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四川绵阳供电公司输电运检中心为无人机装上三维激光雷达系统 提升输电线路巡检效率

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2021-09-09
来源:国家电网报

  8月29日,一夜暴雨过后,四川绵阳供电公司输电运检中心智能运检班成员利用无人机机载三维激光雷达系统,采集现场通道数据,对220千伏河曲线大档距区段开展隐患排查。

  当天上午,在得到飞行许可指令后,无人机开始飞巡工作,重点采集树线距离、交跨距离、线路弧垂、线路路径等信息,并对线路通道开展可见光拍摄和视频录制,不到20分钟就完成两基铁塔的线路通道数据采集作业。利用三维激光雷达系统巡检线路,运检人员可以获取线路走廊的高密度、高精度激光点云和光学影像数据,通过后期分析处理,可完成输电线路本体及周围环境的三维建模,实现输电线路走廊可视化浏览和各类空间距离的精确测量,为线路安全稳定运行提供技术保证。

  绵阳多高山密林。输电线路多分布在崇山峻岭中,线路交跨情况复杂,通道运维环境恶劣,常规人工巡线难度大、安全风险高。加之铁塔分布高差大,普通无人机巡检存在较大困难。

  为了破解这个难题,2016年5月份,时任绵阳供电公司输电运检中心无人机班副班长的李亚南带领9名青年员工开展技术攻关,提出将激光雷达三维扫描系统与无人机巡检相结合,对输电线路通道走廊开展数据化立体建模,实现线路通道高效、精确净空排查。

  输电运检中心依托中国科技城创新资源,与在绵科研单位合作,采用弱光信号探测等技术,解决了激光雷达系统小型化的难题,使得该系统可以搭载在无人机等超轻型飞机上。

  之后,李亚南又带领创新团队通过多次实验,测定了应用该小型激光系统巡检时,不同电力线的最优探测距离阈值和不同飞行器的最佳飞行速度。同时,创新团队成员基于三维激光点云数据,通过降维算法、双面拟合轴线算法、多分辨率包围盒算法,解决了铁塔定位、线路拟合、净空排查等大数据分析处理难题。

  最终他们历时3个月成功研发了名为“电力鹰眼”的三维激光雷达系统及配套一体化处理软件。该系统于2016年9月正式投入使用。

  2016年至今,经过不断更新、完善,该系统从最初应用于线路通道隐患排查,拓展应用到线路交叉跨越、档距、转角测量等多项工作中。目前,三维激光雷达系统可高效获取交叉跨越、树线距离等空间距离信息,测距精度可达厘米级。

  在绵阳供电公司2020年9月至2021年6月的森林防火隐患排查整治专项行动中,输电运检中心应用无人机机载三维激光雷达系统,对31条重要输电线路开展隐患排查,为运维检修作业人员提供了精准的数据支撑,提升了隐患缺陷整治效率,助推专项行动高效完成。

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