基于直升机应用激光雷达技术进行高压输电线路巡检

一、应用背景

输电线路巡检是电网运营维护管理部门需要进行的一项重要工作，为了确保电力线路的运营安全，通常需要定期对线路进行巡检，以便及时发现和排除安全隐患。随着高电压、大功率、长距离输电线路越来越多，线路走廊穿越的地理环境也越来越复杂，如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭，对其运行维护日趋困难。依靠人工为主的巡检模式因巡视效果差、工作效率低等原因难以满足发展需要。

直升机巡检高压输电线路，具有效率高、不受地域影响等优势，利用直升机平台搭载三维激光雷达扫描系统，快速获取输电线路走廊的精确三维坐标，结合输电线路相关运行规程对线路通道内树障、交跨等缺陷进行分析，为输电线路安全运行和检修服务提供数据支撑，直升机激光雷达巡检已成为电力巡线的主要手段。

二、设备选配

数据采集设备：LiEagle 1350机载激光雷达扫描系统

LiEagle1350 机载激光雷达系统是基于直升机/轻型有人机平台的长距离激光雷达扫描系统，集成长距离激光扫描仪、IMU、GPS 以及数码相机，通过自主研发的控制系统，同时采集激光雷达点云数据及影像数据。搭配LiAcquire激光雷达系统控制软件、LiGeoreference激光雷达点云解算软件和LiPowerline激光雷达电力巡线处理软件，为用户提供数据采集、解算、处理和分析的一站式解决方案。

产品特点

· 精细化巡检

协同可见光，红外作业，单机精细化日巡 150 ～200 公里

· 快速巡检

单机日巡 300 公里以上

· 设备采集的原始数据重影少、无折线

· 可定制化“星际差分”功能，实时获取精确定位信息，优于0.06m

技术参数

基于直升机应用激光雷达技术进行高压输电线路巡检

一、应用背景

输电线路巡检是电网运营维护管理部门需要进行的一项重要工作，为了确保电力线路的运营安全，通常需要定期对线路进行巡检，以便及时发现和排除安全隐患。随着高电压、大功率、长距离输电线路越来越多，线路走廊穿越的地理环境也越来越复杂，如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭，对其运行维护日趋困难。依靠人工为主的巡检模式因巡视效果差、工作效率低等原因难以满足发展需要。

直升机巡检高压输电线路，具有效率高、不受地域影响等优势，利用直升机平台搭载三维激光雷达扫描系统，快速获取输电线路走廊的精确三维坐标，结合输电线路相关运行规程对线路通道内树障、交跨等缺陷进行分析，为输电线路安全运行和检修服务提供数据支撑，直升机激光雷达巡检已成为电力巡线的主要手段。

二、设备选配

数据采集设备：LiEagle 1350机载激光雷达扫描系统

LiEagle1350 机载激光雷达系统是基于直升机/轻型有人机平台的长距离激光雷达扫描系统，集成长距离激光扫描仪、IMU、GPS 以及数码相机，通过自主研发的控制系统，同时采集激光雷达点云数据及影像数据。搭配LiAcquire激光雷达系统控制软件、LiGeoreference激光雷达点云解算软件和LiPowerline激光雷达电力巡线处理软件，为用户提供数据采集、解算、处理和分析的一站式解决方案。

产品特点

· 精细化巡检

协同可见光，红外作业，单机精细化日巡 150 ～200 公里

· 快速巡检

单机日巡 300 公里以上

· 设备采集的原始数据重影少、无折线

· 可定制化“星际差分”功能，实时获取精确定位信息，优于0.06m

技术参数

无人机应用激光雷达技术的输电线路树障普查及预警

一、概述

树线矛盾一直以来都是电力部门巡检关注的ZD对象，当树与线的安全距离不足时，很容易引发跳闸、放电等事故。而树障处理的两大难点，一是树木到导线距离的估算，二是树障砍伐的赔偿问题。前者可以通过技术手段来实现，后者则需要各方配合。

估算树木到导线的距离，传统的作业方式有人工目测并心算弧垂到树顶距离，这需要班组成员从多种角度观察，由人的观察角度和错觉引起的误差难以避免。如果要较准确计算导线弧垂与树木之间的距离,避免乱砍乱伐，破坏植被,则需要携带专业测高杆、经纬仪等笨重仪器，线路巡护人员因此工作负担巨大。激光雷达无人机作业已成为电力巡线新手段。

随着激光雷达技术的发展，无人机激光雷达系统作业逐渐成为电力巡线的新手段。以LiAir 无人机激光雷达扫描系统为例进行阐述，以整体作业流程，包含外业数据采集，内业的数据处理、到安全距离快速检测报告生成来具体说明。

二、设备简介

 电力走廊数据采集设备---LiAir 无人机激光雷达扫描系统

LiAir 无人机激光雷达扫描系统是一款的轻型激光雷达点云数据采集系统 ,一体化集成集激光雷达扫描仪、GNSS 和 IMU 定位定姿系统及存储控制单元，可实时、 动态、海量采集高精度点云数据及丰富的影像信息，通过配套的LiAcquire 机载激光雷达地面站软件，快速获取电力走廊数据。

LiAcquire 机载激光雷达地面站软件，用于设备的控制和实时监测。

开启和关闭扫描仪、相机、惯导

实时显示设备状态、行进轨迹、扫描点云

支持航带裁切，真彩色点云解算，点云量测，数据回放

电力走廊点云数据处理分析--- LiPowerline激光雷达电力巡线软件

LiPowerline激光雷达电力巡线软件，通过海量点云数据的处理分析，快速jing准提取电力通道内的危险目标信息，并为综合模拟工况下的电力安全运行提供分析预测。

无人机应用激光雷达技术的输电线路树障普查及预警

一、概述

树线矛盾一直以来都是电力部门巡检关注的ZD对象，当树与线的安全距离不足时，很容易引发跳闸、放电等事故。而树障处理的两大难点，一是树木到导线距离的估算，二是树障砍伐的赔偿问题。前者可以通过技术手段来实现，后者则需要各方配合。

估算树木到导线的距离，传统的作业方式有人工目测并心算弧垂到树顶距离，这需要班组成员从多种角度观察，由人的观察角度和错觉引起的误差难以避免。如果要较准确计算导线弧垂与树木之间的距离,避免乱砍乱伐，破坏植被,则需要携带专业测高杆、经纬仪等笨重仪器，线路巡护人员因此工作负担巨大。激光雷达无人机作业已成为电力巡线新手段。

随着激光雷达技术的发展，无人机激光雷达系统作业逐渐成为电力巡线的新手段。以LiAir 无人机激光雷达扫描系统为例进行阐述，以整体作业流程，包含外业数据采集，内业的数据处理、到安全距离快速检测报告生成来具体说明。

二、设备简介

 电力走廊数据采集设备---LiAir 无人机激光雷达扫描系统

LiAir 无人机激光雷达扫描系统是一款的轻型激光雷达点云数据采集系统 ,一体化集成集激光雷达扫描仪、GNSS 和 IMU 定位定姿系统及存储控制单元，可实时、 动态、海量采集高精度点云数据及丰富的影像信息，通过配套的LiAcquire 机载激光雷达地面站软件，快速获取电力走廊数据。

LiAcquire 机载激光雷达地面站软件，用于设备的控制和实时监测。

开启和关闭扫描仪、相机、惯导

实时显示设备状态、行进轨迹、扫描点云

支持航带裁切，真彩色点云解算，点云量测，数据回放

电力走廊点云数据处理分析--- LiPowerline激光雷达电力巡线软件

LiPowerline激光雷达电力巡线软件，通过海量点云数据的处理分析，快速jing准提取电力通道内的危险目标信息，并为综合模拟工况下的电力安全运行提供分析预测。

一、概述

通过多维度数据分析，实现对天气的提前预知，并将收集到的各种气象参数及其变化状况，通过3G/GPRS/CDMA网络实时的传送到中心监控分析系统，并将异常情况用信息等各种手段传送给巡检人员采取必要的预防措施。

二、原理及功能

“微气象传感器”结构紧凑，结实耐用，而且安装也十分方便，无需校准直接投入使用，使用过程中也只需简单维护。因为其使用了先进的一体化微型封装技术。它可以测量温度、湿度、风速、风向、大气压力、雨量等六种参数，安装在输电线路上可实时监测整个区域的气象，保护线路的安全。该传感器具有体积小、易安装、超低功耗、环境适应性好、与基站通讯距离远等特点。

三、技术参数

四、总结

微气象在线监测装置可长时间运行无需进行人员维护就可以长时间的工作，智能化设计实时对周围的气象变化进行分析，太阳能电池无限的补充所需电源，减少了维修工人巡线进行维修的困难。随着对设备的投入使用，有效防止灾害性气候带来的损失，大大提高了智能电网的安全运转水平。

一、概述

我国960万平方公里已经基本实现电网全覆盖，但我国地貌复杂多样，大部分杆塔需要安装在野外，在安装时并不能保证地基的结实可靠，一不小心就可能导致杆塔的倾斜倒塌。鼎信智慧科技的“杆塔倾斜在线监测装置”可以对杆塔进行实时监测，可对杆塔发生的下沉倾斜等肉眼难以察觉的现象做出预警。

二、原理及功能

“杆塔倾斜在线监测装置”搭配了高精度双轴倾斜角度传感器以及基于电容式3D-MEMS技术的单轴倾斜角度传感器，在全温区都十分可靠。将其安装在横担上，可实现实时监测杆塔的倾斜角度，当角度超出预设的值后，后台将通过无线网络将报警信息发送到监控中心，提醒相关负责人采取措施。

三、技术参数

四、总结

电力是保障经济社会发展的“引擎”，所以保护电网的安全运行是必须引起重视的，深圳鼎信的倾斜在线监测终端能够对电力铁塔进行全天候的贴身保护，是保护电网正常运行的好帮手。

一、概述

输电线路综合在线监测是人防和技防的相结合，应用于杆塔线路上，实现了输电线路的全感知应用，再通过无线网络技术对输电线路进行网络层的感知应用，并通过信息等通信手段将感知到的信息即时的通知到线路的巡检人员，并可以将数据汇总，方便之后总结。

二、原理及功能

输电线路综合在线监测装置包含主控单元、通信模块、视频监测装置、双光谱红外山火监测装置、激光防外破监测装置、微波防外破监测装置、微气象监测装置、杆塔倾斜监测装置、电源模块。可以根据线路的实际情况进行针对布置，灵活应用模块。

三、技术参数

1. 装置硬件尽可能选用高品级的元器件，以提高装置运行的稳定性和可靠性。

2. 装置本身的设计和构造，不得影响输电线路的安全稳定运行，装置与导线的连接部件与导线截面匹配，装置与导线的连接部件有锁紧装置，保证在运行中不松脱。

3. 通信接口和应用层数据传输协议满足《南方电网输电线路状态监测系统通信规约》，监测装置通过GPRS/3G/4G等通信方式，把数据上传到统一的后台上，由后台系统进行统一的数据处理。

4. 监测装置需同时具有支持电脑客户端全功能查看视频和数据、手机APP全功能查看视频和数据、手机微信推送定点定预置位拍摄的照片。

5. 监测装置整体采用低功耗设计；监测装置根据工作状态的不同具有不同的功耗：在线状态下，静态工作功耗不宜大于1W，功耗不大于3.5W，整体峰值功耗不大于15W；休眠状态下，静态工作功耗不大于0.6W，功耗不大于2.5W。休眠功耗指监测装置仅时钟运行且通讯模块、各传感器（包括摄像头）均处于不工作或掉电状态时的整机功耗。静态工作功耗指终端装置各传感器（不包括摄像头）、时钟正常运行，并接入无线通信网络时的整机功耗。峰值功耗指终端装置所有传感器（包括摄像头），通讯模块正常运行时的整机功耗。

四、总结

在国网的战略指导下，输电线路的监测已经由一开始的图像视频，杆塔倾斜等相对浅显得监测，向着多种、多功能、多维度的监测数据相结合的综合装置管理平台发展，其发展前景辽阔。

高压电缆作为电力系统中的重要组成部分，承载着传输电能的关键任务。为确保其安全稳定运行，高压电缆的巡检工作显得至关重要。本文将武汉凯迪正大对高压电缆巡检的方法记载下来，和大家探讨分享欢迎大家留言讨论指正。

一、巡检目的

高压电缆巡检的主要目的是及时发现电缆的潜在隐患，确保电缆在传输电能过程中的安全可靠性。通过巡检，可以评估电缆的绝缘状态、金属护套的完整性以及电缆附件的运行状况，从而预防电缆故障的发生。

二、巡检方法

外观检查：首先，巡检人员应对高压电缆的外观进行仔细检查，包括电缆表面是否有破损、腐蚀、变形等现象，电缆接头是否紧固，电缆标志牌是否清晰等。

温度检测：利用红外测温仪对电缆及其附件进行温度检测，判断是否存在过热现象。过热可能是电缆内部故障或负荷过大的表现，需进一步排查。

绝缘电阻测试：通过绝缘电阻测试仪对电缆的绝缘性能进行测试，评估电缆的绝缘状态。绝缘电阻值过低可能意味着电缆存在绝缘老化或受潮等问题。

局部放电检测：利用局部放电检测仪对电缆进行局部放电检测，以评估电缆的绝缘性能。局部放电是电缆绝缘老化的重要特征之一，通过检测可以及时发现潜在的安全隐患。

接地电阻测试：测试电缆接地电阻，确保电缆接地系统良好，防止雷电等外部因素对电缆造成损害。

三、巡检周期

高压电缆的巡检周期应根据电缆的运行环境、负荷情况、使用年限等因素综合考虑。一般来说，对于运行在高负荷、恶劣环境下的电缆，应缩短巡检周期；对于使用年限较长的电缆，应增加巡检频次。

四、巡检注意事项

巡检人员应具备一定的专业知识和操作技能，熟悉电缆的结构和性能。

在进行巡检前，应做好安全防护措施，如佩戴绝缘手套、绝缘鞋等。

在巡检过程中，应仔细观察电缆及其附件的运行状况，记录巡检数据，发现问题及时上报。

对于发现的问题，应根据问题的性质和严重程度采取相应的处理措施，如更换损坏的电缆附件、修复绝缘缺陷等。

五、总结

高压电缆巡检是确保电缆安全稳定运行的重要措施。通过采用合适的巡检方法和技术手段，可以及时发现电缆的潜在隐患，预防电缆故障的发生。因此，在电力系统中应高度重视高压电缆的巡检工作，确保电缆的安全可靠性。

一、概述

在众多故障隐患中，外破可以说是上下路的头号敌人，各种各样的外破情况层出不穷，因此加强针对防外破的监控手段是必要的。输电线路遭到外力破坏，往往损失的不单单是电网公司，还会对人的生命财产安全造成威胁。

二、原理及功能

“输电线路激光扫描防外破预警监控装置”搭配了“激光扫描探测器”及 “AI视频监控”，可对输电线路进行24小时不间断的双重保护，当有物体闯入监测区域，后台会自动识别物体，并通过无线网络将相关信息传送到搭配的客户端上，相关人员可以通过麦克风直接喊话现场，进行驱离。

三、技术参数

四、总结

“输电线路激光防外破在线监测装置”的研发大大提高了电网的安全性，并为及时排除隐患提供了手段，有效的防止了电力线外部损坏的安全事故发生，并且还减少了相关工作人员的工作量，提高了其工作的质量。