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电力网络便捷管理方法
作者:    时间: 2017-05-03    关键字: 无人机 电力网络   浏览量:280

近年来,随着中国经济建设的高速发展,用电需求急剧增长,对电网建设的需求亦日益强烈。与此同时,面对已建成的庞大电力网络,如何有效地对其进行管理,以保证电网的正常运行,确保电力的安全输送,亦显得更加重要。一次停电事故不但给电网经营企业的经济效益带来巨额损失,而且对用电企业甚至整个社会都将造成严重影响。


传统方式

传统的线路管理、优化以及电力巡线多采用人工测绘方式或者航空摄影测量方式,有以下三大弊端:

●数据不直观、精度低、再利用程度不高

●作业强度大、作业周期长

●地形复杂地区难以开展工作


传统人工测绘方式

现在,一种新的电力网络管理的方式出现了!

这就是:无人机激光Lidar系统!


华测导航AS-100无人机激光Lidar系统


看官请注意,这不是一架普通的无人机,而是搭载了激光Lidar系统无人机!无人机激光Lidar系统最大特点是快速获取高精度激光点云和高分辨率数码影像!

无论对新建线路的走向选择设计,还是对已建线路的危险点巡线检查、线路资产管理以及各种专业分析,都带来了传统测绘手段所不具备的应用模式和技术优势。


现在一起去看看,华测导航自主研发的AS-100无人机激光Lidar系统是如何实现电力网络管理的!

1、数据采集

在航飞前要制订飞行计划,获取高精度激光点云和高分辨率数码影像数据。航线设计需要综合考虑地形地貌、续航时间、测区面积等因素,合理地划分架次,还需外业踏勘选准起飞点,适合在开阔、信号干扰少地区选取,而后为每个架次设计曝光点。如下图所示:

数据采集

高精度激光点云

高分辨率数码影像


2、数据预处理

通过激光点云分类算法,将得到的激光点云数据进行分类,分别得到地面激光点云、植被激光点云和输电线路激光点云数据。如下图所示:


分类前点云


地面激光点云

植被激光点云


电力线点云

3、电网管理主要应用:

3.1线路优化应用

以高精度、高分辨率正射影像和激光点云数据为基础,结合架空送电线路设计业务需求,实现线路路径优化设计、杆塔优化设计的一体化全流程应用。

基于剖面进行塔位优化,根据塔位坐标数据、塔基断面数据对线路各种指标进行统计分析,如下图所示:

电力塔位


剖面显示电力线


自动拟合悬链线


利用AS-100无人机激光Lidar系统进行线路优化设计,可达到路径优化、尽量减少拆迁、增加环境保护、减少劳动强度、加快设计进度、提高设计质量的效果。


3.2线路资产管理

通过巡线采集的高精度激光点云和高分辨率数码影像数据,处理成标准的DOM、DEM,结合分类后的点云,可以实现电力线路三维建模,恢复线路走廊地形地貌、地表附着物(树木、建筑等)、线路杆塔三维位置和模型等,辅以线路设施设备参数录入,可实现线路资产管理。


3.3电力巡线

电力巡线中的一项重要任务就是发现输电线路设施设备异常和隐患,以及线路走廊中被跨越物对线路的威胁。

利用AS-100无人机激光Lidar系统获取的高精度点云可以检测建筑物、植被、交叉跨越等对线路的距离是否符合运行规范;线间距是否满足安全运行的要求;获取的高清晰度的影像,可以让巡检人员在室内进行线路设施设备和通道异常的判别。

根据分类得到的电力线、植被和地面等分类的点云,可以计算出靠近电力线的植被并标记出来,可以起到预警的效果,如下图所示:


危险物体距离计算

根据被标记成危险物体的点云数据和电力线数据,计算出危险物体离电力线的最近距离,定量分析潜在的危险程度,如下图所示:


电力线下危险物体检测

3.4应急响应、故障排查

电力设施大多是无人值守,分布区域环境复杂,经常遇到自然灾害、自身系统或人员过失导致线路故障。AS-100无人机激光Lidar系统可快速对灾害区域进行数据采集,实现灾害区域快速定位,并三维还原灾害场景。监测人员根据三维点云以及影像数据对灾害现场损坏性精准评估,及时提出安全有效的响应办法。


3.5电网专业分析

不管是基于激光雷达数据设计后进行数字化移交建成的三维数字化电网,还是通过巡线手段建立的三维数字化电网,由于数据精度高,无论地形、树高、杆塔模型、电线弧垂及交叉跨越等,都是尽最大可能对现实电网在电脑中的数字化再现。结合从在杆塔上安装的温度、湿度、风速等监控设备传回的数据,可以在三维数字化电网基础上进行各种电力专业分析,如预测模拟不同温度、风速、覆冰下弧垂变化情况,模拟树木生长情况等,为线路管理决策提供有力支撑。


实现数字电网,就选无人机激光Lidar系统!


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