许春鹏
国网河北省电力有限公司曲阳县供电分公司 河北 073100
摘要:伴随社会的快速发展以及民众日常生活水平的持续提升,社会对于电力的依赖程度逐渐提高,使得我国电网逐步扩大了建设规模。本文对无人机低空摄影测量技术在电力线路工程中的应用进行分析,以供参考。
关键词:无人机;低空摄影测量;电力线路
引言
总之,在科技水平持续提升的新时期,先进的无人机技术能够在很大程度上代表我国科学技术的不断进步。总体来看,无人机拥有较小的体型,运用起来便捷、灵活,其实用价值极大。因此,电力企业越来越多地借助无人机技术巡视电线路,其能够精准查找到故障点,不会受到较大应用限制和影响。
1电力线路工程基本情况
550kV电力线路工程位于沿海地区,该电力线路的长度为55km左右,在电力线路工程区域范围内存在平地、丘陵、河流以及池塘等复杂地形,同时沿途还需要对村庄、拱梁以及铁路进行跨越,给工程测量带来了较大的难度。此外在本次电力线路工程建设中需对线路沿线两侧约1km范围内的区域进行影像数据采集,且影像分辨率应达到0.1m,平断面图则应达到1:1000精度。根据该电力线路工程的测量要求以及实际情况,测量人员决定以无人机作为飞行平台搭载相关的摄影测量设备来开展本次的低空摄测测量工作。
2无人机电线路基础巡线技术
2.1多角度多光谱成像
AMTIS(机载多角度多光谱成像系统)的硬件功能可以有效得到自可见光至热红外共3个波段的9个角度相应图像,其属于当今唯一能够得到多角度热红外图像的主要设施。经由拼接和采集图像,对线路走廊三维地形、线路和物体距离图、线下横纵剖面图以及正射影像图等进行查看,从而定位地理,对走廊实际状况加以监视,并且精准定位危险点以及各距离的量测。
2.2电子光学
因为在架空电线路的相应绝缘子串当中,所有的绝缘子电压并没有均匀分布,其中与道线距离最接近的绝缘子拥有最大电压。在零值绝缘子出现的时候,其将会沿着绝缘子串对应电压重新进行分布,而此时与导线距离最近的绝缘子相应电压会提升,从而使表面局部放电整体强度有所增加。此时结合其放电生成的光辐射自身强度,便能够得到绝缘子串自身的绝缘性能。
3无人机在电力工程中的应用分析
3.1电力系统检测
电力系统检测是电力工程中的一个非常重要的环节,只有保障电力作业的质量和安全才能使电能发挥出更加重要的价值。所以电力系统检测通常要求电力工程人员及时对电力进行检测,排查危险和不确定性的因素,保障电力系统平稳高效运行。在实际的检测工作中,往往需要电力工程的工作人员不断收集线路的位置等信息来确认电力系统运行的状况,通过人工拍摄图片以及实地测量的方式取得电路相关信息。事实上这些工作远远不能满足电力系统检测工作的需要,因为人工在实际检测时往往会受到诸多因素的干扰,导致数据缺乏时效性和准确性。如果将无人机运用于电力工程检测之中,则可以切实解决人工检测存在的问题,极大提高检测工作精准度的同时,还有助于了解周围生态环境情况,将电力工程与环境保护结合起来,从电力工程角度出发,为环保事业提供及时准确的信息。
3.2灾情预警处理
当前,中国有很多电力工程和相关电力设备是暴露在室外的,极端天气、恶劣的环境以及不可抗力等因素会给电力工程和相关设备带来非常严重的影响和损失。在遭受损失时,第一时间掌控受灾受损情况至关重要,对于进一步的止损工作有着宏观上的重大影响。通过无人机技术则可以在灾情发生的第一时间内,及时全面掌握受灾现场的设备损害程度等资料,有助于电力工程工作人员及时制订抢修计划,确保将损失控制在小范围内,大程度减少灾害对电力系统造成的危险和影响。
3.3预防污染事件
当今社会,环境污染事件多种多样、复杂多变。环境污染事件给环境造成的影响也各不相同。面对分布范围之广、情形复杂程度不尽相同的环境污染情况,依靠人工去安排排查是不太现实的。并且污染问题大多在污染情况发生后才能看出来,发现的时候可能已经对生态环境造成了一定的破坏。从环境保护的要求出发,着重要求以提前防治为主。无人机技术不但可以全面监测分析到环境污染源头的分布情况,还可以有效防止违法违规、污染环境事件的发生。比如可以通过无人机的高分辨率画面,发现有些化工厂偷偷排放污水,则可以第一时间对接相关管理部门对其进行管控,避免对环境产生更大的破坏。
4无人机低空摄影测量技术在电力线路工程中的实践应用要点
4.1布设像控点要点
该电力线路工程区域由于存在池塘以及山地等特征点不明显的复杂地形条件,且山地林木比较茂盛,因此在航摄测量影像中难以获得充足的明显特征点数量,同时也会对特征点分布的均匀性产生不利的影响,所以在本次摄影测量工作中采取的是先利用GoogleEarfh在电力线路工程的设计路基上进行控制点分布设计的像控点布设方式,然后在平地区域采取在平坦稳定地面喷涂十字的方式来进行像控点的制作,而在存在大量覆盖植被的区域则采取将白色塑料固定在植被上,然后喷涂十字标志的像控点布设方式。在通过人工外业作业进行像控点布设的过程中,要同时配合GPS技术来提高像控点布设的精度,并确保像控点布设均匀,且其数量能够满足无人机低空摄像测量的实际需要。
4.2采集与传数据
在无人机巡视电线路的过程中,借助红外热像技术把信号传送至地面的检测屏幕上,便于技术人员可以对实时图像以及影像信息进行观察、分析以及处理,随后便可利用这部分信息对电线路所产生故障的部位进行确定,而地面的工作人员就能够针对性地展开维护、修复,这能够使人为工作有效性以及精确性得到全面提升。
4.3应用于常态化巡检
若想确保电力管理工作得以被有效落实,电力部门必须合理制定检查电线路的方案,重在预防,辅以治理。所以,应该及时巡视电线路,从而及时预警潜在问题或者在第一时间发现已发生问题。如果巡线区域有着复杂的地理环境,使得认为巡线难以进行下去,就应当即使采用无人机巡线的方式,并且确保此类巡线实现常态化,随后综合分析巡视信息,并且对电线路工作状况进行全面掌握。
4.4场景构建和测图要点
在完成转换数据格式工作后,工作人员应利用VirtuoZoEle软件来自动进行大场景的构建。同时在平断面图的绘制工作中,应在GoogleEarfh导入相片的线路数据以及POS数据,这样就可以按照相片位置信息来进行对应三维模型的查找,提高了模型查找的效率。受无人机搭载摄像设备性能特点的限制,在相片边缘往往存在一定畸变现象,特别是当高差较大时,其畸变量也会相应地增加,因此在进行平断面图的绘制时,工作人员应首先校正畸变,同时在测图时应尽可能以中间区域的模型数据为基础。
结束语
无人机低空摄影测量技术突破了传统测量方法的限制,能节约大量的人力和物力,最大限度地降低了测量成本,测量精度也优于传统的测量方法,并且具有较高的安全性能,因此被广泛应用于电力线路工程中。
参考文献
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