摘要：输电线路作为电力能源输送的主要媒介，其运行维护质量也是确保电力系统稳定运转的必要保障。一旦出现输电线路故障，势必造成难以预计的危害。鉴于此，研究人员在输电线路巡检作业中利用机载激光扫描技术，同时融合多光谱、全景摄影、倾斜摄影、图像智能分析等技术，实现重大缺陷快速检测、不同运行工况实时分析、通道外破隐患智能识别与告警。
关键词：机载激光扫描技术；输电线路运维；应用
1引言
机载激光扫描技术在20世纪末得到了快速发展，成为继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新的突破。国内外，机载激光扫描技术已经广泛应用于电网及其设备的监测与维护。但就输电线路运维中的应用而言，激光扫描采集数据应用普遍单一化，且在可视化转换与非激光扫描技术人员应用方面存在不足，其在输电线路运维与管理中的实际应用价值有待进一步提升。
2机载激光扫描技术概述
三维扫描是一种主动式的测量系统，无需合作目标，可以深入到复杂的现场环境中进行扫描，将各种大型的、复杂的、不规则的实景三维数据完整地采集到电脑中。其数据采集无论是白天，黑夜，还是恶劣条件天气均可以测量。激光扫描能够以高密度、高精度的方式获取目标表面特征。通过扫描可以获得点云数据（海量数据）。可自由控制采集密度，适应不同的目的。观测过程中无人工干预，由扫描仪内部电子设备自动控制，减少了人工干预的不确定性。激光三维扫描是继GPS以来在测绘领域的又一个技术革命。三维激光扫描系统作为一种国际领先的数据获取系统，是继GPS以来在测绘领域的又一个技术革命，是传统的数据采集技术无法比拟的高新技术，其经济效益及社会影响极为深远，其主要表现在以下方面。（1）该技术能直接获取地面三维地理信息，从而为快速建立精准的数字地面模型创造了条件，大比例尺地形图的绘制与断面的自动生成，大大减少了外业和内业的工作量，使得勘察周期变得相当短暂，缩短了整个工程的建设时间。（2）该技术作为获取空间三维信息的重要手段，还可以推广至各个相关领域。它不仅可在与公路建设类似的线形工程，如铁路、电力、水利等领域推广应用，而且也可在数字城市建设、土地更新调查与利用等相关领域中发挥重要作用。
3输电线路运维现状
第一，随着城市化建设步伐的加快，电力能源需求持续增长，而电网负荷也呈现日益增长的态势。但是在输电线路网络结构上，有时不能百分之百合理地迎合这些变化进行科学的计算论证和规划布局，导致部分输电线路以及变电装置的配置不合理，例如有些电力网未能完全建立环网结构，有些输电线路路径过长同时又缺少必要的分支线路，导致后期需增加相应的切改工程，从而大大增加线路损耗，且需要重复投入大量的人力物力，造成资源的浪费，进而影响线路整体供电可靠性。第二，目前我国电网系统设备仍然存在基础设施严重老化、久不更新的问题。一些线路设备由于规划管理不当，得不到及时修复和更新补充。例如好多老旧线路接地装置不可靠、部分拉线丢失、损坏严重、杆塔基础风化严重、绝缘子闪络现象严重、杆塔防腐处理不及时等等。这一系列因素势必会造成输电线路运行故障的发生。第三，我国幅员辽阔，偏远地区存在着许多危险，这其中包括输电线路危险。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆某些偏远地区地势险要、环境恶劣、人际稀少，输线电路安全问题更显得尤为重要，而当地的电路检修员对于这样的地方检查往往不够全面、不够细致等，很容易造成事故如:线路老化、人员伤亡、火灾隐患等问题较多。虽然在建设线路路线时，工作人员对周围的环境进行了评估与计算，基本确保了线路安全运行，但是，随着环境因素的变化，在线路安全距离之间，有时会产生一些微妙的变化，而变化随着时间的推移，会逐渐扩大到危害电路正常运作的程度，倘若不定期进行检修，就很容易造成事故发生，后果不堪设想。
4机载激光扫描技术在输电线路运维中的应用
4.1紧急缺陷快速检测
输电线路安全距离快速量测是实现其有效运维的重要保障，基于激光点云数据处理，按照《架空输电线路运行规程》相关要求，可以开展输电导线之间、导线与地面、山坡、建筑物、河流、树木、交叉跨越、交通设施等直接量测，另外，也可以在机载激光点云数据构建的三维数字模型中，进行点、线、面及模型间欧氏距离量测，及时发现和消除故障隐患，以实现输电线路重大、紧急缺陷的快速检测，从而大大提高输电线路巡检效率。
4.2运行工况实时分析
自然环境显著变化是威胁输电线路安全稳定运行的重要因素之一，常常造成输电线路跳闸等严重后果，且恶劣天气往往给故障查找与检修工作带来一定困难。由于受风向、气温、湿度、导线负荷量等影响，导线弧垂悬链线形态呈现动态变化，为进行输电线路安全性能实时评估，发挥输电线路应急处置指导作用，需要模拟不同气象条件下的导线弧垂变化，通过在拟合算法中加入风速、温度、覆冰等因子，确定瞬时工况下应力参数，开展不同运行工况的模拟分析。
4.3外破隐患智能告警
机载激光点云数据所表达的输电线路通道坐标精度高，但其外观纹理信息体现的真实感不强。全景摄影利用数码接片技术将拍摄的图像进行合成，使用软件或网络平台处理后，可将二维平面图像投影模拟成三维空间效果，具有独特的透视效果和强烈的临场感。而倾斜摄影最大的优势是能够实现与激光点云数据的叠加，实现空间距离的量测，做到通道景象更真实、距离量测更准确。以激光扫描技术为基础，融合全景摄影、倾斜摄影、图像智能分析等技术，最大限度的保留场景的真实性，能够实现对重要输电通道全方位立体管控。
5结束语
机载激光扫描技术可以有效地解决空间分析和三维量测问题，在输电线路运维中体现的作用十分显著。本文介绍了基于激光扫描技术，同时融合多光谱、全景摄影、倾斜摄影、图像智能分析等技术实现在输电线路运维中多方向应用，极大降低了输电部门电力巡线劳动强度，节约作业时间，提高巡检工作效率。
参考文献
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论文作者:1亢建明,2张喆,3任建宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/22
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