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基于三维GIS的输电线路智能化全景感知系统的应用内蒙古鄂尔多斯市摘要：当今，输电线路是一种重要的输电载体，也是电网的基础组成部分，因此其安全可靠性直接影响输电系统的运行效果。
受电力需求激增的影响，我国的输电线路逐渐扩充，现有长度已经超过了原有的1／3，在推动我国各区域发展的同时也存在着难以解决的运行隐患问题，因此，为了降低输电线路的运行风险，解决受外界因素影响导致的输电故障问题，需要研究一种有效的输电线路隐患缺陷识别方法。
关键词：三维GIS；输电线路；智能化；全景感知系统引言电力资源是当前社会经济发展和人们生产生活的基础性能源保障，具有重要意义。
但目前来看，随着人们生活水平的不断提高，每日用电需求量也在不断增长，这就加剧了用电需求和落后输电技术之间的矛盾。
因此，为能够解决这一矛盾问题，切实满足人们的电能需求，还需做好输电线路的智能化建设。
通过应用智能化输电线路，（1）可使输电线路运行达到更理想的效率，并同时为输电线路的检修创造有利条件；（2）能够保障输电线路运行的安全性和稳定性，并同时强化对输电系统的控制，增加经济效益。
1输电线路智能化建设的特点现今SAR图像中建筑物高度提取与反演是构建三维城市、对城市进行灾害评估、对各个地区进行监测等领域工作的基础。
输电线路其实是与人们的生活息息相关的，研究铁塔的成像特点以及监测铁塔运行状态是有着重大研究意义的铁塔高度提取也是构建三维GIS输电线路运行管理系统工作的基础，同时也是输电线路广域自然灾害监测系统的基础。
一般从SAR图像提取目标的相关信息，首先要分析目标的成像特征，如建筑物信息的提取，大部分研究人员之所以选取通过建筑物几何形变提取高度，是因为建筑物在SAR成像时的几何形变特征明显。
从高分辨率SAR图像中提取铁塔的髙度，首先需要了解输电铁塔在SAR图像中的成像特征输电铁塔整个塔身都是由金属构成，这使得整个输电铁塔的后向散射性强，在SAR图像中形成了清晰的几何结构，铁塔在SAR图像中结构清晰并且与塔形相似，由此推断出提取铁塔高度信息只需根据铁塔在SAR图像的几何结构即可。
GIS技术在输电网络巡检系统中的应用摘要：当前，采用GIS技术的输电网络巡检系统应用部署越来越广泛，此系统特别擅长机器制图、设备监控、网络分析等方面。
输电网络巡检作为一项保证电力系统正常运行重要工作，主要目的是及时发现输电网络运行过程中潜在的风险问题，并有针对性地采取应对措施解决问题，达到保持电力系统的稳定运行；本文阐述了输电网络巡检的现状，分析了GIS技术在输电网络巡检系统中的应用要点，以供参考。
关键词：GIS技术；输电网络巡检；应用一、前言随着我国经济的持续高速发展，日益增长的经济生产和人民生活用电需求快速增长，输电网络规模越来越大，电网中的各类设备越来越多，位置分布广，这些状况给输电网络的监管带来诸多难题，特别是大大增加了输电线路基础巡检工作的工作量。
因为输电线路基本都暴露在外界环境，这就需要对输电线路及设备开展各类管理和日常维护工作，准确掌握输电线路与输电设备运行状况，及时消除影响线路安全的各种隐患，提出详细检修意见，从而预防各类安全事故，保证输电网络的安全运行；同时，由于输电网络往往分布在各种地形、多种环境、各类气候之中，这就造成输电网络巡检过多依赖于地理位置，但是由于种种原因，传统的巡检方式无法有效利用输电网络的地理位置信息，造成巡检工作量极大，且漏检率很高，有必要采用GIS技术手段完成对输电网络的有效管理[1]。
二、输电网络巡检工作的现状供电单位为保证所管辖输电线路的安全运行，一般采取安排巡检人员定期对供电线路与设备进行巡检，及时发现隐患和解决问题，保证供电工作的安全可靠。
但从实际工作来看，也面临许多问题：一是巡检人员责任心差，容易出现设备漏检问题，并且巡检人员在实施对各类设备、供电线路的巡检过程，难以有效监管，无法保证巡检质量；二是巡检人员素质不高，导致了巡检质量问题，同时不同人员对检查项目、设备认识存在差异，往往阐述检查效果完全不同，有时甚至无法掌握输电线路及相关设备真实状态；第三，巡检效率低下，运用传统笔本记录的老模式开展巡检，往往要花费大量的人力、物力、时间，很难保证高效率；第四，巡检资料共享、传输、使用难度大，一方面巡检记录的收集、整理过程需要耗费的工作量极大，消耗的时间长，相关资料不易保存；第五，巡检管理人员依靠巡检记录完成风险判断，对巡检人员工作量与水平难以准确评价[2]。
GIS技术在电力线路智能巡检系统中的应用摘要：经济的进步，促进人们对电能供应提出了更高的要求。
GIS是伴随科学技术发展的高新技术成果,将其与电力线路巡检管理系统进程整合,可有有效增强电力线路巡检管理系统的效果,使其在电力事业发展中贡献更大的力量。
本文就GIS技术在电力线路智能巡检系统中的应用展开探讨。
关键词：电力巡检；GIS；移动；智能引言电力系统中运行的各种电气设备，如果巡检不到位，就不能完全发现设备存在的缺陷。
如何保证人员巡视到位，提高巡检质量，及时发现异常和缺陷，是供电企业管理者必须思考的问题。
1巡检系统架构巡检系统分为如下四大部分。
（1）GIS终端。
GIS终端连接GIS服务器，可以载入、显示电网线路、设备位置及台账信息。
本系统中用于根据GIS中电力线路走向和杆塔位置生成巡检任务。
（2）巡检手持机。
巡检手持机用于从GIS终端接收巡检任务，并实现现场巡检。
手持机采用嵌入式操作系统，如WindowsMobile，通过高精度定位的GPS模块匹配、记录巡检位置，并可记录缺陷信息及拍摄现场照片。
（3）巡检数据处理服务器。
巡检数据处理服务器可接收各巡检手持机上传的巡检数据，并发布巡检信息。
（4）缺陷处理流程服务器。
缺陷处理流程服务器可处理巡检中遇到的缺陷，并编制消缺工作计划和工作任务。
2 GIS技术应用于电力线路巡检管理的可行性分析电力线路巡检是一项具有复杂性的电力工作。
需要完成以下工作流程:首先由专业技术人员对线路进行检查,了解和掌握线路的动态信息和线路周边的地理环境特征;然后将掌握的动态信息资源进行分析总结,整理出线路整体运行过程中可能出现故障的缺陷,并将此类信息快速的传递给相关管理部门;最后线路部门根据以上信息采取应对策略,消除线路缺陷,保证输电配电线路的安全运行,维持整个电力系统的健康。
（1）实用性层面。
科学的线路巡查管理系统能够有效规范巡查人员的职业行为,对相关工作人员的巡查工作以及一些维护工作能够进行全面有效的监督和控制,保证相关工作人员和技术人员的工作效率。
基于GIS的电力系统运行数据可视化研究引言随着社会的不断发展和电力需求的增加，电力系统的运行变得日益复杂。
为了保障电力系统的稳定运行，运营商和管理者需要及时获取并理解各种电力系统的运行数据。
而基于地理信息系统（GIS）的电力系统运行数据可视化成为了一种有效的手段，它可以帮助运营商快速准确地获取并分析电力系统运行中的关键数据。
第一部分：GIS技术在电力系统中的应用1.1 监测与管理电力网络GIS技术可以实时监测和管理电力网络，通过监测各个节点的状态和信息，对电力系统进行实时调度和管理。
例如，利用GIS技术可以实现对电力设备的在线监测，通过传感器采集的数据，可以实时分析设备的运行状态，及时预警并排查问题，确保电力系统的正常运行。
1.2 资产管理与规划GIS技术可以应用于电力系统的资产管理和建设规划。
通过建立电力设备的GIS数据库，可以对电力设备的位置、状态等进行管理，实现对电力设备信息的快速查询和更新。
同时，利用GIS技术可以进行电力设备的分布分析，为电力设备的规划和布局提供决策支持。
第二部分：电力系统运行数据的可视化方法2.1 数据收集与整理电力系统的运行数据包括各种设备的状态、电力负荷、电压、线损等。
首先需要收集这些数据，并进行整理和分类。
可以利用传感器、监测设备等实时采集数据，同时结合历史数据进行分析。
2.2 数据处理与分析收集到的电力系统运行数据需要进行处理和分析，以便能够提取其中的有用信息。
可以利用统计分析方法、数据挖掘等技术对数据进行处理，并根据需要进行抽样或降维等操作，以便于进行后续的可视化展示。
2.3 可视化展示与交互分析通过将电力系统的运行数据通过GIS技术进行可视化展示，可以直观地呈现电力系统的运行情况。
例如，可以将地理信息与电力设备的状态、负荷等数据进行关联，在地图上进行展示。
同时，提供交互分析功能，使用户可以根据需要对数据进行筛选、聚合等操作，以便深入了解电力系统的运行情况。
一种基于 VR全景的输电线路辅助巡检方案摘要：输电线路故障后，需人工现场带电查线，危险系数高，效率低，难度大。
该文基于720°可视化VR全景提出了一种输电线路辅助巡检方案，可实现远程带电查线。
综合输电线路地理环境特点和科技现状，设计三层VR全景辅助巡检框架。
对某一线路故障跳闸事件进行具体测试，结果表明该方案可直观、安全、高效查找故障点，对比人工查线，可将查线时间由平均10h，缩短至2h以内。
关键词：VR；全景；可视化；输电线路；辅助巡检中图分类号：TM755 文献标识码：AAuxiliary Inspection Scheme ofTransmission Line Based on VRPanoramaCHEN Dongyang1，LU Jie1，LIU Sicui1，WEI Zhizheng1(1. State Grid Chengde Power Supply Company )Abstract: When the transmission line fails, it needs manuallycheck the line on the spot, which has a high risk factor, lowefficiency and great difficulty. Based on the 720° visualized VR panorama, this paper proposes a auxiliary inspection plan of transmission line, which can realize remote live line inspection.Based on the characteristics of the geographical environment of transmission lines and the current state of science and technology, it designs a three-layer VR panoramic auxiliary inspection framework. A specific test was conducted on a certain line fault trip event. The results show that the solution can find the fault point intuitively,safely and efficiently. Compared with manual line checking, the time of checking can be shortened from an average of 10 hours to less than 2 hours.Key words: VR; Panorama; Visualization; Transmission Line; Auxiliary Inspection0 引言截止2020年，国内220千伏及以上输电线路共计79万公里，年平均增量3.7万公里，预计至2025年输电线路规模可达98万公里。
基于GIS和VR技术的输电线路巡线可视化研究及应用
杨剑锋;杨建国;马玉慧;闫欢
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2024(61)1
【摘要】针对输电线路传输距离长、覆盖范围广、容易受到自然环境和人为因素影响等给输电线路的运行和维护带来了困难,结合VR技术和GIS技术的优势,提出了一种基于GIS技术和VR技术的输电线路巡检可视化系统。
重点研究了输电线路故障检测方法,以无人机采集输电线路图像为主,通过建立输电线路故障识别与检测的网络模型,实现故障部件的智能检测。
并通过实验验证了模型的准确性。
结果表明,该模型能够有效地检测出输电线路中的常见部件。
使用GIS和VR开发工具进行了系统实现,并展示了实际效果图。
该研究为我国输电线路巡线可视化的发展提供一定的参考和借鉴。
【总页数】6页(P151-156)
【作者】杨剑锋;杨建国;马玉慧;闫欢
【作者单位】国网宁夏电力有限公司;神华国能宁夏煤电有限公司鸳鸯湖电厂;国网宁夏电力有限公司检修公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM72
【相关文献】
1.高压输电线路巡线机器人可视化仿真研究
2.500kV超高压架空输电线路巡线机器人的空间巡线方法研究
3.AR-VR与GIS技术在输电线路巡线中应用
4.基于VR 技术的输电线路“机巡”+“人巡”实操仿真在培训中的应用
5.基于GIS的输电线路巡线机器人空间数据库的建立
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Techniques of Automation & Applications | 173VR 技术和GIS 技术相结合的电力通道可视化管理钱正浩,胡长华(广东电网有限责任公司中山供电局,广东 中山 528400)摘 要:针对当前信息化发展背景,以及当前电力电缆信息化管理的需求,结合V R 技术和G I S 技术的优势,提出一种基于V R +G I S 的电力通道可视化管理系统。
为实现该系统,文章首先对V R 技术和G I S 技术自身的特点和优势进行了分析,然后就去应用到电力管道管理上的特点进行分析,以此为可视化系统的构建提供基础;在分析的基础上,提出本可视化管理系统设计的思路,并引入多层思想对系统架构体系进行搭建,以此完成对该系统的部署。
最后利用GIS 和VR 开发工具,对该系统进行具体实现,并给出部分实现的效果图。
而通过上述的开发,为当前电力电缆的创新管理提供了新的借鉴案例,也提高了电力部门管理的效率。
关键词:VR 技术;GIS 地图;电力通道;可视化技术;架构中图分类号:TM73;TP391.9 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2019)04-0173-04Visual Management of Power Channel Combined with VRTechnology and GIS TechnologyQIAN Zheng-hao, HU Chang-hua( Zhongshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co., Ltd., Zhongshan 528400 China )Abstract: In view of the current development background of information technology and the demand of power cable informationmanagement, combined with the advantages of VR technology and GIS technology, a VR+GIS based visual management system for power channel is proposed. For this system, firstly, the characteristics and advantages of VR technology and GIS technology are analyzed, the characteristics and then went to applied to the power management of the pipeline are analyzed, in order to provide the basis for constructing the visualization system; on the basis of the analysis, this paper puts forward the visualization management system design ideas, and the introduction of multilayer thoughts to build on the system architecture, in order to complete the deployment of the system. At last, the GIS and VR development tools are used to implement the system, and the effect diagram of some implementation is given. And through the above development, it provides a new reference case for the current power cable innovation management, and also improves the efficiency of the power department management.Key words: VR technology; GIS map; power channel; visualization technology; architecture收稿日期:2018-05-161 引言随着当前电力基础设施的不断完善,电力基础设施的投入也越来越大。
三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用【摘要】三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用越来越受到重视。
本文通过引言部分介绍了背景、研究意义和研究目的。
在首先概述了三维全景可视化技术的基本概念，然后探讨了输电线路规划设计的重要性，接着给出了一些实际应用案例，分析了其优势和挑战，并探讨了技术发展趋势。
在文章总结了三维全景可视化技术对输电线路规划设计的推动作用，展望了未来应用前景，并对整篇文章进行了总结。
通过本文的阐述，读者能够更全面地了解三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用，并认识到其潜在的巨大价值和发展空间。
【关键词】关键词：三维全景可视化技术、输电线路规划设计、应用案例、优势、挑战、技术发展趋势、推动作用、应用前景。
1. 引言1.1 背景介绍现代社会对于电力的需求日益增长，为了更好地满足人们的生活和生产需求，输电线路规划设计显得尤为重要。
传统的输电线路规划设计方式往往只能通过二维图纸或者模型展示，无法真实地展现线路在场地中的真实情况。
而随着科技的不断发展，三维全景可视化技术为输电线路规划设计带来了新的可能性。
通过三维全景可视化技术，设计师可以将线路在虚拟环境中呈现，从不同角度观察线路走向、高度、跨越情况等，为规划设计提供更加直观、全面的信息。
这种技术不仅可以帮助设计师更好地了解线路的布局和特点，还能够提前发现潜在的问题和隐患，从而提高设计的准确性和可靠性。
三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用具有重要的意义和价值。
它不仅可以提升设计效率，还能够提高设计质量，降低工程风险，为现代电力系统建设提供更好的支持和保障。
在这样的背景下，研究三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用具有重要的现实意义和科研价值。
1.2 研究意义输电线路规划设计是电力行业中至关重要的一环。
随着我国经济的不断发展和人民生活水平的提高，对电力供应的需求也日益增长。
如何高效规划输电线路、确保电力供应的安全稳定性成为了电力行业面临的重要挑战。
基于 GIS和 VR技术的输电线路巡线可
视化研究及应用
摘要：输电线路传输距离长、覆盖范围广，易受到自然环境和人为因素的影响，可能导致倒塌、断股、磨损等。
为保证输电线路运行的稳定和安全。
需要定期进行输电线路巡检。
当前，地理信息系统GIS逐渐应用于电力线检查系统，但是大多数电力系统都建立在二维GIS平台上。
在输电线路的实际运行、维护和安全评估中，二维GIS电力信息系统将无法满足更深入的应用需求。
因此，需要建立更直观、更真实的电力巡检可视化平台。
如果将虚拟现实技术VR与GIS结合使用，则可以相互学习并弥补各自的不足。
一方面，VR技术可以大大改善GIS技术的建模工作，提高GIS技术的可视化能力。
另一方面，GIS可以为虚拟现实技术提供双向查询、空间分析、决策辅助等功能。
因此，研究基于GIS和VR技术的输电线路巡逻可视化系统具有重要的现实意义。
关键词：GIS；VR；输电线路；应用分析
1系统原理
将GIS技术和VR技术应用于输电线路巡检可视化中，可以有效地克服传统输电线路管理的不足。
GIS是综合各种统计信息和地理空间特征的信息系统。
具有强大的信息管理功能和空间分析功能。
GIS技术不仅提供输电线路数据的图形化管理，并能完成输电线路网络分析，对输电线路巡检起到辅助作用。
VR技术是在计算机网络、人机交互、立体显示等技术基础上发展起来的新型技术。
借助虚拟现实技术，可以将输电线路的周边环境、交叉关系和空间布局真实、准确地向客户呈现，给客户带来真实的体验。
为了减少日常开销，将GIS和VR系统的功能独立起来。
对于需要交互的功能，开发一套交互接口，通过网络方式传输数据和控制指令。
2故障检测网络模型
2.1识别和检测网络架构
在卷积神经网络的浅层输出端定义RPN，对损失函数进行约束，并提取有效的目标检测候选区域。
基于深度学习的无人机图像采集输电线路部件识别和诊断网络，由数据集、特征提取、区域建议网络和分类微调网络组成。
2.2分类位置精修
主要由ROI池化层、全连接层、类别判断层和位置精修层组成分类位置精修网络。
该层的输入包含两部分：RPN网络输出建议窗口和提取网络提取特征图。
最后，通过精修网络输出目标类别判断和位置信息。
3故障检测分析
3.1故障识别
在实验中，选择了两个特征提取网络ZFNet和VGG16，分别进行迭代训练。
包括四个故障类别：均压环锈蚀变形、防振锤脱落、绝缘子外表破损和塔架锈蚀弯曲。
每个故障类别500张，共2000张。
特征提取网络VGG16的平均识别率高于ZF。
同时，对于同一特征提取网络，经过不同的迭代后，网络的最终平均识别率是不同的。
迭代次数越多，识别率越高。
VGG16特征提取网络在经过40万次迭代后识别率最高，达到94.7％，最终选择了该模型。
3.2背景影响
无人机采集的图像背景不同，对不同背景进行测试。
文中选取拍摄背景为湖泊、雪地、居住区、树林、农田的图片，分别选择均压环锈蚀变形、防振锤脱落、绝缘子外表破损和塔架锈蚀弯曲。
每个背景20张输电线路部件数据，总共测试了400张输电线路部件图像。
平均识别率最高达到100%，最低的达到。
最高的农田背景，最低的湖泊和雪地。
在5种不同背景下的平均识别率为97.5％，都高于平均识别率。
3.3光照影响
由于输电线路检测时间长和天气变化大，不同光强对无人机采集的部件图像的影响不同。
各部件分别选取了20张夏季中午拍摄的照片，采用不同亮度和不同对比度对识别率的影响进行分析，4种亮度和4种对比度，总共1280张测试图片。
当亮度和对比度分别为20和1.0时，检测到的图像具有最高的识别率，最终的识别率达到97.5％。
当亮度和对比度为-20和0.6时，识别率最低。
4基于GIS和VR技术的输电线路巡线
利用电网GIS图，为输电线路巡视提供图形数据支撑，无人机拍摄的多角度图像可以准确地对杆塔和线路进行建模。
输电线路部件故障检测的重点是对无人机拍摄图片进行自动检测，输入到三维模型中，为巡线提供重点巡视区域。
模型详细信息根据捕获图像的分辨率按比例放大或缩小。
将杆塔、线路三维模型导入VR场景进行三维仿真。
实现了输电线路的可视化，通过VR感知设备进入三维场景，可以通过按键进行传输、地面和空中巡检切换等。
可以通过切换到地面，在杆塔周围进行巡视，通过杆塔现场实时监控摄像头，可以切换到摄像头的实时影像，并观察杆塔现场的当前状况。
通过按键切换到无人机巡检，通过杆塔现场实时监控摄像头，可以全方位地看到线路情况，完成输电线路巡检。
4.1三维场景显示
地理信息系统可以将目标范围内的地表特征和输电线路的三维模型形象化地展示出来，通过计算机可以显示杆塔的定位及但他在地貌中的走向；山脊的坡度和等高线，山脊的坡度不同，对杆塔的建造要求也不一样，包括其距离、高度就会有新的标准。
三维场景可以更真实地反映出输电线路电力基础建设过程中遇到的一些困难，可以尽早通过合理规划规避掉一些可能出现的问题，为电力设备的高效建设提供有力保障。
在三维场景中可以对立体模型图进行缩放、旋转，通过比例尺的调控可以查看整体的布局，包括电力杆塔的数量、输电线路的距离，方
便设计规划人员做出及时调整。
三维场景显示是输电线路可视化系统三维GIS技术的一项重要技术，需要电力管理人员深谙于心，并且随着系统的不断升级管理人员也不断提升自己，让自己的知识储备更加丰沛，在操作系统时更加游刃有余。
4.2数据查询功能
输电线路包括了发电端、用电端和输送端，由于主要的电力供应流向了城市，而城市的结构复杂，既有居民区的居民用电，又有工业制造厂的工业用电，涉及的信息之多、线路之繁杂只有通过高校计算机才可以进行统计整理。
如需要方便快捷的查询任意线路上的有关数据资料，比如线路上的电压等级、起止点、路径长度等设备属性，就可以通过地理信息系统技术进行线路查询，方便查询人员及时找到需要的相关信息。
在统计和管理输电线路的数据时需要足够强大的服务器，只要每天产生的大量信息储存在数据库中。
之后通过季节性、年度性对数据库的数据进行分析，分析出不同城市不同季节所需要的电量大小，可以得出一些配电过程中的一些规律，可以帮助输电线路高效有序稳定的运行。
因为电能资源不能大量存储的特殊性质，在供求平衡的关系中要找到一个平衡点，当供大于求时会造成资源上的浪费和电力设备的损耗，当供小于求时，难以满足人们日常生活的电力需要，会对城市的运转企业的生产造成严重影响。
通过查询功能和统计功能的综合分析，使供电和用电达成一个平衡，为社会的正常运转提供稳定的保障。
文中提出系统的建立和应用，可以通过构建输电线路基础数据使电力公司的相关管理人员可以充分了解现有输电线路的使用情况、未来的输电线路建设规划以及所有输电线路的具体走向，充分利用现有资源。
另一方面该系统的应用为输电线路巡线提供了准确的故障位置信息。
但是目前该系统只能通过输电线路杆塔部件外观是否完好来判断故障，后续还将对各部件故障精细化辨识进行研究。
5结束语
文中在分析GIS技术和VR技术的基础上，提出了一种基于GIS和VR的输电线路可视化巡检系统，主要研究输电线路部件的故障检测方法。
通过实验验证了模型的准确性。
结果表明，该模型能够有效地检测出输电线路中的常见故障部件。
使用GIS和VR开发工具进行了系统实现，考虑到当前的实验设备和数据规模，
文中还处于起步阶段。
在此基础上，进一步改进和完善基于GIS和VR技术的输电线路巡检可视化系统。
以适应未来不断变化的应用环境。
参考文献：
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