡检和隐患智能预警分析提供了技术支撑和科学决策依据.     

无人机输电线路测量点云自动分类与快速巡检

本文基于无人机激光点云数据进行输电线路特征对象的分类提取与快速巡检,首先对多无人机平台通过空中测量的手段获取得到的数据进行了对比分析,然后针对固定翼无人机激光点云数据进行杆塔、导线、植被和地面的自动分类与提取,并进行导线修复,最后得到当前工况安全距离检测报告.结果 表明,固定翼无人机激光雷达系统一方面可以进行输电线路快...     

基于三维激光扫描技术的超高压输电线路巡线技术研究

本文将三维激光扫描技术应用于超高压输电线路的检测与维护中。与传统的线路检测与维护方法相比较,三维激光扫描技术提供了一种方便、快捷、高效的三维数据获取手段,在此基础上,方便地计算超高压输电线路维护过程中所需的各项参数,如档距、高差、弧垂、导线的相间距离等。一方面,可以有效地论证输电线路的设计方案是否合理;另一方面,也可以合理确定故障频发地段,为电网的安全稳定运行提供了可靠的技术保障。     

输电线路的数字微地形自动提取方法

微地形是输电线路工程安全运行、电线积冰风险区划和线路建设期能耗计算等工作的重要基础,实现输电线路微地形的合理提取是复杂地形条件下电网工程建设的前提与保证。针对传统输电线路微地形提取存在决策知识模糊、主观因素影响大和缺少定量提取指标等问题,依据规程中微地形分类体系,提出了以地形位置指数、坡度、相对高程和水体距离为特征因子的组合表达输电线路微地形提取决策方案,利用数字地形分析技术建立了输电线路微地形自动提取方法。以2012—2018年某电网公司9条输电线路域栅格数字高程模型数据进行提取实验,实验结果与分析表明,所提方法能够有效提取垭口地形、高山地形、抬升地形、峡谷地形和水汽地形5类典型输电线路微地形,且揭示了微地形分布与线路灾害发生的相关性,可为电网建设可行性论证、线路精细化设计等提供技术支持。     

无人机载激光测量系统在电力上的应用

随着激光雷达技术的发展,激光雷达现在可用于电力巡查。传统的巡查方式空间定位精度不高,难以精确判断线路走廊地物到线路距离,无法快速分类整理;无人机技术的快速发展也为激光测量提供了方便、高效的载体平台,而无人机载激光测量系统可以更好地解决这些问题,综合获取输电线路本体、走廊、设备运行状态等数据信息,建立具有对信息进行传输、存储、展示等功能的管理系统,实现对输电线路进行实时、全面、高效的三维可视化管理。     

无人机低空遥感技术进展及典型行业应用综述

针对无人机低空遥感技术进展及典型行业应用进行综述性讨论。其中,无人机遥感系统的研究进展分别从无人机硬件系统进展、无人机视觉导航与控制进展,以及无人机遥感数据处理进展等3个方面进行阐述;典型行业应用方面,则以传统大比例尺测绘应用、水利水电工程应用、电力线路安全巡检应用、林业参数提取与监测应用,以及环境保护监测等方面进行阐述。文章最后为无人机遥感系统在相关行业与工程应用中进一步推广给出几点建议。     

LiDAR点云赋能的智慧工地动态管理方法与实践

立足大范围架空输电线路施工现场管控需求,从安全管控、进度管控、施工质量管控、综合管理4个角度,利用物联网、无人机、智能分析、激光点云、地理空间信息等技术多维度开展智慧工地专题研究。基于获取的机载LiDAR点云,利用改进的体素化方法,通过配准后多期点云Bounding Box中的体素索引对多期LiDAR点云进行变化检测,动态智能管控电力工地的施工进度与安全,并对各技术模块进行集成。基于LiDAR点云搭建电力工地的三维可视化管理服务平台,可实现智能化、互联网化管理,实现输电线路建设领域创新驱动发展和绿色电网建设,将电网基建建设推到一个更高的台阶。     

无人机LiDAR在输电线路平断面测绘中的应用

传统输电线路平断面测绘方法工作量大、野外危险性高,难以测量植被覆盖区域地面点高程及交叉跨越导线。针对该问题,本文提出了将无人机LiDAR技术应用于输电线路平断面测绘的方法。首先分析了无人机LiDAR的原理及优势;然后对无人机LiDAR外业数据采集、激光点云滤波构建DEM、三维地物采集、断面提取及平断面快速成图等关键技术进行了深入研究。结果表明,该方法可以实现高精度、智能化地测绘平断面图,效率大大提高,为输电线路路径优化提供了技术支撑,具有巨大的经济和社会效益,值得推广与借鉴。