湖南省电力公司科学技术项目

可行性研究报告

项目名称： 申请单位：

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动力伞电力线路运维中激光雷达三维测距 应用技术研究 湖南省送变电建设公司

2010年10月至2012年10月

王 澎

长沙市劳动西路226号 410007 0731-85545026 0731-85545025 2010年9月26日

一、 目的和意义

1、与项目研究内容相关的公司实际生产力水平和今后的发展方向

利用动力伞对输电线路进行巡检研究已取得丰硕成果，并进入实用化阶段。如果能继续研究，在动力伞上搭载能测定导线及周边树竹、各种架空线路、其它建筑物间的净空距离的专门仪器，具有很大的实际意义。

1）、作为监测手段，及时了解和掌握线路运行环境是否有危及线路安全运行的隐患，为有效决策提供依据。在输电线路的实际运行环境中，有可能对线路安全运行造成威胁的主要有树竹、各种架空管线、超高机械违章施工、违章建房及其它违章建筑物。目前常用的方法是巡视人员在地面利用经纬仪、测高仪，甚至是目测的方法，测量导线对这些障碍物进行净空距离测量。由于受地形条件限制及测量人员经验及技能影响，有可能发生漏测或测量误差超标的现象，导致测量数据与实际情况相差较大，造成误判，不能及时消除隐患而发生事故。特别是在树竹生长旺季等特殊时段，哪些线段的哪些部位存在危及线路安全运行的隐患，利用动力伞航巡和测定，即可快速确定隐患所在，为有针对性地快速采取措施、消除隐患提供依据，避免发生如2009年五民线“6.19”及2010年 “5.11” 这样的事件。在动力伞上搭载一种仪器，可以自动测量并记录输电线路导线、树竹、各种架空管线、违章施工的超高机械、违章建房及其它违章建筑物与测量仪器间的空间距离（包括水平距离、垂直距离及视距），编制软件，根据实际需要，计算输电线路任意处导线与周边物体的各种距离，进而判定是否满足线路安全运行的需要。

2）、提高工作效率。利用传统的经纬仪测量方法，一个熟练工人加上一个辅助人员到达一处视场开阔、地形条件较好的工作地点后，测量导线对周边物体的净空距离，用时不少于10分钟。如果遇上障碍物较多，比如河流、树竹、建筑物等影响视场及行走时，测量一处净空距离，可能会花上1小时。有些地形地貌，当工作人员深入现场后，很容易被现场各种障碍物所影响，找不到真正需要测定的部位，造成无效劳动，误导决策。如果需要测量多处，则需要花费更多的时间，投入更多的人力和物力，而利用动力伞，则可大大提高工作效率。

3）、电力网络和容量的增大以及电压等级的提高，使电力故障所影响的地域范围和用户数量越来越大，而适应性强、检测速度快、控制效率高、可靠性好的

巡检系统是保证电网提高安全输电能力、避免大面积停电事故发生的关键。湖南省送变电建设公司重视并尽早地开展了动力伞电力线路系统的应用研究工作，并在电力线路施工和检测中成功加以应用推广，不仅积累了丰富的实践经验，充实和提高了科技创新和项目研发能力，而且日臻完善了应用及拓展所需具备的条件和要求。动力伞电力线路运维中激光雷达三维测距应用技术研究是动力伞电力线路巡检系统的进一步完善，它不仅强化了输电线路的例行监测、检测和预警能力，对降低电网故障，减少故障损失，全面消除电力系统安全隐患起到显著效果，而且更深层的意义在于电网的安全稳定运行很大程度上保证了国家和社会的稳定。

2、项目成果对该现状和技术发展的作用

在电力线路运行中，受自然气候或灾害影响以及线路区域植被、建筑自然或人为的原因给电力线路带来损害所占比重极大，需要通过巡检手段的不断完善和预警能力的不断提高来达到有效的减少或杜绝。因此，动力伞电力线路运维中激光雷达三维测距应用技术研究对保障电网安全稳定运行无疑将起到重要的推动作用。而且，由于动力伞应用在运营效率、安全性、作业范围等方面已显现出极大地的优越性，所以，项目更易于在电力行业乃至其它行业领域应用与推广。

电力线路下的植被因生长变化是否会有安全隐患，以往的工作模式是通过人工到线路底下判断。采用手持测距仪进行测量，很多情况受到制约，难以准确测量，不能给出定量的植被和线路的距离信息。同时人工巡查，在地形复杂地区开展较为复杂，效率较低。而借助动力伞、GPS、惯导、激光扫描仪和高分辨率相机，在动力伞飞过线路走廊的同时利用高分辨率激光雷达测量线路和线路下植被的空间立体距离，并通过解算GPS信息、惯导信息和高分辨率相机获取的融合数据，判读、定位危险地段和危险等级，并由此采取后续人工处理，达到准确判定树竹与导线的距离。

动力伞在空中进行植被和线路之间距离的测量工作，可采用的技术有激光雷达、微波、声波测距等，但目前较为现实的是激光雷达技术。动力伞不受地面地形遮挡，通过GPS信息可以获取飞行器绝对位臵信息，同时在地面距离解算中获取飞行姿态信息（特别是颠簸过程中），准确计算出地面被扫描点的精确位臵 …… 此处隐藏：7994字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……