近日，“美國(guó)得州大停電”事件引發(fā)了全球范圍內(nèi)的關(guān)注，再一次刷新了民眾對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。此次大停電導(dǎo)致得州500萬(wàn)人在寒潮中無(wú)電可用，甚至有人因?yàn)槿彪姳恢苯觾鏊?.. ... 相比之下，人們發(fā)現(xiàn)，過(guò)去中國(guó)部分地區(qū)也遭受過(guò)極端氣候，但是中國(guó)電力供應(yīng)都抗住了。那為什么中國(guó)的電力系統(tǒng)如此靠譜呢？今天，小繪帶大家從“電力巡檢”這樣一個(gè)小切口來(lái)尋找答案。 對(duì)于供電企業(yè)來(lái)說(shuō)，“電力巡檢”是最日常的工作，但這項(xiàng)工作卻從最初100%靠人力，進(jìn)化到如今借助LiDAR設(shè)備等高科技來(lái)快速實(shí)現(xiàn)。不信，來(lái)看北科天繪的蜂鳥(niǎo)LiDAR系統(tǒng)如何在電力巡檢工作中大顯身手的吧。

在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)承擔(dān)著輸送分配電能、改變電壓的任務(wù)，它就像人的骨架一樣關(guān)鍵。其中變電站、輸電線路等電網(wǎng)組成部分，則相當(dāng)于骨骼關(guān)節(jié)，經(jīng)常會(huì)遭受一些磨損破壞。

對(duì)變電站、輸電線路等電網(wǎng)組成部分進(jìn)行定期巡檢，是每一家供電單位的日常必修課。電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行與否，不僅影響著我們每一個(gè)人的生活，更關(guān)乎國(guó)家能源安全。

以往的電力巡檢，需要巡檢工人靠雙腳丈量線路、攀爬桿塔，在高空、烈日、大風(fēng)等考驗(yàn)下長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)。不僅安全隱患巨大，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低下。

2012年左右，無(wú)人機(jī)開(kāi)始進(jìn)入電力巡檢領(lǐng)域，搭載了攝影攝像單元的多軸無(wú)人機(jī)，成為了巡檢人員的“另一雙眼”。但受到拍攝精度、信息連續(xù)性等技術(shù)限制，當(dāng)時(shí)的無(wú)人機(jī)巡檢仍然無(wú)法根除痛點(diǎn)，甚至僅能用于為人工巡檢查漏補(bǔ)缺。

近年來(lái)，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了以北科天繪為代表的企業(yè)，借由LiDAR設(shè)備，使得無(wú)人機(jī)巡檢的精度和效率得到了顯著提升。

國(guó)家電網(wǎng)湖南省電力公司，為了驗(yàn)證激光雷達(dá)巡線的效率、精度與便捷度，采用北科天繪的服務(wù)與解決方案，通過(guò)激光雷達(dá)電力巡線試點(diǎn)項(xiàng)目，成功為電力巡檢工作找到了一條更高效更精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)路徑。

試點(diǎn)項(xiàng)目的測(cè)繪區(qū)域，包括位于韶山市的一座100KV變電站及站點(diǎn)延伸出的輸電線路。變電站所在地點(diǎn)地勢(shì)低洼、線路密集且有圍墻阻擋，較為全面的展現(xiàn)了電力巡檢工作的環(huán)境復(fù)雜性。針對(duì)此次作業(yè)中的諸多挑戰(zhàn)，北科天繪選擇了專門(mén)針對(duì)小范圍測(cè)區(qū)測(cè)量的蜂鳥(niǎo)（Genius）微型無(wú)人機(jī)LiDAR。

本次項(xiàng)目飛行中蜂鳥(niǎo)搭載了R-Fans-16激光掃描儀

集成R-Fans多線激光掃描儀、慣導(dǎo)測(cè)量系統(tǒng)（GNSS/IMU）、計(jì)算機(jī)控制單元的蜂鳥(niǎo)系統(tǒng)，不僅操作簡(jiǎn)單、無(wú)需專用場(chǎng)地便可起降，其輕至1.2kg的重量，還讓無(wú)人機(jī)得以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)作業(yè)。

蜂鳥(niǎo)系統(tǒng)的點(diǎn)密度大于200點(diǎn)/㎡，系統(tǒng)測(cè)距精度2cm，絕對(duì)精度優(yōu)于10cm，足以應(yīng)對(duì)變電站電力巡檢的要求。此外、憑借其250m的最大測(cè)距、360°的掃描視場(chǎng)以及320kHz/640kHz的高掃描頻率，實(shí)時(shí)獲取地形表面的三維空間信息和影像特征，大大提高了航空測(cè)繪的掃描效率。

由于測(cè)繪范圍中變電站區(qū)域地勢(shì)偏低，延伸輸電線路則偏高，蜂鳥(niǎo)系統(tǒng)被設(shè)置在距變電站正上方45m的高度，以5m/s的航速飛行，在無(wú)需隨地勢(shì)而改變飛行高度的前提下，保證了測(cè)繪數(shù)據(jù)的清晰完整。

北科天繪服務(wù)團(tuán)隊(duì)入場(chǎng)后，僅用了1個(gè)小時(shí)便完成了包括設(shè)備檢查，航線規(guī)劃，基站架設(shè)，設(shè)備靜置在內(nèi)的一系列前期準(zhǔn)備工作。隨后通過(guò)歷時(shí)2個(gè)小時(shí)的三架次飛行，蜂鳥(niǎo)系統(tǒng)順利的完成了對(duì)項(xiàng)目區(qū)域的測(cè)繪工作。

飛行作業(yè)中的蜂鳥(niǎo)LiDAR系統(tǒng)

最終，包括內(nèi)業(yè)流程和外業(yè)流程的整個(gè)激光雷達(dá)電力巡線試點(diǎn)項(xiàng)目工作完成，僅用了一天時(shí)間。

測(cè)繪作業(yè)結(jié)束后，客戶在現(xiàn)場(chǎng)很快就得到了測(cè)繪區(qū)域的點(diǎn)云成果，并據(jù)此進(jìn)行了點(diǎn)云數(shù)據(jù)完整性的驗(yàn)證。

蜂鳥(niǎo)系統(tǒng)建立點(diǎn)云模型后，通過(guò)標(biāo)記危險(xiǎn)物體與電力設(shè)施進(jìn)而計(jì)算出其相對(duì)距離，獲得類似桿塔、掛線點(diǎn)位置、弧垂風(fēng)偏等位置參數(shù)，并定量分析潛在的危險(xiǎn)程度。

經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，國(guó)網(wǎng)湖南公司當(dāng)場(chǎng)表示：蜂鳥(niǎo)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，桿塔位置準(zhǔn)確，變電站內(nèi)變壓器、絕緣串細(xì)節(jié)清晰，完全符合精細(xì)巡檢時(shí)航線設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求。

桿塔準(zhǔn)確清晰

電線清晰可見(jiàn)

高點(diǎn)電線線路點(diǎn)云完整

變壓器處點(diǎn)云垂度一目了然

北科天繪憑借專業(yè)、高效的服務(wù)，為變電站及線路巡檢工作，找到了一種更加安全、快速且高效的解決方案。

通過(guò)此次服務(wù)，國(guó)網(wǎng)湖南公司與北科天繪建立了長(zhǎng)期的交流合作關(guān)系，并且該項(xiàng)目還作為智慧巡檢的典型案例，登上了國(guó)家電網(wǎng)湖南省電網(wǎng)公司宣傳報(bào)的主版。

作為具備測(cè)繪、導(dǎo)航兩大類高端激光雷達(dá)研制能力的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，北科天繪的測(cè)繪型LiDAR產(chǎn)品及解決方案已經(jīng)在電力巡檢、地形測(cè)繪、工程勘測(cè)、三維建模等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。其研發(fā)的C-Fans系列新一代車載固態(tài)激光雷達(dá)，也已通過(guò)了16949（汽車行業(yè)質(zhì)量管理認(rèn)證體系），并在《ISO 16750》標(biāo)準(zhǔn)下通過(guò)了一系列車規(guī)可靠性實(shí)驗(yàn)，為車規(guī)量產(chǎn)做好了充分的準(zhǔn)備。

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