摘 要

目前，我國常規的電力巡線工作主要還是通過人工檢查和光電吊艙航拍等方式來進行，前者巡檢人員勞動量大，工作效率與可靠性較低，有些無人區域人員無法到達；后者雖為光電巡檢，但數據精度較低，無法準確測量線路本體和線下物體的安全距離，而且數據的再次利用率低。伴隨著光電測量與電子信息技術的發展，激光雷達作為一種新型光電測量裝備應運而生，激光雷達的出現為電力巡線提供了可行的解決方案。伴隨著我國超高壓輸電線路及智能電網的建設，機載LiDAR將會在電網工程中得到廣泛的應用。


電網是一個跨越大區域的工程，從電網的規劃、勘測、設計、施工、到運營、管理、維護、營銷、決策分析等，都對區域性空間信息有著強烈的需求。激光LIDAR測量技術由于具有精度高、全三維特性，從而為電網設計和管理的精細化、科學化及高效化提供了空間數據支持。

輸電線路是電網的最重要組成部分，而線路走廊的地形、地貌、地物等都對線路的建設和安全運行產生重大的影響，是線路設計和管理最為關注的區域。目前，電力線路走廊空間數據采集手段主要有人工測繪、航測和遙感等，而激光LIDAR測量技術可以快速對線路走廊進行高精度三維測量，從而為輸電線路的設計、運行、維護、管理企業和專業人員提供更快速、更高效和更科學的手段。采用激光LIDAR

測量系統，可以直接采集線路走廊高精度激光點云和高分辨率的航空數碼影像，進而獲得高精度三維線路走廊地形地貌、線路設施設備，以及走廊地物的精確三維空間信息，包括桿塔、掛線點位置、電線弧垂、樹木、建筑物等，從而為電力線路規劃設計、運行維護提供高精度測量數據成果。下圖是激光LIDAR測量技術在電網工程中的應用思路。


圖 機載LiDAR電網應用總體思路


輸電線路在線路設計階段，需要在初步選定的線路走廊的一定寬度范圍內進行高精度的三維測量，以進行線路路徑和桿塔定位的優化，盡最大程度地降低建設投資。對于輸電線路和部分高壓線路在施工圖設計階段采用航空攝影。航空攝影測量相較于工測來說是一個大的突破，但是仍然存在線路平斷面精度不高、外業工作量大、數據不直觀、軟件平臺不易用等問題。

激光雷達測量技術高效率采集的線路走廊三維數據精度高、信息豐富、數據使用方便，并能大大減少外業工作量，提高了設計效率和成果質量，而且該技術的應用還可以大大的節約設計、勘測的費用、縮短作業周期，使設計更為合理，而且能將復雜的電力、電網信息快速實現網絡化、可視化的管理，可以產生很好的經濟效益及社會效益。



圖 輸電線路優化設計



圖  植被茂密的線路走廊掃描效果