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机载激光雷达案例(一)电力巡线

作者:激光部  发布时间:2019/9/5 15:07:00

由于国内电网规模不断扩大,长距离输电线路,如特(超)高压线路增长迅速,为了日常电力线路维护,更新电力线路数据,防止输电线路事故发生,需要保持周期性地对输电线路进行巡查。但我国幅员辽阔,很多输电线路都分布在崇山峻岭之中,无疑增加了电力巡线工作的难度。

 

目前,电力巡线的工作方式主要有:作业人员翻山越岭,通过人工方式对现有电力线进行巡查,以及利用无人机影像巡线等方式,这些巡线方式存在作业强度大、周期长,数据不直观、再利用价值较小,地形复杂地区难以工作等缺点。利用无人机飞行平台搭载激光雷达测量系统进行电力巡线是一项先进的技术手段,采用该项技术进行电力巡线,不仅可以大幅度提高工作效率上,还能减少野外工作,降低巡线成本。

 

今天将分享思拓力GOL260机载激光雷达测量系统在电力巡线方面的解决方案。

 

GOL260机载激光雷达测量系统

 

整个机载激光雷达系统由地面基站无人机、激光雷达及配套软件四个部分组成,如下所示:

 

 

 

 

GOL260机载激光雷达测量系统优势

 

GOL260机载激光雷达测量系统可以快速获得输电线路及其廊道周边的高精度激光点云,主要用于新建线路的走向设计和已建线路的定期巡线检查、输电线路管理以及各种专业分析,具有传统巡线手段所不具备的作业模式和技术优势。

 

激光雷达测量系统具有传统的影像手段所不具备的优势,是对传统巡线方式有效、必要和低成本的补充:

 

1. 点云数据精度高,无论地形、树木、杆塔,还是电线弧垂及交叉跨越,都可以最大限度实现数字化再现。

 

2. 可以对问题位置进行准确的空间定位,确定线路与走廊地物的空间关系。

 

3. 可以确定输电线路与地面、建筑物、植被、交叉跨越等的距离是否符合运行规范,并进行输电线路磁场干扰和安全范围等分析。

 

4. 为输电线路廊道的植被管理、植被生长预测、制定植被砍伐计划提供依据。

 

5. 结合在杆塔安装的温度、湿度、风速、覆冰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分析,为输电线路管理决策提供有力支撑。

 

 

GOL260机载激光雷达测量系统解决方案

 

通过多旋翼飞行平台为载体获取点云数据,为输电线路维护与巡检提供数据基础,通过专业输电线路处理软件,快速发现输电线路走廊、地物安全距离等潜在风险

 

GOL260机载激光雷达测量系统可以完成现场勘查航线规划数据采集

 

现场勘查:确认飞行区域后,首先做的是对飞行现场地形、地貌、建筑等地物进行观察,为接下来的飞行提供依据。

 

航线规划:航线规划工作是扫描成果质量的关键节点,根据飞行前对现场的勘查成果,合理规划航线以及飞行高度。

 

通过思拓力开发的激光飞控软件,可以实现自动8字绕飞、校准组合导航、谷歌地图KML导入、变高飞行、矩形和多边形航线规划、帯状飞行航线规划等,航线规划完成之后通过自动起飞的方式对输电线路进行扫描作业。 

 

 

激光飞控自动8字,校准组合导航

 

 

8字飞行,局部展示

 

 

现场作业

 

 

数据分析:利用机载激光组合导航数据处理系统,飞行完成后获得三种数据格式:

激光数据(*.xua)、GNSS/INS数据(*.dat)和基站数据(*.dat)。

 

获得三种数据后:

 

1、利用shuttle组合导航数据处理软件对数据分拣,航线差分解算,INS组合。

 

 

 

2、利用GOLTool数据格式转换软件,将已经解算的数据和分拣的数据转换为TXT、las格式文件,即可导入点云后处理软件

 

 

 

 

POS 数据采集流程图

以上步骤耗时十分钟,即可完成点云数据的预处理工作

 

 

3、利点云后处理软件Si-Scan可以对点云进行编辑:

 

 

Si-Scan软件界面

 

 

 

 机载激光雷达点云数据应用

 

将点云数据导入Si-Scan后处理软件,能快速获取输电线路走廊地形地貌、线路设施设备等精确的三维空间信息和点云模型。

 

根据输电线路安全距离的要求,可以分析出线路走廊内的电力线与植被、建筑物等地物地貌的间距,最大限度保障输电线路的安全运行。

 

 

 点云数据(俯视图)

 

 

点云数据(剖面图)

 

 

点云数据(局部)

 

 

Si-Scan点云处理软件在电力巡线领域的应用

 

Si-Scan点云处理软件可以更加直观、快捷、高效地进行电力巡线分析管理,Si-Scan软件在电力巡线方面能实现的功能如下:

 

1、支持txt、las、e57等格式导入;

 

2、可对点云进行粗差点剔除、均匀化抽稀、点云分割、水平面纠正等预处理;

 

3、可删除指定高度点云、删除距离扫描中心指定点云等功能;

 

4、支持点云两点、多点量测、面积量测、高度量测和坡度量测;

 

5、支持点云平面约束分类、TIN渐进加密分类和绝对高程分类法;

 

6、支持点云体积计算、平整面计算;

 

7、杆状地物提取;

 

8、支持DEM计算、等高线计算和水平剖分点云等功能;

 

9、支持自动自动化断面线制作、支持横截面制作和编辑功能;

 

10、软件可导出txt、las、e57等格式。

 

PS:根据客户需要,可以对思拓力机载激光雷达获取的输电线路高精度点云数据,利用第三方软件进行进一步的应用和拓展。

 

 

 

关于GOL260机载激光雷达

 

 

 

 

GOL260机载激光雷达是思拓力于2017年研发生产的轻小型激光雷达测量系统,以多旋翼无人机为载体,集高精度GNSS测量系统、高精度激光扫描仪、高精度惯导于一体,以独特的激光和点云处理技术,能够快速提取DEM、DLG、DSM和3D模型。

 

广泛应用于:电力巡线、数字城市、体积计算、地质监测、应急测绘、国土巡查、航道测绘等多用途领域。

 

 

GOL260机载激光雷达测量系统主要性能指标

 

更多精彩案例,请关注思拓力测绘(微信号:situolisurveying)的持续更新!

 

如果您希望了解更多产品信息,请与思拓力(020-32011050)或当地代理商联系。

 

 

 

 

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