机载LiDAR辅助下的电力线路弧垂分析及应用

使用激光扫描技术进行输电线路运维能够有效发现线路本体缺陷和通道缺陷,但受巡视频次限制,不能保证发现输电线路缺陷的及时性。本文介绍了一种电力线工况分析模型来模拟实时动态的电力线状态信息。该模型考虑到输电线路受环境条件影响,如温度、风、覆冰等,其输电线弧垂状态会随之改变,运用架空线路电线力学计算,最终实现了电力线状态动态模拟,并结合扫描点云数据对典型气象条件下模拟电力线进行了安全距离检测,可及时发现输电线走廊下的隐患点。     

基于气象信息的输电线路风险评估系统研究与应用

输电线路长时间暴露在户外,其安全可靠运行与气象信息密切相关,尤其是台风、冰灾等恶劣天气,是输电线路安全运行的极大安全隐患;为了应对恶劣气象条件对输电线路造成的巨大经济损失,并提前做好相关防范工作,将恶劣天气对输电线路安全运行的影响降至最低,并在电网防灾减灾中起到积极作用,现设计并实现了基于气象信息的输电线路风险评估系统,阐述了系统的总体架构及设计,详细介绍了系统的技术路线及内容;实现了台风、雷电、污闪、覆冰恶劣天气对输电线路造成影响的评估,并生成按风险等级划分的输电线路风险集,提醒有关部门尽早安排电网应对恶劣天气的举措.该系统在国家电网公司华东分部进行应用,为电网调度安全运行提供了重要的辅助决策.     

基于激光点云的架空线路工况模拟研究与应用

通过激光雷达设备获取的输电线路通道高精度三维激光点云,可获取输电通道内地物的实时状态,对于通道环境的实时监测意义重大;但目前利用激光点云数据进行不同气象条件下导线弧垂状态模拟的研究仍较少.基于此,结合架空导线的力学分析、几何分析,详细阐述了利用激光点云数据进行工况模拟的原理与方法;选取某植被茂密区500 kV输电线路进...     

输电线路状态监测的GIS平台设计与实现

本文分析了电力工业输电线路状态监测工作中对GIS的需求,结合输电线路状态监测的特点,提出了基于SOA架构的二三维一体化输电线路状态监测GIS平台建设思路,开发了原型系统,实现了输电线路及其状态在三维环境下的展示、分析、模拟和实时信息查询,对实现输电线路状态空间监测具有参考意义。     

机载激光雷达点云数据输电线路弧垂模拟

弧垂是架空输电线路安全运行监测的重点。针对现有弧垂模拟精度不高等问题,提出了一种基于机载激光雷达点云数据的架空输电线弧垂模拟新方法,实现了静态点云数据到动态环境下导线空间形态模拟。首先利用静态点云数据重建输电线三维空间模型,然后结合状态方程提取弧垂模拟关键参数,最后根据弧垂模型方程,实现了不同气象条件下输电线弧垂三维空间形态模拟。通过设置4种典型气象条件组合开展弧垂模拟精度验证,结果表明:该方法模拟精度高,且不受档距、电力线材质等条件影响,可为复杂地理区域或特殊气象条件下的电力线运行安全评估与监测提供参考依据。     

输电线路风偏模拟分析系统研究

采用激光点云、数据高程、高清影像等技术,构建了输电线路工况模拟分析模型,设计开发了输电线路风偏模拟分析系统。在系统中实时集成第三方环境参数,通过输电线路风偏工况模拟分析,对超过安全阈值的输电线路进行定位、预警和预报,为输电线路的自动化巡检和隐患智能预警分析提供了技术支撑和科学决策依据。     

基于GIS的输电线路路径智能优选研究

在研究输电线路选线原则的基础上,以电力走廊多源空间信息为数据基础,以成本最优和敏感区避让为基本原则,利用GIS空间建模的方法,在地理空间位置上综合分析得出线路路径,实现了输电线路的智能优选,为输电线路选线提供了科学的依据,为输电线路设计人员提供了路径参考。     

输电线路测量辅助处理软件编制

采用VB 6.0并结合架空输电线路测量内业数据整理的特点,编制了输电线路测量辅助处理软件对测量数据进行编辑处理,生成各种成果表和归档资料,同时提供与架空送电线路软件的数据接口。该软件实现了架空输电线路内业数据处理自动化的,已在架空输电线路工程中得到广泛应用。     

面向智能输电的三维可视化管理平台研究

提出了输电线路与物理设备动态映射的数据组织,从而实现输电线路及其技术档案资料的动态管理,研究实现了基于COLLDA的设备三维模型的动态构建方法,构建了基于键值数据库的影像库、模型库等,设计与实现了输电线路三维可视化维护管理平台,实现输电线路的可视化、智能化管理。     

输电线路的数字微地形自动提取方法

微地形是输电线路工程安全运行、电线积冰风险区划和线路建设期能耗计算等工作的重要基础,实现输电线路微地形的合理提取是复杂地形条件下电网工程建设的前提与保证。针对传统输电线路微地形提取存在决策知识模糊、主观因素影响大和缺少定量提取指标等问题,依据规程中微地形分类体系,提出了以地形位置指数、坡度、相对高程和水体距离为特征因子的组合表达输电线路微地形提取决策方案,利用数字地形分析技术建立了输电线路微地形自动提取方法。以2012—2018年某电网公司9条输电线路域栅格数字高程模型数据进行提取实验,实验结果与分析表明,所提方法能够有效提取垭口地形、高山地形、抬升地形、峡谷地形和水汽地形5类典型输电线路微地形,且揭示了微地形分布与线路灾害发生的相关性,可为电网建设可行性论证、线路精细化设计等提供技术支持。     

Google Earth在线路勘测设计中的应用分析

通过分析Google Earth在电力线路勘测及输电线路基建管理中的应用,提出了一种简单可行的构建三维输电线路GIS系统的方法。     

激光雷达探测输电走廊安全风险研究现状

输电走廊环境监测和风险预警是电网防灾抗灾的重要研究内容。在激光雷达、物联网、无人机及计算机技术的发展与推动下,利用各种新型遥感监测与巡检手段进行输电走廊大范围、智能化巡检成为重要发展趋势。综合多种监测数据的线路安全风险评估与灾害预警,成为智能电网建设工作的研究热点之一。本文系统论述了应用激光雷达技术进行输电走廊安全风险探测的研究现状与发展趋势,分析了激光雷达在输电线路安全风险探测中的优缺点,讨论了激光雷达输电线路巡检和监测数据在输电线路安全风险评估预警中所面对的问题与挑战。     

高压输电线路专题地图和灾害专题图的制作

为了直观、真实地展示输电线路及各类灾害的影响,以某区域高压输电线路为例,详细论述了如何基于其他来源的基础地理数据、野外采集的输电线路GPS点位数据及各类灾害图件,制作高压输电线路专题地图与灾害专题图。结果显示,基于GIS的电力行业专题地图与灾害专题图不仅表达直观、查询方便、易于保存和更新,而且便于管理人员进行分析与决策。     

GPS高程拟合法在工程测量中的应用

通过实例,分析了在没有重力勘测资料和地球重力场模型的情况下,利用GPS高程拟合解决架空输电线路工程的高程控制测量,从而满足架空输电线路工程中平断面图的高程测量精度要求;为提高GPS高程拟合精度,提出了在架空输电线路勘测工程中应注意的问题及经验。     

高分辨率时序InSAR技术在青藏输电杆塔精细形变监测中的应用

随着全球气候变化和人类活动剧增,青藏高原的多年冻土环境逐渐变得越来越脆弱。作为青藏高原最重要的基础设施之一,青藏输电线路已于2011年建成并投入使用。由于恶劣的气候和冻土的冻融作用,青藏输电线路部分区域的稳定性遭到破坏,为了保障输电线路的安全运营,需要对输电杆塔稳定性进行监测。传统监测方法（GPS和水准测量）对输电杆塔形变监测存在局限性。本文使用TerraSAR-X ST模式高分辨率SAR数据,采用考虑温度热膨胀形变模型的时序InSAR方法对青藏高原北麓河地区的输电线路杆塔进行形变监测,获得了输电杆塔和通信铁塔的形变速度、高度和热膨胀。结果证实了高分辨率时序InSAR技术在输变电工程形变监测应用中具有广阔的应用前景。     

结合地理空间数据的输电线路通道潜在滑坡体稳定性评价

输电线路常需要通过地质灾害危险区域,对输电线路通道所经区域的潜在滑坡体进行稳定性分析及安全评价具有重要意义.本文基于直升机扫描LiDAR DEM和DOM数据,利用地理空间信息处理技术和有限元强度折减法分析,对某输电线路通道潜在滑坡安全隐患的边坡进行了分析计算.首先对输电线路通道原始扫描数据进行处理,提取滑坡体参数,再通过有限元软件建立滑坡体的三维地质模型;然后,利用强度折减法对潜在滑坡体进行自然、暴雨工况下的数值模拟和稳定性计算,求出滑坡体的安全系数,获得滑坡体应力、应变和位移云图,综合评价线路通道潜在滑坡体的稳定状态,为输电线路电力设施通道滑坡灾害防治安全设计和施工提供科学依据.     

大型无人机输电线路巡检数据采集与处理关键技术

架空输电线路是电网安全运行的主要组成部分,采用人工巡检的方式并不能满足电网安全运维的需求。利用大型无人机结合遥感技术检测输电线路运行状况可很好地解决传统巡检方式所遇到的问题,及时高效地发现线路缺陷和安全隐患,为输电线路安全运行提供可靠保障。本文介绍了大型无人机输电线路巡检系统的组成、数据采集和处理的关键技术,以及利用无人机和遥感技术进行输电线巡检的技术流程和整体方案,为无人机巡检技术应用和普及提供参考。     

三维激光扫描系统在输电线路舞动治理工程中的应用

一、概述 输电线路舞动治理工程是近期国家电网公司重点技改项目之一,受覆冰、风激励等因素影响而诱发的输电线路大振幅自激舞动,不仅容易导致输电线路闪络、跳闸,还易造成跳线脱落、断线断股等损害,给国家造成巨大的经济损失.当前主要的治理方案是在输电线路指定位置上加装间隔棒与双摆防舞器组合体,如图1所示.     

无人机低空摄影构建影像点云的线路巡检方法

针对当前架空输电线路人工巡检方法存在的劳动强度大、条件艰苦、危险性高且效率低等问题,提出了一种基于无人机低空摄影构建影像点云的输电线路巡检方法。首先阐述了总体技术路线,研究了架空线路无人机影像拍摄方法、航线敷设方法及山区变高飞行航高设计方法,然后利用影像数据进行电力线量测及重建、线路通道场景三维重建以及架空线路障碍物探测,通过试验案例详细对本文方法进行精度分析。试验结果证明,该方法仅依靠低成本设备即可实现可靠的线路巡检,大大降低了现有输电线路的巡检成本,提升树障检测的质量和效率,能保证线路安全运维。     

L波段雷达卫星监测采空塌陷区及输电铁塔基础变形研究

我国西电东输过程中,山西等地的煤矿采空区地面塌陷易导致铁塔基础变形,严重威胁特高压输电线路的运行安全。本文利用ALOS PALSAR雷达影像,应用差分干涉测量技术监测1000kV特高压输电线路山西段附近采空区地表沉降。通过形变图时间序列结果,分析了输电走廊地区的地面塌陷区变化。对差分干涉图中的多种误差源进行了量化分析,相对于采空区的快速地面塌陷而言,大气相位和基线误差表现为较低频率的噪声。针对以上特点,本文提出掩模和低通滤波的方法,有效地消除了差分干涉图中的大气相位与基线误差。研究结果表明：塌陷区137#铁塔基础,最大累计沉降量达到14cm,沿输电线路的最大倾斜为1.27‰,垂直输电线路的最大倾斜为0.46‰。本文的结果为输电铁塔安全监测提供了新的监测手段。