摘要：随着无人机的快速发展，无人机搭载三维激光雷达早已经成为输电线路运行以及维护的主要方法之一。可视化技术不仅仅能够提高输电线路在运营过程中的安全性，同时也可以有效检测输电线路走廊，为线路的运行和维护提供了重要的支撑。本文主要介绍了可视化技术的重要技术特点以及对线路运行和维护的重要意义。
关键词：激光雷达；可视化技术；运行与维护
一、引言
近年来，随着科学技术的快速发展，无人机低空遥感技术逐渐能够替代工人作业，同时搭载激光雷达拍摄点云信息，在我国电力、环境、农业、测绘等方面被广泛应用。同时因为三维激光雷达对的空间精确定位，三维激光雷达测量技术早已经成为解决电力线路定位和测量的主要工具之一。三维激光雷达的可视化技术不仅仅可以通过三维建模真实反映出输电线路的杆塔、导线以及匹配实际坐标等功能，同时对于电力走廊上的树木、房屋等进行可视化。可视化管理可以快速放映出输电线路因为地质条件导致的输电线路故障，以及杆塔可能出现的位移、塌陷、滑坡情况，对于输电线路运行与维护的安全性有不可忽视的作用。
二、可视化技术对输电线路运行与维护的应用
（一）三维数字化技术
三维数字化技术是一种通过人工作业得到的数据进行加工拼接处理，将处理的数据进行建模处理，进而通过将不同的孤立数据在建模模型中进行无缝对接和集成，最终再经过数据的渲染等工具处理得到的一种三维数据文件。其中最为关键的方面就是模型的精确度，只有模型的精准才能够使得获得的数据可以有效展示。三维模型相对于二维模型更加精确的客观体现，可以将GIS系统中的点、线、面符号通过三维方式直接展示出来，对于真实情况的分析和辨别有更加直观的方式。三维数字化界面对于用户已经不是界面和窗口的问题，而是用户对系统提出的不同需求的选择。
（二）三维可视化管理
机载激光雷达是当前对于电力走廊地形地貌、杆塔位置形状以及线路弧垂进行三维数据准确恢复的一种重要方式。通过激光雷达得到的数字点云通过软件处理后生成DEM和DOM，而后基于上述文件生成输电线路走廊的地形地貌以及杆塔和导线的三维建模模型。在生成三维模型后，可以对线路信息量测（包括杆塔位置坐标、杆塔结构情况、杆塔方位角度量测、杆塔精确的结构尺寸、结构倾斜、挂点间距离、杆塔高、呼高、臂长等）、危险点查询（实时工况、模拟工况）。根据地物点（非电力线和电力塔类别点）与电力线点的最近空间判断是否存在危险性。基于当前三维可视化技术平台对通过无人机获取的点云数据进行处理，真实情况在计算机上面的展示如图1。
图1电力线路走廊三维模型
（三）可视化技术危险点识别
三维激光雷达点云数据经过处理后可以真实反映出输电线路的走廊现状，通过点云数据可以准确分析出当前输电线路中的树障、交跨等线路缺陷区域。
实时工况危险点检测。根据地物点（非电力线和电力塔类别点）与电力线点的最近空间判断是否存在危险性。
图2 植被危险点 图3 交跨危险点 图4 引流线危险点
树生长分析。设置单木分割参数，根据危险点检测参数(.xml）,判断树木倒伏情况下的净空距离，分析可能出现的净空危险点。
图5树生长净空危险点识别
（四）线路走廊地形地貌变化检测
在发生自燃灾害或者由于地质条件因素导致某一段输电线路走廊的杆塔出现位移、滑坡、塌陷等问题时，输电线路将会存在巨大的安全隐患和电路故障。而可视化系统可以将线路走廊内的地形地貌变化进行检测，可以直观准确地辨别和反映出变化和差距，进而对线路运行与维护提供保障计划和方案。
三、可视化技术对输电线路运行与维护的意义
激光雷达的可视化技术是输电线路、电力走廊等数据现实模拟的一种方法，是为了再现输电通道，为作业人员掌控运营信息，解决因为输电线路与树木、污染源之间耦合的情况。可视化技术可以快速检测电力走廊的危险物，精确测量电力线之间的间距，对于因为外界环境造成的电力线路之间的交叉分裂以及故障点。同时，通过可视化技术可以对输电线路进行危险点智能识别，自动识别电力线路潜在的故障点以及危险点，并通过三维模型对于识别的危险点及危险因素进行匹配，并通过对电力走廊地形地貌的准确显示制定合理有效的解决方案，并对树木、房屋等危险点进行线路自动化评估，确保输电线路的安全运行。
四、结语
可视化系统是一种实用型的系统，对于输电线路运行与维护有不可忽视的作用，同时对于改善当前输电线路风险评估的准确性有积极地作用。可视化技术的优点在于可以快速准备显示出电力走廊的真实情景，对于工作人员的巡检作业能力提升有巨大的帮助，可以为输电线路的运行与维护降低成本并提高精准度。
参考文献
[1]阳锋,徐祖舰.三维激光雷达技术在输电线路运行与维护的应用[J].南方电网技术,2017,38(02):156-158.
[2]阮羚,姚尧,周青,周平.基于轻小型三维激光雷达技术的输电线路走廊参数采集研究[J].测绘技术装备,2016,37（14):113-115.
[3]杨晓冬.三维激光雷达技术在输电线路优化设计中的应用[J].遥感应用,2015,35（02):119-121.
[4]张险峰,陈功,龙维,等.激光雷达直升机巡线技术的现状与应用前景[J].电力建设,2018,36（29):813-815.
论文作者:徐家勇,许保瑜,王兴斌,黄晶喆
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：线路论文; 杆塔论文; 技术论文; 走廊论文; 激光论文; 危险论文; 数据论文; 《电力设备》2018年第26期论文;