一文读懂 | 融合激光雷达和视觉的架空线路一体化巡检技术 – 北京918博天堂股份有限公司


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    一文读懂 | 融合激光雷达和视觉的架空线路一体化巡检技术

    架空线路作为电能输送的重要设备,其安全稳定运行是电能输送前提和保障。伴随无人机技术在电网中的发展,架空线路巡检的方式也由“传统人工→单兵人机协同→无人机机巢自主巡检”模式逐步递进。

    在网格化、差异化部署无人机机巢下,当前架空线路巡检现状已形成基于输、变、配一体化多专业协同作业模式。巡检任务下发后,依托航线自主规划、无人机机巢间的协作控制,实现线路精细化拍照和无人值守化建设,再通过人工智能算法自动将巡检成果上传指挥平台,统一规范化数据管理。

    ▲架空线路高精度激光点云

    在此过程中,918博天堂经过多年的探索,构建了一套集软硬件于一体的架空线路巡检技术方案,实现从点云数据采集(设备端)→点云数据解算(处理端)→航线规划(分析端)→作业APP(自主巡检)→缺陷识别(软件端)→成果综合管理(可视化)的闭环模式,达到架空线路巡检安全、经济、高效的目标。

    ▲架空线路巡检技术方案

    该方案也在多个项目中落地应用,为客户提供了高效、精准的技术支撑。如:

    激光雷达工况模拟

    模拟并预测台风、高温、覆冰等极端天气下的线路运行环境,提供防灾减灾、灾后恢复预案。

    激光雷达竣工验收

    对弧垂、相间距离、净空距离等项目进行逐项检测,对比作业规程阈值,定位缺陷点,总结超限数据。

    ▲激光雷达竣工验收

    应急处置

    面对复杂难解的“盲盒”问题时,通过点云反向分析,实现隐患的准确定级,如线路频繁跳闸分析。

    ▲应急处置

    点云压缩,4级压缩比97.8%

    通过先进压缩技术,可将原始100兆点云数据压缩至2兆,压缩比高达97.8%,提升传输处理效率。

    ▲点云压缩,4级压缩比97.8%

    通过该技术方案的实施,实现了架空线路巡检巡检管理的精益、巡检业务的高效以及巡检作业的智能。但在架空线路一体化巡检的全面需求方面,如杆塔巡检精细航线缺乏灵活针对性;通道巡检首飞难,遇到线路改动复飞受杆塔坐标困扰大、单纯摄像头监测不足;手动沿导地线飞行拍摄难度大,弧垂受地形影响多变导致预制航线也会失效。因此,亟待建设具备网格化、无人值守、摆脱航线限制且行之有效的自主巡检模式。

    ▲杆塔精细化巡检

    近几年,918博天堂对产品功能到技术的全面升级,通过激光雷达与视觉图像融合技术创新,满足行业越来越严苛的业务要求。激光雷达能够快速精准进行三维通道巡检,同时指引无人机摆脱预制航线飞行;视觉图像可用于检测线路本体缺陷,还可以协助激光雷达增强环境感知能力;二者融合实现的通道、杆塔、导地线全场景一体化安全、高效巡检,不仅提高了巡检效率,大大降低了人为因素影响,还提升了巡检人员的安全性和工作环境。

    ▲架空线路巡检技术体系3.0

    自主飞行,918博天堂 X4

    在产品技术上,918博天堂创造性推出918博天堂 X4自主飞行激光雷达采集系统,系统集成小型32线激光雷达、高精度惯导、高分辨率测绘相机及高算力边缘计算平台。基于自研的 AirPilot 自主飞行算法,设备可实现场景障碍物感知、自主避障飞行。

    面对通道巡检任务,918博天堂 X4在自主飞行过程中,不依赖RTK,实时查看通道点云模型与危险点,自动识别导线、树木,实时计算树障点。

    ▲通道实时树障

    对特定通道(如电缆通道、输电线路通道等)进行多时相的高频监测与对比分析,提前识别可能对通道造成破坏的外部因素(外破源)。

    ▲通道多时相高频对比、提前识别外破源

    基于侧边防线飞行技术对档间电力线和间隔棒巡检,导线断股散股、销钉脱落锈蚀等隐患数据一一可见。

    无须事先规划航,无需人工干预,自主识别周围环境,精确锁定并跟随导线进行飞行,还可在不同的回路和相线之间自动进行切换。

    ▲导地线自动换线、过塔

    雷视一体低误报

    在此基础上,918博天堂进一步推出了先进的点云在线监测设备,设备能够实现全天候、不间断的7*24小时监测服务。通过高效的数据采集与处理,在线监测潜在的外部破坏风险,如树木生长靠近导线、施工机械侵入安全区域等,防止外破事故的发生。

    ▲施工现场监测

    雷视融合

    基于导地线自适应巡检需求,918博天堂通过激光雷达与视觉图像融合技术实现对导地线的实时识别,并指挥无人机仿线飞行,全程不依赖RTK,自动拍摄。配合后台系统,支持对导地线照片的自动分类命名,缺陷AI识别。

    未来,随着技术的不断发展,918博天堂将矢志不渝地致力于推动构建更加智能、高效的电力巡检管理体系,为电力输送的稳定与安全提供强有力的保障。

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