三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在輸電線路運(yùn)檢中的應(yīng)用

趙永強(qiáng)

摘要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活質(zhì)量水平的不斷提高，人們對用電安全越來越重視，對輸電線路運(yùn)檢工作提出了更高的要求。現(xiàn)代社會(huì)各種自動(dòng)化技術(shù)在輸電線路運(yùn)檢中都得到了廣泛運(yùn)用，尤其是三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用，大大提高了輸電線路運(yùn)檢的效率。本文主要對三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在輸電線路運(yùn)檢中應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了闡述。

【關(guān)鍵詞】三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 輸電線路 運(yùn)檢應(yīng)用

1 三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概述

1.1 三維建模

實(shí)際上，三維建模技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本技術(shù)，要想在虛擬的環(huán)境中模擬真實(shí)的效果，就必須要利用三維建模技術(shù)來制作相關(guān)模型。通常情況下，輸電線路運(yùn)檢中都使用三維激點(diǎn)云數(shù)據(jù)來建模。電力單位使用三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況建立實(shí)體三維模型，并根據(jù)輸電線路走廊地實(shí)際情況，借助云濾波，幾何模型構(gòu)建等來處理。從我國輸電線路的整體特點(diǎn)分析，宜使用3Dmzx與Sktech UP結(jié)合方式來構(gòu)建模型。

1.2 平臺(tái)開發(fā)

目前，在一些大的場景中使用的三維可視化應(yīng)用管理平臺(tái)主要有游戲引擎、三維地理信息平臺(tái)兩種。其中游戲引擎是為了增強(qiáng)場景渲染效果，但是，游戲引擎在空間屬性及地形可視化中存在一定的局限性，圖像過于抽象，且準(zhǔn)確度低。然而，三維地理信息平臺(tái)和游戲引擎相比，其空間屬性更加突出，其具有很強(qiáng)的空間數(shù)據(jù)管理功能，同時(shí)，還可以準(zhǔn)確分析及查找空間三維信息。因而，在實(shí)際輸電線運(yùn)檢工作中，必須要根據(jù)實(shí)際情況，并合理使用這兩種技術(shù)輔助運(yùn)檢工作。

2 三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在輸電線路運(yùn)檢中應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)的收集

在輸電線運(yùn)檢工作中，可以借助數(shù)據(jù)采集技術(shù)對走廊周圍的實(shí)際情況，包含植被、建筑等進(jìn)行了解，將植被生長規(guī)律及大致走向，房屋的結(jié)構(gòu)特征、尺寸等準(zhǔn)確的記錄下來，為三維建模提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考條件。

2.2 交叉跨越

在輸電線運(yùn)檢中交叉跨越是對路徑走向影響最大的原因之一，因此，要想保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)有效性，電力企業(yè)就需要將要想在一定程度上確保設(shè)計(jì)方案的完善性，電力企業(yè)就必須要將交叉跨越信息收集工作做好，同時(shí)，還要保證所收集的信息具有真實(shí)性。三維走廊重建技術(shù)不同于以往根據(jù)施工圖紙外業(yè)實(shí)測方式，該種技術(shù)都是通過三維走廊的準(zhǔn)確分辨，從而將交叉跨越位置確定下來，然后完成相關(guān)統(tǒng)計(jì)與測量任務(wù)，這樣，就能夠使收集到的數(shù)據(jù)信息更加真實(shí)。

2.3 巡檢預(yù)警

巡檢預(yù)警，主要是利用相關(guān)管理系統(tǒng)，對各種環(huán)境下，部分可變化物體的生長狀況進(jìn)行檢測，一旦檢測出問題，系統(tǒng)就會(huì)立即發(fā)出警告。

（1）在外設(shè)中接入的相關(guān)檢測設(shè)備，能夠?qū)υ摼€路中滿足條件的物體信息自動(dòng)采集，并結(jié)合溫度變化情況，計(jì)算導(dǎo)線弧度變化情況。例如：受到氣溫、風(fēng)力等條件的影響，使線路的空間距離發(fā)生改變。依據(jù)系統(tǒng)中對有關(guān)交跨物等相關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而自動(dòng)測量交跨距離。例如：要測量某檔導(dǎo)線A上任一點(diǎn)0_a的對地距離，將經(jīng)緯儀置于檔側(cè)x點(diǎn)，如圖l所示，Oa點(diǎn)在地面的投影為O1，在，01點(diǎn)設(shè)置標(biāo)尺，測出x至，01點(diǎn)的距離L，并測出經(jīng)緯儀的高度h0，O_a的仰角θ，那么導(dǎo)線0_a點(diǎn)點(diǎn)的距離h_a為：h_a=Ltgθ+h0。一旦系統(tǒng)無法檢測到滿足條件的數(shù)據(jù)信息，警報(bào)設(shè)備就會(huì)報(bào)警，并將有關(guān)結(jié)果記錄好。

（2）能夠?qū)缭皆谕ǖ乐械母鞣N植物類型信息進(jìn)行收集處理，弄清各種植物類型在不同的氣候條件下的生長規(guī)律，同時(shí)，測量植物與通道交跨的距離，若交跨距離超過安全標(biāo)準(zhǔn)距離，就會(huì)觸動(dòng)系統(tǒng)警報(bào)裝置。

（3）巡檢預(yù)警還具備如下作用：能夠在大型工程建設(shè)及交叉跨越區(qū)的視頻監(jiān)控中，對線路周圍的施工設(shè)備及大型交通設(shè)備的整體外形結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行有效采集，并能自動(dòng)計(jì)算出某種結(jié)構(gòu)的外部尺寸，在對該種物體結(jié)果是否影響輸電線運(yùn)行安全相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，若發(fā)現(xiàn)存在危險(xiǎn)物體就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。

3 結(jié)束語

總而言之，隨著科技的快速發(fā)展，我國在電力方面已經(jīng)初見成效，同時(shí)，我國電網(wǎng)信息化程度也逐漸提高，在這種條件下，電力企業(yè)就需要重視輸電線路運(yùn)檢工作。將三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到運(yùn)檢工作中，可以大大提高運(yùn)檢信息、智能化水平，借助運(yùn)檢平臺(tái)，電力企業(yè)就可以隨時(shí)檢測到各種氣候條件下，地物的變化規(guī)律，從而收集相關(guān)信息，為線路檢修提供參考數(shù)據(jù)。因此，要提高輸電線運(yùn)檢質(zhì)量，相關(guān)電力企業(yè)就需要大力推行并適應(yīng)三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]王戈靜，趙孫海，淺析基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的“儀表應(yīng)用企業(yè)及生產(chǎn)企業(yè)工業(yè)場景導(dǎo)覽互動(dòng)系統(tǒng)”設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2017 （10）：11-15.

[2]馬驍旭，周月明，關(guān)于輸電線路運(yùn)檢三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)應(yīng)用探討[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2015 （23）： 45-56.

[3]唐洪良，周中明，關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的配電線路巡檢虛擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)[J].電子測量技術(shù)，2015 （14）：192-197.

[4]葛子厚，張松明，淺析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)——空中機(jī)械師虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)實(shí)踐[J].長春：吉林大學(xué)，2016 （12）：134-138.