架空輸電線路是我國(guó)電網(wǎng)的重要組成部分，然而輸電線路外破卻會(huì)給人們?nèi)粘Ｉ詈碗娏ο到y(tǒng)造成巨大影響和經(jīng)濟(jì)損失。因此，為了防止輸電線路外破事故的發(fā)生，需要對(duì)輸電線路進(jìn)行巡檢。由于輸電線路外破因素具有不確定性，傳統(tǒng)人工巡檢方式勞動(dòng)強(qiáng)度大且復(fù)巡周期長(zhǎng)，同時(shí)基于圖像或視頻的電力巡線空間定位精度低，經(jīng)常出現(xiàn)誤報(bào)數(shù)據(jù)，無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)外破風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此，我司研發(fā)了一種防外破“新裝備”——輸電線路激光雷達(dá)點(diǎn)云在線監(jiān)測(cè)裝置DX-WPS100-JG2，能夠進(jìn)一步提升電網(wǎng)安全新維度。
輸電線路激光雷達(dá)點(diǎn)云防外破監(jiān)測(cè)裝置采用AI攝像機(jī)與激光雷達(dá)一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，原理如下：
1、通過(guò)激光雷達(dá)發(fā)射激光脈沖并接收反射回來(lái)的激光信號(hào)，獲取輸電線路及其周圍環(huán)境的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以用于構(gòu)建輸電線路的三維模型，可準(zhǔn)確測(cè)量線路與目標(biāo)物體之間的距離，誤差≤0.25m。
2、AI攝像機(jī)可實(shí)時(shí)采集輸電線路圖像信息，默認(rèn)監(jiān)拍周期5分鐘（可調(diào)），具備前端圖像分析功能，能夠智能識(shí)別各類隱患目標(biāo)，并結(jié)合點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行融合標(biāo)定，在發(fā)現(xiàn)隱患的同時(shí)測(cè)算出隱患距離。識(shí)別隱患立即無(wú)線上傳監(jiān)測(cè)中心，無(wú)隱患定時(shí)回傳。
具體來(lái)說(shuō)，輸電線路激光雷達(dá)點(diǎn)云防外破監(jiān)測(cè)裝置可以用于以下幾個(gè)方面：
1、線路走廊地物安全距離檢測(cè)：可以高效率、高精度、安全快速地實(shí)現(xiàn)架空線路通道巡視工作，包括樹障檢測(cè)、地物危險(xiǎn)點(diǎn)的檢測(cè)、線路交叉跨越情況統(tǒng)計(jì)分析等；
2、線路通道三維重建：利用激光雷達(dá)技術(shù)獲取當(dāng)前場(chǎng)景的高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可以支撐通道內(nèi)電網(wǎng)線路及周邊環(huán)境的三維建模工作；
3、外破隱患分析：基于分類的點(diǎn)云數(shù)據(jù)以及自動(dòng)提取的電力線矢量數(shù)據(jù)，可以計(jì)算線路與線路走廊下方地面/地物的距離，如樹障、施工機(jī)械等，并自動(dòng)根據(jù)設(shè)定距離進(jìn)行分級(jí)預(yù)警；
4、變化檢測(cè)：通過(guò)激光雷達(dá)定時(shí)掃描，實(shí)時(shí)更新點(diǎn)云數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)時(shí)圖像信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路主要地物的動(dòng)態(tài)變化，為電力巡檢和安全預(yù)警提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
另外，輸電線路激光雷達(dá)點(diǎn)云防外破監(jiān)測(cè)裝置采用了適用于邊緣計(jì)算的輸電線重建優(yōu)化算法，解決了遠(yuǎn)處輸電線點(diǎn)云不可見(jiàn)問(wèn)題，同時(shí)基于太陽(yáng)能電池板加蓄電池組合供電方法，解決設(shè)備長(zhǎng)期戶外運(yùn)行電能不足的問(wèn)題，具有良好的應(yīng)用潛力。
