无人机航测技术在电力线路规划中的应用
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低空无人机航测技术在铁路勘测设计中的应用摘要:铁路勘测技术包括工程测量、航空摄影测量(简称航测)、遥感、物探、钻探、原位测试和试验等,不同的测量技术各有优缺点。
随着科技的发展,这些测量技术的精度都得到了极大的优化,部分技术已经达到了世界领先水平。
关键词:低空无人机航测技术;铁路勘测设计;应用;航空摄影测量是20世纪70年代中期引进的新型铁路勘测技术,计算机技术的发展使得航空摄影测量的精度越来越高,让铁路勘测设计进入了全新的领域。
近些年来,高铁的发展对铁路的要求也越来越高,航测技术开始显现出越来越大的优势。
1无人机低空航测的优点随着卫星遥感、大航空遥感技术的广泛应用,航空摄影进入了一个全新时代,但一些主观和客观的问题也随之而来。
首先,卫星遥感是太阳同步的,是绕着地球南北转动的,它的每两个轨道之间差100分钟,例如第一个轨道要是从长沙过境,第二个轨道就到乌鲁木齐或者西藏了。
两个轨道之间这么远,空档就要靠时间来补。
而另一个很重要的因素就是云层的问题,在同一个时间、同一个地点、不同的飞行高度来拍摄地面,2000米的高空可能就被云层完全挡住了,600米以下大概都清楚,而600米以上就可能看不清楚了。
也就是说如果要拍照的话,卫星影像和大航空遥感或许因为自然因素的制约无法保证摄影质量。
但是无人机在低空600米以下基本能保证摄影的成功率——无人机能够利用低空的优势去及时地获取到我们所需要的影像。
现在国家正在开放低空资源,对于部分高空领域,则属于空管的范围,例如离地6000米到20000米这个空间范围全世界都是严密监管的。
开放低空的概念是什么?美国是旷野地区5000米以下就叫低空,欧洲160—170米才叫做低空,而中国准备开放的将是非重要地区和军事管制地区1000米以下区域。
低空也是一种资源,低空资源开放以后,就能够发展低空的经济。
无人机可以称作一种低空经济,而且这个经济领域会有很快的发展,而这个经济领域其中一个应用就是无人机的低空遥感。
差分GNSS无人机航测技术在输电线路勘测设计中的应用杨晓慧; 陈正宇; 秦臻【期刊名称】《《北京测绘》》【年(卷),期】2019(033)008【总页数】4页(P949-952)【关键词】定位定向系统(POS); 空中三角测量; 无人机; 输电线路【作者】杨晓慧; 陈正宇; 秦臻【作者单位】中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司江苏南京211102【正文语种】中文【中图分类】P2310 引言目前,输电线路勘测设计主要使用传统的航空摄影测量技术,该技术较为成熟且应用广泛,但对天气和机场条件的依赖性大,成本较高且摄影周期较长。
而无人机航空摄影技术因成本低、机动灵活、效率高、受空域政策影响较小等因素,在输电线路勘测设计中应用越来越广[1]。
特别是随着具备PPK (Post Processing Kinematic)等功能的差分GNSS无人机航测技术的出现,使得电力测绘人员能够在使用稀少控制的条件下生产出满足输电线路勘测设计要求的高精度三维立体模型,更快更好的服务于电力勘测设计[2]。
今年,我院承接了江苏省内首个国网500 kV三维设计试点工程——500 kV茅山~斗山输电线路工程。
本工程通过使用飞马F200固定翼无人机航测系统获取沿线路通道内三维立体模型,使得线路可研及初设阶段即可在三维平台进行路径比选优化,这对输电线路三维设计的推广具有一定的参考价值。
1 项目应用分析1.1 项目概况500 kV茅山~斗山线路为江苏苏南电网主干通道内的一条重要送电线路,其功能主要为扩大承接皖电东送,满足华电句容、谏壁电厂等电源电力送出需求。
本次航飞线路路径总长为52 km,测区内以平原为主,最高海拔18 m,最低海拔1 m。
测区内交通便利,但输电通道十分拥挤,其中房屋众多,水系密集,交叉跨越复杂,测绘难度较大,见图1。
图1 线路路径1.2 技术流程无人机低空摄影技术辅助输电线路勘测设计主要分六个阶段[3],其主要技术流程如图2所示。
无人机倾斜摄影测量技术在电力工程中的应用聂晓萌摘要:无人机航测技术在我国应用已久,为我国民用建筑、电力工程等行业的发展提供了新的可能性。
无人机航空摄影技术主要通过遥感技术操作无人机。
无人机在飞行过程中经常需要测量不同的区域,然后通过遥控无人机摄像机进行拍照。
这种打靶方法可以保证测量精度。
本文主要针对无人机倾斜摄影测量技术在电力工程中的应用进行简要分析。
关键词:无人机;倾斜摄影;测量技术;电力工程;应用1无人机倾斜摄影测量概述1.1新型倾斜摄影测量技术与传统摄影测量技术的区别倾斜摄影测量是一项从垂直、前视、后视、左视、右视五个方向模拟场景的高新技术。
它生成一个三维真实世界模型,通过该模型可以模拟被测区域的平面位置、大小、特征、形状、侧面、高程和垂直方向。
它可以模拟该地区的横断面和地形起伏。
传统的摄影测量技术是研究物体在该区域的中心投影图像生成的正射影像,包括其平面位置、大小、形状和性质。
一般来说,传统的摄影测量主要用于地形测绘和各种比例尺的正射影像制作。
除了新的倾斜摄影测量技术在各种比例尺地形测绘和正射影像制作中的应用外,还可以建立一个三维真实模型来测量被测地形的水平高程和垂直和横截面。
测得的地形可以是360度,无死角。
三维场景仿真的研究与实现,对摄影测量的应用起到了重要的促进作用。
1.2无人机倾斜摄影测量技术与载人机倾斜摄影测量技术的比较无人飞行器倾斜摄影测量技术是指无人飞行器在平台上进行倾斜摄影测量的技术手段。
无人机倾斜摄影测量技术的优点在于其实时性强、周期短、操作方便。
航空摄影受外界因素影响较小。
在合理的时间范围内,可以在天气较好、视野开阔的时间点进行航空摄影。
航空摄影成本低,维护方便快捷。
缺点是它能在空中短时间飞行,航空摄影的范围相对较小。
无人机倾斜摄影测量技术主要适用于测量面积小的项目。
载人倾斜摄影测量技术是指载人飞行器在平台上进行倾斜摄影测量的技术手段。
缺点是载人飞行器体积大,需要提前申请航拍路线。
输电线路无人机巡检技术应用现状及相关问题摘要:无人机具备体积小、全方位的检查优势,而且可以同红外探测设备共同协作,一起来完成相应的巡检工作,进而了解到整个输电线路的运行情况。
基于此,本文对输电线路无人机巡检技术应用现状及相关问题进行分析,以供相关的工作人员参考。
关键词:无人机;输电线路;巡检技术由于输电线路大多处于室外,环境相对复杂,检修和维护的难度相对较大,同时也会对工作人员的人身安全产生一定的危害。
无人机的应用范围非常广泛,不会受到地理条件的影响,可以对输电线路进行更加全面的检修和维护,并且可以在第一时间发现输电线路的故障,与人工相比较,工作效率和工作质量都会更高,因此,在输电线路当中应用无人机是当前发展的趋势,也是研究的热点内容。
1电力线路巡检方式和手段目前,输电线路检测的手段可分为人工线路检测、机器人线路检测、载人直升机线路检测和无人机线路检测。
人工巡逻模式存在时间长、成本高、操作困难、操作风险大、工作强度高、效率低等问题。
因此,巡检模式越来越不能满足线路巡检的需要。
机器人巡线模式是高压架空输电线路的一种自动巡线模式。
该巡逻模式虽然精度较高,但也存在着距离短、速度慢、穿越障碍物困难等缺点,限制了其应用范围。
载人直升机线路巡检模式可以通过配备成像设备的直升机对传输线进行拍照。
具有高效的输电线路巡检功能。
然而,它需要大量的人力资源和复杂的管理和技术储备。
因此,载人直升机直接启动巡逻模式尚未得到广泛应用。
无人机以其机身小、成本低、负载轻、操作简单等特点,越来越受到电力企业的重视,在输电线路巡检领域发挥着越来越重要的作用。
无人机是由机身上的无线遥控设备和程控装置操作的一种无人机系统。
由于无人机可以携带图像采集设备和信息传输设备,采集到的巡逻信息可以传输到地面工作站。
与载人飞机相比,无人机更有可能执行对人类来说太单调、太脏或太危险的任务。
为了减少操作人员的工作量和危险性,无人机得到了广泛的应用。
电力系统中常用的无人机主要包括无人直升机、固定翼无人机、多旋翼无人机和无人飞艇。
无人机技术在电网基建项目管理中的应用摘要: 本文针对电网基建项目现状,提出了应用无人机技术开展基建现场管理的新手段,结合工程实践阐述无人机在电网基建项目设计、施工以及现场管理等方面的应用场景,对提升电力工程建设项目管理水平提供了有价值的借鉴案例。
关键词: 无人机技术,电网基建,项目管理,应用。
1 引言随着无人机技术迅速发展及逐步成熟,应用无人机开展项目管理已成为基建管理的一种新方式。
电网基建项目施工工期紧张、工程技术难度大、外部环境复杂,以往在项目设计、施工以及现场施工管理等需投入大量的人力物理,效率低、风险高。
在近年来,电网基建项目逐步开展无人机应用的探索,取得了较好的效果。
2 无人机在项目设计的应用2.1选址选线对拟定站址和路径宜进行航拍,航拍照片需要满足精度要求,照片应涵盖站址位置、站址进出道路、站址进出线等地形地物;线路路径包括地物、地貌、管线等。
2.2可研设计对选定方案站址进行适时航拍,航拍照片标明地物地貌调查信息,站址进出道路、站址进出线等地形地物;线路路径包括地物、地貌、管线等,满足线路征求意见深度要求。
无人机摄影测量系统进行区域网航空摄影,并通过专业软件形成测绘数据,对区域走廊通道进行整体规划,弥补现场视野受限的不足,充分考虑各种环境、规划因素,协调各工程项目关系,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。
开展地形三维模拟及边坡测绘,总平面布置中拟加入航拍图进行展示;采用技术软件对航拍照片进行解析,提供勘察设计文件,供专业软件进行设计分析。
无人机摄影测量适用于大比例尺的地形图测量,成图比例尺一般大于1:2000,在电网工程的可研设计阶段,可采取高程控制措施,如增加野外控制和利用野外测量数据改变航测高程,可测量大于1:2000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,减少劳动强度,提高劳动生产率。
2.3初步设计和施工图涉及使用无人机航测技术,获取地面高分辨率照片,根据照片航向、旁向重叠度、飞行高度、姿态等信息,利用专业后处理软件进行照片拼接、坐标纠正,生成DOM(正射影像图)、DEM (地面高程模型)等,最终生成具有地理坐标信息的数字地面三维模型。
无人机在电力工程测量中的应用摘要:伴随着无线通信技术、航空遥感测绘技术、GPS导航定位技术及自动控制技术的发展,很多军用的技术已经拓展到了民用的设施中,其中最具代表性的就是无人机技术的运用,无人机的航空遥感测绘技术更可以很好的完成对电力测绘的任务。
本文主要介绍在电力测量中的应用。
关键词:无人机;电力测量1无人机概述1.1无人机定义无人机是无人驾驶飞机的简称(Unmanned Aerial Vehicle),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机,民用行业中最常用的就是固定翼和多旋翼无人机。
1.2无人机摄影测量概述无人机低空摄影测量技术,以获取高分辨率数字影像为应用目标,以无人驾驶飞机为飞行平台,以高分辨率数码相机为传感器,通过3S技术在系统中集成应用,最终获取小面积、真彩色、大比例尺、现势性强的航测遥感数据。
无人机低空摄影测量主要用于基础地理数据的快速获取和处理,为制作正射影像、地面模型或基于影像的区域测绘提供最简捷、最可靠、最直观的应用数据。
1.3.2导航系统导航系统向无人机提供参考坐标系的位置、速度、飞行姿态,引导无人机按照指定航线飞行,相当于有人机系统中的领航员。
无人机载导航系统主要分非自主(GPS等)和自主(惯性制导)两种,但分别有易受干扰和误差积累增大的缺点,因此多种导航技术结合的“惯性+多传感器+GPS+光电导航系统”将是未来发展的方向。
2无人机在电力测量中的应用无人机的测绘系统有很多的优点,其中就包括实时性、成本低、响应快、灵活度高等特点。
和传统的实测与卫星遥感相比,更是有很多的优势,它可以在低空取得光学图像、地址地形图像、输电线路图像,这一点上无人机有着其他测绘和监测方式不能取代的作用。
不仅如此,无人机的应用在灾害应急处理等方面液起着很重要的作用,对灾难的预警可以起到意想不到的作用。
2.1 规划输电线路在对各种各样类型的输电线路进行走廊规划的时候,对规划的区域要进行详细的信息采集和测绘工作,最好的方式就是采用无人机的测绘系统,这样不仅可以在获得数据的时候实现高效的特性,减少重复勘测,还可以在多方面降低环境对信息采集与勘测的影响。
输电线路工程勘测中无人机测绘航线设计与优化输电线路工程勘测是电力工程的重要环节之一,它的质量和效率直接影响着工程的顺利进行和后续运行维护的质量。
近年来,随着无人机技术的不断发展,无人机测绘在输电线路工程勘测中得到了广泛应用,极大地提高了勘测的效率和精度。
本文将重点介绍无人机在输电线路工程勘测中航线设计与优化的相关内容。
一、无人机在输电线路工程勘测中的应用传统的输电线路工程勘测主要依靠人工测量和航测飞机测绘,这种方式存在着效率低、成本高、安全风险大等问题。
而无人机测绘技术的应用,很好地解决了这些问题。
无人机具有飞行灵活、成本低、安全风险小等优点,尤其适合用于输电线路工程勘测。
在输电线路工程勘测中,无人机可以通过搭载相机、激光雷达等设备,实现对输电线路及其周边地区的高精度影像记录,同时还可以获取数字表面模型(DSM)、数字高程模型(DEM)等地理信息数据,为后续工程设计和施工提供参考。
无人机还可以配合GPS和惯性导航系统,实现对输电线路的精准定位和测量,为线路设计和建设提供精准的地理信息数据支撑。
无人机测绘技术在输电线路工程勘测中的应用,不仅大大提高了勘测质量和精度,还极大地提高了勘测的效率,减少了人力物力的浪费,提高了作业安全性,为输电线路的规划设计和施工提供了有力的支持。
二、无人机测绘航线设计的重要性在进行输电线路工程勘测时,无人机的航线设计是一个非常重要的环节。
合理设计的航线可以保证勘测范围的完整性、覆盖范围的广泛性和勘测精度的高度。
无人机测绘航线设计的质量直接关系到整个勘测工作的质量和效率。
1. 航线设计原则在设计无人机测绘航线时,需要遵循一些原则,确保测绘工作的顺利进行和数据的准确性。
航线设计应充分考虑输电线路及周边地区的地形地貌特点,根据地形起伏、植被覆盖情况等因素确定航线的高度和路径,避免因地形或植被遮挡导致的数据遗漏和不准确。
航线设计应考虑到无人机的飞行性能和设备的测绘精度,确定飞行速度、飞行高度、像素分辨率等参数,保证测绘数据的精准性和完整性。
无人机电力线路安全巡检系统及关键技术摘要:随着人类社会的发展,社会各界对电力资源的需求越来越大,对电力安全的标准要求也越来越高。
在这样的发展趋势下,我国的电力工业在发展的进程中,也逐步向采用现代高技术的方向发展。
目前,在电力巡检工作中,无人机值守的利用比例不断提高,为电力行业的安全和供电效率的提高提供了有力的保证。
无人机的安全探测技术的应用进一步完善了电力系统。
基于此,本文试着对无人机电力线路安全巡检系统及关键技术进行分析,以期能帮助到相关工作人员。
关键词:无人机技术;电力线路;安全巡航系统1.电力线路巡检中无人机技的应用意义中国地域广阔,物产丰富。
很多输电线路都是建在恶劣的环境中,而且大多数的供电线路长期暴露就很容易受到天气影响而减少使用寿命。
因为缺乏保护,这些设备长期受到风,太阳和自然灾害的侵袭,很容易导致一系列问题。
这就需要电力公司定期对电网进行检修,及时发现故障并及时做维修处理。
但是,以往的输电线路检测大都是以手工方式进行,由于受环境影响,其检测效率较低,很容易忽视其中的一些小问题,从而造成电力系统存在潜伏的安全隐患。
随着无人机技术的发展,电力系统的保安人员在电力线路的探测中采用了无人机技术,并利用装有探测装置的无人机进行了探测。
首先,将无人机技术运用于电力线路巡检,可以有效地防止因恶劣的环境对巡检工作造成的伤害,保证了作业人员的人身安全;二是可以随时进行巡视,检测电网故障;三是,无人机的巡航速度可以达到几十公里/小时,比常规的手人工巡视要高效得多。
尽管目前无人机的应用尚处在初级和发展的阶段,仍有很多缺陷,但是随着科技的进步,这些问题也会逐渐得到解决。
目前,无人机电力线路安全监测系统将电子通信、雷达定位、信息分析等技术有机地融合在一起,使得电力线安全监测工作更加具有活力。
2.无人机电路巡检系统工作要求2.1利用无人机设计工作在无人机无法满足电力行业的巡检要求的情况下,设计人员必须针对电力行业的实际需求,设计出适合于电力行业的无人机,并充分考虑到其在运行过程中的各种现实需求和环境条件。
无人机在输电线路运行中的应用分析发布时间:2022-05-17T06:18:03.157Z 来源:《中国电气工程学报》2021年10期作者:杨毅航[导读] 为了满足人们的电力需求,传输线的数量不断增加,分布范围越来越广。
许多输电线位于地形复杂且环境恶劣的区域,显著增加了传输线出现问题的可能性。
杨毅航国网福州供电公司福建福州 350000摘要:为了满足人们的电力需求,传输线的数量不断增加,分布范围越来越广。
许多输电线位于地形复杂且环境恶劣的区域,显著增加了传输线出现问题的可能性。
为了确保正常供电,必须及时维修或更换出现问题的传输线,因此确保输电线路检查工作的效率非常重要。
无人机在输电线路检查工作中具有很大的应用优势,检查人员可以通过无人机检查输电线路的故障,显著减少了塔架攀登高空作业,有效地减少了工作量。
关键词:无人机;输电线路运行;应用输电线路是现代电力系统中的主要设施,随着社会人群对电能的需求越来越大,该线路数量大幅增长,整体架构也变得更加复杂,这时线路运维、检修工作的难度大幅增长,以往普遍使用的人工巡检模式已经无法满足工作要求。
为此,输电线路管理部门引进了无人机巡检技术,该项技术成功弥补了人工巡检模式的不足,能够帮助人工了解输电线路情况,做好运维、检修工作。
1无人机电力线路安全巡检的含义与任务无人机属于电力线路安全巡检新型技术,这种新兴的自动化航测设备灵敏度高、操作简便,同时能够克服巡检作业区域较为复杂带来的阻碍。
通过敏感的遥感技术,利用无人机对相关巡检设备进行搭载,可对电力线路的安全巡检过程进行精确的数据获取,保证将操作人员的安全危险系数降到最低。
与此同时,可帮助技术操作人员频繁反复地对电力线路的运行安全进行有效维护,配合使用无人机对电力线路的安全巡检操作进行组织落实时,无人机首先要对巡检区域的复杂地形条件进行数据采集,同时采用多批次无人机平台飞行试验的方式,确保电力线路系统的性能符合优良要求。
地址:天津自贸区(空港经济区)环河北路空港商务园东区8号楼A701电力行业现状随着我国经济快速发展,对电力能源的需求日益旺盛,由于我国国土辽阔,地形复杂,气象条件复杂,对于电网大型工程的初期规划建设到建成后的日常巡查维护,现有的常规测试和检查手段已不能满足其快速高效的要求。
传统巡线面临问题✧ 巡线线路距离长、工作量大、步行巡线效率缓慢,无法提高巡线效率✧ 遇到冰雪、水灾、地震、滑坡等自然灾害天气时,巡线工作无法开展✧ 山区巡线具有高风险性,时刻威胁巡线人员生命安全✧ 人工巡线,视野有限,盲点区域多✧ 载人飞机巡线,带电环境中飞行作业,对作业人员构成很大生命威胁解决方案1. 电力线路巡查a.无人机可见光巡查:无人机可见光巡查首先:无人机根据巡检前编好的电塔GPS坐标点,进行自动飞行巡检,巡检内容包括:检地址:天津自贸区(空港经济区)环河北路空港商务园东区8号楼A701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。
其次:无人机执行巡检监控,并实时同步传输到地面站最后:地面人员根据巡检内容信息判断巡检结果,并根据具体情况制定相应的解决措施。
无人机可见光巡线优势:与人工目视巡线相比,无人机工作范围大,拍摄角度灵活,离拍摄目标近,拍摄到的目标细节更丰富,有效提高巡线效率。
b. 无人机搭载红外热成像设备巡查无人机红外巡查无人机通过挂接热成像设备,对巡检线路进行巡检,通过温度异常变化对比值,发现隐蔽性较强故障点,结合传统可见光巡线,热成像仪巡线将大大提高故障点检测的准确性。
无人机搭载热成像设备巡检判断依据: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。
应急抢修优势:提高了夜间抢修队伍在处理应急事件的办事效率,无人机搭载热成像设备快速准确的为出现故障点进行红外巡查,为寻找故障点和电线抢修赢得宝贵充足的时间。
地址:天津自贸区(空港经济区)环河北路空港商务园东区8号楼A701地址:天津自贸区(空港经济区)环河北路空港商务园东区8号楼A701c. 无人机特殊巡检无人机特殊巡检● 使用传统方法在跨海、山区等特殊区域进行巡线工作很困难,由于无人机机动性强,在这些特殊巡线项目上得到很好的应用。
无人机航测数据在架空输电线路三维设计中的应用摘要:我国电力行业在社会发展下快速进步。
目前,因机载激光雷达价格较高,基于无人机航测数据建模在输电线路三维设计中得到了广泛应用。
而三维设计需要以高精度航测数据、电网专题数据、工程勘测数据等作为基础数据。
通过分析无人机航测数据误差来源,分别选取山区和平原地区作为实验区,利用航测数据与实测数据进行对比分析,结果表明在平原地区利用无人机航测数据能够满足架空输电线路三维设计要求。
本文从选线及路径优化、绘制初步平断面图以及前期工程量估算3个方面,具体阐述无人机航测数据在架空输电线路三维设计中的应用,提高输电线路工程设计质量与效率。
关键词:无人机;航测数据;输电线路;三维设计引言近年来,电网行业提出全面开展输变电工程三维设计,对设计技术的发展提出新的要求。
输变电工程三维设计起步较晚,特别是架空输电线路工程(以下简称“线路工程”)三维设计,与发电、变电工程等场站设计有所不同:一是线路工程导线、杆塔等本体三维建模的深度、便利度和共享程度要求必须与实际应用相匹配;二是本体与线路走廊地理信息有着紧密的联系。
构建线路工程三维模型是开展三维设计及其后继阶段工作的基础。
本文分析GIM数据标准,研究线路工程本体的三维参数化建模方法,在此基础上,构建线路工程三维场景。
1架空输电线路三维设计现状所谓的架空输电线路三维设计,就是指在工程基本信息以及地理数据信息的基础上,将三维建模技术与数字化协同设计技术相结合,使输电工程的全部施工过程通过此技术进行三维仿真,让施工人员更为直观的观察施工过程,从而提高施工效率的一项重大科技创新。
目前,我国电力设计院在输电线路三维设计中主要的工作内容集中于地理信息输入、工程信息输入、三维建模以及三维移交等方面,在实际的应用过程中,通过对数据的分析,发现了其中存在的不足之处,例如三维设计软件还不够智能化、软件之间存在兼容性问题、文件属性参数不完整、材料统计不全面等多种问题。
无人机航测在水利水电工程中的应用无人机航测可以适应条件复杂的水利水电工程,在水利水电工程中利用无人机航测技术,可以满足工程测绘需求,获取高质量的测绘成果,满足工程设计和施工的要求。
1概述无人机航测技术1.1概念无人机航测技术属于信息化测绘技术,无人机航测充分结合了遥感测绘技术和空间信息技术,集成应用了航空、信息、自动化等学科高新技术,无人机航测具有机动性和快速性以及灵活性等优势,具有广泛的应用范围。
利用无人机航测技术无需进行高空作业,技术操作和维护等工作非常简单。
经过动力改造升级之后,在水利水电工程中应用,可以快速获取高分辨率的影像数据。
无人机航测系统的飞行平台为无人机,在无人机搭载高分辨率的摄像机,利用控制系统自动拍摄和获取影像。
无人机航测具有很强的工作能力,同时可以保障实际工作的智能化和稳定性。
此外,无人机航测可以搭载不同类型的传感器,可以在各个领域建设过程中利用无人机航测[1]。
1.2无人机航测在水利水电工程中应用范围随着计算机技术和遥感测绘技术的不断发展,无人机航测在水利水电工程中发挥着重要作用。
在水利水电行业工程建设、管理阶段,需要评价工程建设环境,检测大型水利水电工程的安全性,利用无人机航测实施低空遥感,全面的测绘和检测水利水电工程,可以提供较高分辨率的数据,整体工作速度非常快,可以快速处理数据,获得有价值的测绘数据,为水利水电工程防修和应用提供全面的数据。
无人机航测结合了空间信息技术和GPS技术以及测绘技术等,优化了无人机航测的功能,在水利水电工程安全监测和测绘以及测量等方面都发挥着重要的作用。
1.3无人机航测飞行试验首先需要布置航线,航线设计需要结合飞行区和分辨率要求,在地面站软件中利用无人机,根据作业规范合理的设置相对航高和绝对航高以及曝光间隔等。
根据水利水电工程的气候条件和航摄区域的地形,设计航线和航线间隔,保障相片的重叠度,落实无人机飞行测试,在作业前无人机不搭载任何传感设备,在这个阶段实施测试,确定没有任何异常之后落实作业飞行。
浅谈输电线路巡检中智能机器人的应用摘要:在行业现代化发展的今天,输电线路巡检不能再局限在传统的工作模式下,而应该积极将崭新的技术应用起来,如智能机器人,通过智能机器人的使用,可实现巡检的自动化、智能化。
很多地区的输电线路巡检中,智能机器人的应用取得了显著的成效,随着机器人研究的增多,智能机器人的功能越发完善,在未来必将在输电线路巡检中得到更广泛的使用。
关键词:输电线路巡检;智能机器人;应用引言在输电线路上,许多铁塔、水泥杆和导线处于野生环境中,长时间暴露在阳光下,气候条件不同,导致材料老化、磨损和腐蚀严重,常常造成导线断裂或悬挂异物等问题,输电线路检查情报是输电网情报的关键环节,也是难点所在。
由于输电线路有许多非常困难的地区,而且人工检查的风险很高,如果能够使用智能机器人代替人工巡视,不仅可以有效地避免这些风险,而且还可以对输电线路进行全面检查,并使用控制手段。
1当前电网巡检方式在电力工程领域,输电线路巡检是重点性的工作,就现阶段的巡线方式来看,包含地面目测法、航测法和机器人巡检法几种,但这几种方式相比较,地面目测法和航测法因为固有的工作模式限制,在具体的应用过程中还存在着一定的问题。
首先,以地面目测法为例,在这种方式下,需利用人的肉眼对辖区内的输电线路实施观测,由于输电线路的分布复杂,面临的环境条件恶劣,巡检工作量大,需投入大量的巡检人员,才能够完成巡检工作,且耗时长,一些巡检工人还需翻山越岭、涉水过河,工作效率低且可靠性不足。
其次,以无人机航测法为例,在这种方式下,包含有直升机、无人机巡检的方式,如果在输电线路巡检的过程中采用的是无人机巡检的方法,无人机一般会与线路保持一定的距离,而这大大降低了巡检精度,总体来看,无人机巡检时有安全距离要求且巡航时间短和图传信号不足,直升机巡检同样有距离要求,且在巡检时往往会受到天气因素和图传信号的干扰,如果天气条件相对恶劣,将无法开展巡检工作,且利用航测法开展的巡检工作,成本消耗较高。
无人机航测技术在风电项目中的应用研究摘要:无人机摄影测量技术具有快速灵活、实时高效等特点,逐渐成为空间信息获取的重要技术手段。
本文通过某风电测绘实际生产项目,阐述了无人机航测技术在风电场1:2000地形图的生产过程,通过实测检查数据点对,对地形图精度进行检查表明,基于无人机的风电1;2000航测成图可以达到相关成图规范要求,验证了该技术方法的可行性,为电力工程提供新的空间数据获取技术方法和手段。
关键词:航空摄影测量;无人机;风电场;地形图测绘0 引言本论文结合某风电场无人机摄影成图项目,与相关专业测量人员一起学习研究无人机测绘,从而航空摄影测量作为一种勘测技术已经在电力行业各个领域得到相关应用。
1 无人机航测技术的基本原理1.1无人机航测技术概念无人机测绘是一种基于无人机的航拍测绘技术,主要由硬件和无人机内置的软件和算法组成。
硬件主要包括无人机本身和控制器,软件系统主要包括图像处理,航线设定,控制器控制飞行系统和高度障碍检测系统等。
和普通的航拍测绘技术相比,无人机测绘技术展现出了成本低廉,耗费资源和人力少,小区域和高精度的特点。
在一些普通航测无法到达的恶劣天气,恶劣地形等环境的区域,使用无人机测绘能提高精度,节省人力和方便测量。
无人机在现在测绘界占有很大的地位,技术相对上成熟。
1.2无人机航测系统特点无人机航测体系的关键特性有:节省时间,综合成本低和成图质量高等[1],主要从以下几个方面展现:(1)节省时间:大多数无人机比较小巧,相比传统测绘方式,能更迅速的将其带到测量地点。
在准备工作环节无需对无人机过多调试,大部分航测路线,飞行方式可以由系统控制,熟练度高的飞手准备时间在15分钟之内即可升天,如果有大面积任务的话是一个非常省事的选择。
传统的人力测量不仅需要消耗很多人的时间,而且工期一般在无人机测量的二倍甚至以上。
(2)低成本:一些造假高昂的航测和卫星测量在启动一次时需要数以万计的资金支持,而无人机本体虽然动辄上万块的高价格,但之后每次只需要消耗一个飞手的人力和一些微小的电量成本即可完成一个大面积的拼接航测,而传统的人力测量可能需要十倍的人力和时间来完成同样区域的测量。
无人机机载三维激光点云数据在电力线路规划设计中的应用摘要:首先介绍了利用无人机搭载三维激光雷达获取三维激光点云数据的软硬件设备,详细阐述了利用无人机获取三维激光点云数据的外业具体流程、激光点云数据内业处理关键技术和流程,随后结合具体的线路工程,利用无人机搭载三维激光雷达获取了整条线路的点云数据并进行了内业点云解算,通过GPS和全站仪实测特征点的三维坐标并与点云中对应点的三维坐标比较,统计了三维激光点云数据的平面精度和高程精度。
事实证明,三维激光点云数据的精度可满足输电线路规划设计的要求,因此,无人机机载三维激光点云数据在电力规划设计中的应用具有可行性。
关键词:无人机;三维激光点云;电力规划设计0引言近年来,作为一门用途广泛的基础学科,测绘技术发展迅猛,各类测量新技术更是层出不穷,其中无人机测量技术和三维激光扫描技术在测绘领域的应用更是其中的两大典型代表。
无人机技术和三维激光扫描技术在社会各领域已经有了比较广泛的应用,如何荣源等利用无人机倾斜摄影技术和三维激光扫描技术对古建筑进行重建[1];马国超等引用三维激光扫描和无人机倾斜摄影技术开展露天采场安全监测融合应用;李胜才等将无人机搭载三维激光雷达测量技术应用于不动产测绘中。
具体到电力设计领域,彭向阳等论述了无人机激光雷达技术在电力线路巡检中的关键技术和应用前景;景钦刚等对机载三维激光扫描系统在输电线路工程中应用的原理、方法及特点进行了讨论。
就目前而言,国内绝大多数输电线路工程线路路径规划及优化都是在地形图或者谷歌地图等二维场景下进行,不够直观且缺少高程数据,即使是利用摄影测量技术生成三维大场景模型也存在着地形高程不准的问题。
应国网公司对今后输电线路三维设计的要求,本文利用无人机搭载三维激光雷达获取输电线路通道的三维数据,详细论述了三维激光雷达数据后处理及可视化的关键技术,结合具体工程实例使输电线路的三维设计成为现实。
1无人机搭载平台及其载荷随着无人机技术的不断发展及其应用的普及,市面上的无人机机型种类越来越多。
输电线路无人机自动巡检的实现和应用分析摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,输电线路建设越来越多。
在整个电力系统中,输电线路占据重要地位,其是否可以正常运行决定着民众日常用电和工厂生产用电的平稳性。
为了确保输电线路的正确运行,电力公司都会组织员工进行输电电路巡检。
但是输电电路巡检需要高空作业,这对于工作人员的人身安全无疑是一种威胁,所以近几年很多电力企业都开始研究输电线路无人机自动巡检技术。
本文首先分析了输电线路无人机自主巡检技术,其次探讨了当前无人机检查模式及改进方法,最后论述了无人机自动巡线技术在电力输电线路巡检的实现策略,以供参考。
关键词:输电线路;无人机自动巡检;实现;应用引言随着输电线路智能巡检技术的发展,采用无人机和远程红外跟踪识别技术进行输电线路巡检成为未来输电线路巡检发展的主要方向,输电线路巡检无人机是一种高效、便携、稳定的巡检设备,目前在输电线路的日常巡检工作中得到广泛应用。
相关的输电线路巡检无人机安全距离确定方法研究受到人们的极大关注。
1输电线路无人机自主巡检技术尽管线路所在的地形地貌、风速风向等现场环境和作业时的起始地点、天气有所不同,无人机巡检路径规划都需要遵循面向大号侧先左后右、从下至上(对侧从上至下)、先小号侧后大号侧的基本原则。
依据这个基本原则,不同飞手因对业务的熟练程度不同所拍摄的巡检图像大相径庭,经常出现虚焦、部件主体不突出等问题,图片拍摄效果不好将直接影响后续根据图像识别诊断部件缺陷的准确率。
同时,面对输电线路巡检复杂的应用环境,无人机受其自身软硬件条件的限制,如自身的续航能力、重量和尺寸,无法形成持续有力的作业能力。
无人机巡检采集的大量影像,需由人工逐一筛选、识别线路设备缺陷,并分类归档存储,工作量大,效率低。
针对上述问题,提出了一种输电线路无人机自主巡检的实现方案,分析了无人机自主巡检作业全流程体系架构,研制了输电线路无人机全自主巡检系统,通过固化作业点,建立标准化航线库,用户可在无人机运维管控系统一键触发巡检任务,无人机将自主执行巡检任务并实时回传巡检视频,自动下载巡检图像,运维管控系统自动分类、分析巡检图像、生成巡检报告,并将自主巡检技术应用于电力输电线路巡检。
无人机航测在输变电工程勘测中的应用研究任玲发表时间:2020-05-15T11:38:50.013Z 来源:《基层建设》2020年第3期作者:任玲[导读] 摘要:无人机具有集成度高、机动性强以及成本低的特点,在中小区域落实大比例尺输变电工程勘测工作的过程中,尤其是运用于需要快速成图的区域以及地形险恶的区域,其优势明显。
中国能源建设集团黑龙江省电力设计院有限公司黑龙江省哈尔滨市 150078摘要:无人机具有集成度高、机动性强以及成本低的特点,在中小区域落实大比例尺输变电工程勘测工作的过程中,尤其是运用于需要快速成图的区域以及地形险恶的区域,其优势明显。
鉴于此,本文就无人机航测在输变电工程勘测中的应用展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:无人机;航测;输变电工程1.无人机航测系统1.1系统组成如今,无人机航空摄影测量技术的发展逐渐受到了国内外的广泛关注,并且取得了一定的成果,在此基础上成功完成了大量无人机专用航测设备的研制工作。
立足于我国测绘行业的标准,要求完整的无人机航测系统的硬件由飞行平台和地面站这两大部分组成。
1.2作业流程大体上,可以将无人机航测作业流程分为以下几个部分:飞行规划和前期任务设计、图像的获取、数据应用分析以及图像的处理。
其中,飞行规划和前期的任务设计包含了空域协调、资料收集、航线规划、现场踏勘以及软硬件的检查等方面的内容,根据地形图的不同,需要在室内选择相应的飞行起降点以及飞行航高,并且完成野外像控点的均匀布设工作。
图像的获得节段主要包含了设计实际航线、拼装飞机机体、预设飞行航向以及飞机回收和飞机操控等。
图像处理主要包含了影像处理和空三数据建立模型,通过完成一系列的影像裁剪、拼接以及镶嵌,能够最终得到正射影像[1]。
在数据的分析以及处理节段,需要立足于工程项目的实际情况获取对应的路径断面、数字线划图以及坡向分析等地物信息。
2.无人机航测技术要求2.1安全因素很多电力通道都处于丘陵地区,通视距离小、山高林密,对飞行任务以及航测起降物的选择有较高的要求。
无人机航测技术在电力线路规划中的应
用
摘要:随着我国经济的快速发展,对电力能源的需求日益增大,与之相应的
电力工程建设力度也在不断加强,传统的电力选线手段已不能满足其快速、高效
发展的要求。
利用航空摄影测量技术能够高效完成电力建设规划。
目前,有许多
电力线路工程电压等级低,线路长度较短等工程还是以传统的工程测量方法进行
路径选择设计,成本高、效率低,特别在交通条件较差的高山区,更是劳动强度大,效率低。
同时不能对整体的智能电网建设提供详尽且丰富的基础数据。
在高
速经济发展的当下,传统的方法已经不能满足设计要求,利用载人航飞不仅时间长,而且费用相对也比较高。
而无人机航测可以很好地满足此类工程的电力选线。
关键词:无人机;航测摄影;电力线路;选线平台;路径优化
1无人机RTK航空测图系统
无人机RTK航空测图系统构成大体分为:无人机飞行平台、飞行控制系统、
地面监控系统以及内业数据处理系统。
无人机飞行平台内部载有影像传感器、自
动驾驶模块和RTK测量模块;无人机的飞控系统用于飞行计划设计及任务设备管理,由自驾仪、GPS/IMU 惯性导航系统、GPS接收机等组成,可实现无人机的姿态、航高、速度、航向的控制及各个参数的传输,方便地面人员实时监控无人机
飞行信息。
它采用手动、辅助和全自动飞行控制模式,可以有效的使无人机按照
预定的飞行路线平稳飞行;地面监控系统包括地面监控软件和无线遥控器等。
地
面监控软件为MAVinci软件,通过它可以实时监控无人机的飞行高度、航迹、飞
行姿态等数据,确保地面监控人员能及时了解无人机的飞行状况,保证飞行任务
的顺利完成。
另外该套软件也是航测系统的飞控软件,用于制定飞行计划实现自
适应地势起伏。
内业数据处理主要软件为数据后处理软件Photoscan,是一款基
于影像自动生成高质量三维模型的优秀软件。
它通过已知的基准点坐标、无人机
获得的航片影像和POS数据自动完成影像定向、空三加密过程,实现免像控自动
拼接处理,从而获得高精度的DEM、DOM 数据。
2.三维数字模型路径优化
2.1创建路径优化平台
采用Ecan-PLStation数字摄影测量工作站为立体选线平台,将DEN数据、DOM数据导入Ecan-PLStation路径优化软件,输入收集的工程资料、专题信息、
基础地理信息,创建路径优化平台。
如图2-1所示
图2-1 路径优化平台作业流程示意图
2.2路径优化
路径优化的步骤包括展绘初始路径、路径调整优化,路径优化后对获得的线
路路径进行排位并对排位方案进行校核,同时对方案的经济指标进行统计,以确
定获得的路径是否成立。
将初始路径输入辅助优化设计平台. 选线人员在气维场景中观察路径两侧
的地物和地貌。
通过路径优化平台中的测量模块,量测建筑物、电力线、通信线、采石场等对线路有影响的地物到路径的距离,以及陡峭地貌的坡度;识别走廊内
的地物地貌,并量测线路是否跨越房屋,确定局部地段立塔条件是否具备。
能否
跨越电力线,提供转角的度数和数量、转角间的距离等信息。
从而确立路径的成
立与否。
优化过程中可以采用自动排位或人工排位的方式确定杆塔位置,在三维场景中查看塔位地形,逐基落实杆塔位置。
进行风偏和危险点的校验,落实每一基转角塔、直线塔的使用条件,满足设计要求;在跨(钻)越 35kV 及以上高等级电力线时,采用电子模板软件模拟跨(钻)越,确认路径是否成立。
路径优化工作流程如图2-2所示:
图2-2 输电线路工程路径优化流程
3工程应用
陕南地区某110kV线路工程,长度54km。
该线路位于秦巴山区,地形较为复杂,线路途经许多零散房屋,林木茂盛繁多,许多塔位位置较为陡峭,边坡风偏对线路的影响较多,采用天狼星无人机航测和Ecan-PLStation立体模型选线,在路径优化中取得很好的效果。
3.1量测建筑物间的位置关系
在立体环境中,能迅速查看到线路附近的建筑物,通过立体测图软件测量出
线路中线距房屋的距离,若不满足规范要求,通过调整前后塔位至满足规范要求
距离,如若无法调整安拆迁处理,且能迅速量测出房屋面积生成房屋分布图。
3.2立体场景中查看塔位地形
在立体环境中,逐一查看每级预选塔位的塔位地形情况,量测塔位中心距陡
边坡,高坎边等的距离,结合地质人员的判断,将塔位选定在稳定的地形区域内。
3.3电子模板软件实时排位
在Ecan-PLStation立体模型选线平台中,用预选定塔位坐标生成线路平断
面图,实施排位,并进行适当调整,确定危险点,跨(钻)越满足规范要求。
从工程实际应用可知,基于无人机航测技术的线路路径优化具有以下优点:
1) 有效控制工程造价。
三维模型信息丰富,时效性好,精度高,所包含的
信息量和反映的数据流更符合现实情况,在三维环境下完成路径优化,能有效
控制工程造价。
2) 大大减少外业工作量。
将传统需要外业实地测量确定线路路径工作转为
内业,能有效控制工期,减少劳动强度,提高劳动生产率,节约成本。
3) 减少林地砍伐,保护环境。
当线路从林区通过时,通过准确量测林木高度,对林木实行高跨越排位设计,尽可能地减少林木砍伐,保护了林业资源,避
免破环境。
4)对整体智能电网提供基础数据。
无人机航测经过数据处理可以得到3D产
品DEM、DSM、DOM数据,为未来智能电网的地理数据建设提供详尽的、丰富的数
据支撑。
无人机航测技术在电力线路规划中现已广泛应用,也极大的提高了工作效率,减少外业测量工作,可在数字摄影测量工作站的立体环境依靠人工进行大部分的
数据采集,自动化程度相对较低,如何提高自动化采集度也将是将来的研究方向。
参考文献
1.
汤坚,杨骥无人机倾斜摄影技术在特高压输电线路路径优化中的应用研究[J],南方能源建设,2015,2(1),203-206
2.
董聪慧 . 无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用 [J]. 建筑工程技术与设计, 2017 , 29 ( 28 ): 223.
3.
曾渠丰,程正逢输电线路工程测量手册[M]。
中国电力出版社,2015。