在輸配電(diàn)線(xiàn)路中(zhōng),激光雷達點雲掃描是電(diàn)網運維的重要工(gōng)作(zuò)之一。比如,通過激光雷達采集點雲,生成高質(zhì)量三維模型,能(néng)夠識别線(xiàn)路附近的植被情況,排查樹木(mù)隐患,保障電(diàn)網的運維安(ān)全。
禅思 L2 電(diàn)網應用(yòng)
我國(guó)地域遼闊,輸配電(diàn)線(xiàn)路錯綜複雜,工(gōng)作(zuò)人員經常需要在不同環境下作(zuò)業,對激光雷達的産(chǎn)品力要求高。
大疆禅思 L2 激光雷達具(jù)有(yǒu)量程更遠(yuǎn)、效率更高、光斑更小(xiǎo)等優勢,為(wèi)了更好地驗證産(chǎn)品性能(néng),大疆行業應用(yòng)采用(yòng)禅思 L2 分(fēn)别在大落差的川西高原、信号弱的山(shān)區(qū)環境、雪(xuě)後低溫的輸配電(diàn)場景中(zhōng),測試産(chǎn)品點雲采集效果。
DJI M350 RTK + 禅思 L2
川西高原大落差測試:單次飛行,重建 500kV 輸電(diàn)線(xiàn)路模型
在海拔超過 3000 米的川西高原上,輸電(diàn)線(xiàn)路蜿蜒穿過高山(shān)大河,沿線(xiàn)多(duō)懸崖峽谷,地勢高差較大。
川西高原輸電(diàn)線(xiàn)路
工(gōng)作(zuò)人員使用(yòng) L1 和 L2 兩款激光雷達進行三次飛行測試,結果發現在單次飛行掃描的情況下,禅思 L1 難以應對山(shān)區(qū)大落差環境。通過下圖可(kě)以清晰看出,點雲稀疏且存在杆塔不完整的問題,必須掃描兩次才能(néng)有(yǒu)效還原。
禅思 L1,雲台 -90°,掃描一次
然而,兩次飛行意味着作(zuò)業時間至少翻倍,這對于追求效率的電(diàn)力巡檢作(zuò)業來說,仍然有(yǒu)很(hěn)大的提升空間。
禅思 L1,雲台 -75°,往複掃描
而禅思 L2 在射程和光斑等方面進行了優化,僅需飛行掃描 1 次,就能(néng)實現以往 2 次飛行才能(néng)達到的效果。
禅思 L2,雲台 -90°,掃描一次
此外,通過對一個 V 串直線(xiàn)塔進行剖面分(fēn)析,工(gōng)作(zuò)人員發現禅思 L2 在杆塔底部絕緣子的掃描效果是**的,V 串點雲模型得到了完整還原。
左:禅思 L1,雲台 -90° 單次飛行
中(zhōng):禅思 L1,雲台 -75° 往複飛行
右:禅思 L2,雲台 -90° 單次飛行
弱信号山(shān)區(qū)測試:支持雲 PPK 解算,重建高精(jīng)度模型
在山(shān)區(qū)采集電(diàn)力線(xiàn)路點雲數據時,通常會遇到兩大挑戰:
1、網絡 RTK 信号不穩定。
通常而言,山(shān)區(qū) GNSS 衛星搜星難和網絡 RTK 覆蓋不全,會導緻部分(fēn)線(xiàn)路無法獲得穩定的 RTK 信号。
2、4G/5G 通信網絡信号質(zhì)量不佳。
沒有(yǒu)移動網絡意味着無人機将無法使用(yòng)網絡 RTK 服務(wù)。
這兩類弱網環境,均會導緻電(diàn)力線(xiàn)路點雲數據不完整。盡管可(kě)以通過 PPK 方式解決部分(fēn)問題,但對于電(diàn)力作(zuò)業者而言,需要額外攜帶 RTK 移動站并獲取已知坐(zuò)标點,并不方便。
山(shān)區(qū)網絡信号往往不佳
大疆智圖支持對 L2 采集的數據進行雲 PPK 解算,工(gōng)作(zuò)人員無需額外攜帶設備。在複雜作(zuò)業環境中(zhōng),哪怕飛行器意外丢失 RTK 實時差分(fēn)數據,作(zuò)業人員依然能(néng)通過雲 PPK 功能(néng),匹配離線(xiàn)基站數據,重建高精(jīng)度模型。
L2 支持雲 PPK 解算
本次針對粵西某山(shān)區(qū) 4G 網絡覆蓋較差的配電(diàn)場景進行測試。過去,工(gōng)作(zuò)人員使用(yòng)禅思 L1 作(zuò)業,常常因為(wèi)網絡不佳導緻 RTK 無法固定,最後數據解算失敗。
本次選擇在能(néng)夠搜到微弱 4G 網絡信号的山(shān)頂位置進行測試。在實際作(zuò)業中(zhōng),為(wèi)了避免山(shān)區(qū)遮擋導緻無人機圖傳中(zhōng)斷和 RTK 失鎖,将無人機的高度保持在塔頂 100 米的位置。
禅思 L2 參數設置
盡管相對塔頂高出 100 米,禅思 L2 依然能(néng)夠完整還原所有(yǒu)配電(diàn)線(xiàn)路,并通過使用(yòng)大疆智圖的雲 PPK 解算功能(néng)進行重建,得到了相同的數據結果。
通過禅思 L2 采集點雲發現藤蔓導緻的缺陷,給運維消缺提供有(yǒu)效依據
低溫雪(xuě)後天氣測試:清晰還原精(jīng)細化結構
随着寒潮的到來,氣溫逐漸下降,電(diàn)網負荷不斷攀升,各地紛紛展開電(diàn)力巡檢,确保冬季電(diàn)力供應正常運轉。在東北地區(qū),冰災預防格外重要,而無人機已經成為(wèi)災害巡視的重要手段之一。
利用(yòng)激光雷達對線(xiàn)路上的導地線(xiàn)、鐵塔以及周邊地貌進行掃描,能(néng)夠生成精(jīng)度達厘米級的點雲模型,對災害預測具(jù)有(yǒu)重要的指導意義。
雪(xuě)後低溫天氣巡檢
低溫環境下,可(kě)能(néng)會影響激光雷達正常作(zuò)業,且地面被厚雪(xuě)覆蓋後,将直接影響反射率,對給激光雷達數據采集工(gōng)作(zuò)帶來了一定挑戰。
工(gōng)作(zuò)人員在吉林某地區(qū)開展輸電(diàn)線(xiàn)路的實踐測試,現場環境溫度約 -15℃,在禅思 L2 的設計溫度範圍内(不低于 -20℃),産(chǎn)品可(kě)免預熱采集作(zuò)業。
在低溫多(duō)雪(xuě)的天氣條件下,點雲采集的質(zhì)量受到了較輕微的影響,但整體(tǐ)而言,杆塔細節、金具(jù)和導地線(xiàn)都能(néng)夠清晰還原。多(duō)組采集數據疊加驗證後,整體(tǐ)相對精(jīng)度保持一緻,為(wèi)線(xiàn)路運維分(fēn)析提供了可(kě)靠的數據分(fēn)析支持。
雪(xuě)後某 500kV 輸電(diàn)線(xiàn)路建模效果
禅思 L2 的全面升級,為(wèi)電(diàn)力線(xiàn)路高效采集工(gōng)作(zuò)帶來了全新(xīn)的解決方案:不僅提升了采集效率,而且在各種複雜環境中(zhōng)表現出色。無論是在大落差山(shān)區(qū)、弱網絡環境,還是在低溫的天氣條件下,禅思 L2 都能(néng)夠勝任,為(wèi)電(diàn)力行業的數字化轉型提供了可(kě)靠的支持。