一、应用背景
输电线路巡检是电网运营维护管理部门需要进行的一项重要工作，为了确保电力线路的运营安全，通常需要定期对线路进行巡检，以便及时发现和排除安全隐患。随着高电压、大功率、长距离输电线路越来越多，线路走廊穿越的地理环境也越来越复杂，如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭，对其运行维护日趋困难。依靠人工为主的巡检模式因巡视效果差、工作效率低等原因难以满足发展需要。
直升机巡检高压输电线路，具有效率高、不受地域影响等优势，利用直升机平台搭载三维激光雷达扫描系统，快速获取输电线路走廊的精确三维坐标，结合输电线路相关运行规程对线路通道内树障、交跨等缺陷进行分析，为输电线路安全运行和检修服务提供数据支撑，直升机激光雷达巡检已成为电力巡线的主要手段。
二、设备选配
数据采集设备：LiEagle 1350机载激光雷达扫描系统
LiEagle1350 机载激光雷达系统是基于直升机/轻型有人机平台的长距离激光雷达扫描系统，集成长距离激光扫描仪、IMU、GPS 以及数码相机，通过自主研发的控制系统，同时采集激光雷达点云数据及影像数据。搭配LiAcquire激光雷达系统控制软件、LiGeoreference激光雷达点云解算软件和918博天堂激光雷达电力巡线处理软件，为用户提供数据采集、解算、处理和分析的一站式解决方案。
产品特点
- 精细化巡检
协同可见光，红外作业，单机精细化日巡 150 ～200 公里
- 快速巡检
单机日巡 300 公里以上
- 设备采集的原始数据重影少、无折线
- 可定制化“星际差分”功能，实时获取精确定位信息，优于06m
硬件设备控制/作业状态监控软件：LiAcquire机载激光雷达控制软件
- 控制激光扫描仪、相机和POS系统数据采集。
- 监测采集过程，包括已采集数据大小、GPS卫星状态、IMU状态等。
- 支持航带裁切、点云解算、点云量测、数据回放。
- 支持启动设备星际差分功能，实时解算点云数据。
点云数据解算软件：LiGeoreference激光雷达点云解算软件
- 支持多类型激光器数据、多种组合导航数据及可见光影像数据。
- 向导式操作，支持参数记忆和导出导入，参数配置简单。
- 高效率解算速度，支持多种输出成果。
点云数据处理分析软件：918博天堂激光雷达电力巡线软件
918博天堂通过海量点云数据的处理分析，快速精准提取电力通道内的危险目标信息，并为综合模拟工况下的电力安全运行提供分析预测。
- TB级点云数据可视化编辑。
- 机器学习点云分类。
- 精准计算危险树木砍伐量。
- 模拟工况，科学预警。
三、作业流程
注意事项：
- 基站摆放位置：位置开阔、无信号干扰，多个架次时基准站位置固定。
- 飞行前检查：设备状况、起降场地状况。
- 飞行作业中注意：线路情况，排除人员及其他信号干扰，航速、航高等飞行参数。
- 切换巡检线路时：进入输电线路提前启动激光扫描仪，出输电线路后延迟关闭激光雷达扫描仪。
- 环境及气象条件：避免在阴雨天、大雾等天恶劣气下作业。
- 导入点云数据，批量化预处理。
- 检测参数设置，杆塔坐标及属性编辑。
- 数据切档，点云分类。
- 绝缘子编辑，杆塔/电力线矢量化。
- 实时工况 / 模拟工况分析，报告生成。
（1）点云数据加载
将直升机巡检获取的点云数据无抽稀加载到918博天堂软件，进行数据处理和分析。
- 支持不抽稀加载＞ 1000 基杆塔原始数据，（>300G，超过50亿点）。
- 支持常用点云数据格式（LAS、TXT、 CSV等）快速构建LiData，便于可视化及编辑。
（2）电力模块参数设置
电力线模块参数设置分为基本设置和检测参数设置，基本设置包括工作目录（用于存放中间结果和最终结果）、目标坐标系、点云坐标系，检测参数设置包括类别设置，电压等级设置。
（3）杆塔信息加载及编辑
根据用户提供的KML地理信息数据文件进行杆塔位置编辑，该功能可以自动根据KML文件获取杆塔位置坐标，并输出杆塔文件（.LiTower文件），同时，用户可以手动对位置不准确的杆塔点进行修改。
- 根据KML文件生成塔文件。
- 导入杆塔坐标表格文件（表格或txt文件）。
- 输入起始杆塔号，手动点选杆塔位置、输入杆塔类型，生成塔文件。
（4）点云分类样本训练
918博天堂采用机器学习的方法对电力线和杆塔进行自动分类，在自动分类之前，需要用户从待处理数据中选择具有代表性的数据作为训练数据，人工分出电力线、杆塔、地面点等类别，然后生成训练模型。
- 在点云数据中选择一段地物简单、地势平坦的数据作为样本数据。
- 样本数据需包含完成的一档电力线和电力塔。
- 分类精度随着样本数据库的丰富而不断提高。
（5）点云切档和自动分类
根据杆塔文件对输电线路点云数据进行分档，同时将点云分为杆塔、电力线、地面点、植被、噪点和未分类等，点云分类完成后可按类别显示。
（6）电力线矢量化
若数据中存在断线情况，可在电力线分类完成过后对电力线进行拟合，然后再进行危险点检测。可基于实时工况矢量数据完成实施工况安全距离检测、树倒 / 树生长分析，也可基于模拟工况矢量数据进行上述分析检测，以及与实施工况对比。
- 绝缘子编辑，确定绝缘子位置。
- 电力线矢量化，单根/批量拟合电力线。
- 杆塔矢量化，五点创建杆塔,创建 / 删除杆塔臂。
（7）危险点检测及报告输出
根据地物点（非电力线和电力塔类别点）与电力线点的空间距离判断是否存在危险性，依据对应安全等级阈值范围，确定其危险等级，并配置为.xml文件。
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- 安全距离快速检测报告。
- 实时工况安全距离检测报告。
- 实时工况交叉跨越检测报告。
- 树倒/树生长安全距离检测报告。
（8）模拟工况预警分析
从点云中提取导线、杆塔模型后，可在此基础上进行各种电力作业分析，研究其在不同温度、风速、覆冰等环境下，导线的风偏、弧垂等变化状态，评估不同条件下输电线路的安全状态。
四、服务客户
广东电网有限责任公司机巡作业中心
广西电网有限责任公司机巡作业中心