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无人机机载激光雷达巡线 三维建模让测量更精确

2016-11-19 10:16
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  11月4日,广东电网公司机巡作业中心的作业人员对汕头110千伏岗河线、棉河线开始了一次不同以往的巡视。他们在组装好的飞行器上装载了激光雷达设备,开始进行多旋翼激光雷达巡视。据广东电网公司机巡作业中心机巡作业部专责刘高介绍,广东电网公司是南方电网公司第一个“吃螃蟹的人”,这项新的尝试普遍推广后将大幅提升线路巡视精度。

  以往,激光雷达多在有人直升机上搭载。但直升机能够使用的区域有限,加上成本较高,作业范围基本在220—500千伏的高压骨干线路,110千伏及以下的线路覆盖不到,而这一部分线路有5万公里。与直升机相比,多旋翼无人机的“个头”小,灵活性高,用它们搭载激光雷达进行巡视就填补了这部分空白。

  据介绍,一直以来,多旋翼无人机多是搭载可见光或红外相机进行拍照,这种作业方式在线路日常巡视、保供电巡视、台风过境后堪灾巡视等作业中发挥了重要作用。而激光雷达与相机在用途和方法上都截然不同。激光雷达是一个三维建模的过程,通过扫描可以准确定位电网线路导线、杆塔的坐标,将设备的模型和设备周围环境的模型建立起来,并能测量线路与树木等植物间的距离。

  多旋翼无人机搭载激光雷达能够给线路安全带来更强保障。刘高说:“过去我们是通过人工来测量线路与树木之间的距离,这种点对点的方式可能会因为每个人所站角度不同等原因造成很大误差。”比如因为视角的问题,人眼看到的最高的树实际上不一定是最高的。现在通过激光雷达扫描的方式,能够立体呈现整个树障周边的环境,通过三维建模可以直接让程序自动判断最高的树与导线的距离,它的测量精确度非常高,相对误差在厘米级。另一方面,多旋翼无人机搭载激光雷达重现了线路周边的三维环境,相当于建立了线路的高精度电子沙盘,为管理人员制定针对性的外部隐患整治措施提供了更加直观的分析决策平台。

  广东电网公司从2016年3月开始进行多旋翼无人机搭载激光雷达巡视的作业,先后在肇庆、佛山、东莞、河源等地进行反复测试和验证,均取得了良好的效果。据了解,随着成本的进一步降低,广东电网公司在全省范围内大规模推广多旋翼激光雷达扫描作业,作业范围覆盖树障测量、施工黑点建模测量等多个方面,2017年作业杆塔预计超过15000处。
 

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