无人机测绘系统在电力行业的应用及其未来发展方向

无人机测绘系统在各种电力方面应用无人机测绘系统具备高灵活快响应低成本实时等特点与卫星遥感和普通航空遥感相比,尤其在低空获取光学图像输电线路规划厂址地形图像获取,无人机测绘系统拥有不可代替的作用同时,还在灾害应急响应方面具有重要作用。输电线路规划在各种类型电站输电线路走廊规划中,利用无人机测绘系统对规划区域进行详细的测绘,并高效地获得相应参考数据,可有效减小地面现场不利环境对勘测的不利影响通过分析数据,考虑相关因素,各工程项目关系协调,充分利用有限的通道资源,使线路走向和区域规划更加合理,重庆电力设计院利用无人机测绘技术,仅用15天时间,完成了重庆220千伏张秀线的数字航空摄影任务标志无人机航拍。地形图测量无人机测绘适用于大比例尺的地形图测量,成图比例尺一般为1:2000 ,但电网工程的可研设计阶段,可增加野外控制车的方法并利用野外测量数据优化航测高程信息等,从而获得1:1000比例尺的地形图,为站址布置及优化提供影像高程等详细的基础资料,减少测绘强度,提高规划效率,中南电力设计院采用无人机低空摄影测量技术进行大比例尺测图实验,并设立无人机低空摄影测量在电力工程中的应用研究大型科研项目,对无人机低空摄影测量作业的流程测量精度进行了研究为了确保地形图的高程精度,提出采用高程面状拟合的办法,对无人机低空摄影高程数据进行处理,以满足工程测量大比例尺用图的要求。在常规线路巡查上的应用巡线维护现代化的重要性越来越得到国内电力专家的重视,实际上,欧美各国在上世纪50年代开始研究并使用无人机完成巡线带电作业和线路施工,最早利用无人机巡线的是英国威尔士大学和英国EA 电力咨询公司而我国从20世纪80年代开始研究利用直升机巡线的技术线路巡查是一项检测目标多样分散检测难度大的任务。线路巡查检测目标统计表无人机搭载红外相机巡线从无人机影像中,可以清楚地观察输电设备的外观情况,并可以判断检测目标是否存在物理缺陷,导线是否出现断股紧固件是否出现松脱绝缘子是否有破损或污秽防震锤是否异常等设备缺陷。从红外光照片中,可以观察设备是否存在热缺陷,线路接头线夹耐张管接线管绝缘子等部位是否存在由缺陷所导致的发热点。由于主干输电网都设立在野外,植物也可以影响其正常工作,美国和加拿大的输电网由于树木引起故障造成供电中断事故澳大利亚的科研工作者进行了相关的研究,他们使用无人机对电网附近的高大树木进行观察,通过不同的图片处理算法算出树木和电路之间的位置关系,判断是否会产生不利影响。飞机拍摄相片灾难应急响应近几年,我国经受了洪涝高温和严寒等极端天气的考验,由此引起的洪水泥石流冰冻等自然灾害对当地的电力基础设施造成了非常不利的影响,及时对这些设施的实际工作情况进行检测显得尤为重要。线路架设在高压电力线路的架设过程中,难免需要穿过一些已有带电高压线,山谷,峡谷,树林,建筑等等障碍物。传统电力拉线作业效率高,难度大而且危险系数高。无人机电力拉线系统,具有作业效率高,安全系数高,适应性强,拉线距离长等优势。发展方向( 1) 测量相机专业化,即使用内方位元素稳定,镜头畸变小的专业测绘相机;( 2) 相机配备大面阵CCD,使得无人机的工作效能得到提高;( 3) 无人机任务载荷多样化,可以同时装备可见光和红外相机,或者其它如激光测距等新型测量装备,以适应不同的测绘要求;( 4) 相机可同时进行可见光和红外等不同波长的摄影测量功能,以提高无人机系统的工作效能;( 5) 相机应具备变焦功能,当发现可疑目标时,可对其进行凝视观察,可以提高巡线时对故障目标的识别能力随着无人机及航空测量技术的不断进步,无人机测量系统将发挥出更大作用。

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