衛(wèi)星遙感技術(shù)在輸電線路運(yùn)維管理中的應(yīng)用

李洪文 嚴(yán)闖

摘要：眾所周知，我國(guó)電力工程結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，輸電線路是其中很重要的構(gòu)成部分，其運(yùn)行狀態(tài)決定著整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全。發(fā)生在氣象災(zāi)害時(shí)，受交通條件限制，人工巡視的效率低、風(fēng)險(xiǎn)大，難于反映整體情況，特別是在山區(qū)、河網(wǎng)等交通不便的地區(qū)，自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)人工巡視將更為困難?，F(xiàn)在不論是西方發(fā)達(dá)國(guó)家還是亞太地區(qū)的發(fā)展中國(guó)家，都十分重視發(fā)展衛(wèi)星遙感技術(shù)，這種希望給衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇。本文主要分析衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)電力設(shè)備災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警和實(shí)況應(yīng)用，利用圖像處理技術(shù)中常用的霍夫變換（Hough Transform）從衛(wèi)星影像上提取出輸電線路的數(shù)值對(duì)象，驗(yàn)證了實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)技術(shù)在輸電線路測(cè)量方面的應(yīng)用。為衛(wèi)星遙感技術(shù)在輸電線路運(yùn)維方面的應(yīng)用提供了重要數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星遙感技術(shù);輸電線路運(yùn)維管理;應(yīng)用

引言

近年來，人們的生活水平大大提高，衛(wèi)星遙感技術(shù)得到前所未有的發(fā)展，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)已不能滿足人們?nèi)找姘l(fā)展的需求，難以檢測(cè)惡劣的環(huán)境和擁堵的交通狀況，還需要工作人員在勘探的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)地考察?，F(xiàn)代衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用可以從根本上消除這種缺陷，不但實(shí)效性強(qiáng)，獲得的信息量大，監(jiān)測(cè)的范圍和空間也大大擴(kuò)展。不僅如此，它的低成本和便攜操作也讓其在各個(gè)行業(yè)得到廣泛的推廣。

1衛(wèi)星遙感技術(shù)概述

衛(wèi)星遙感技術(shù)又被簡(jiǎn)稱為RS，其通常主要用在探測(cè)電磁波的反射和地表物體發(fā)出的電磁波，以此了解這些物體的屬性資料。之后再經(jīng)過紋理和色彩處理之后，能夠識(shí)別地表巖石、土壤、植被以及水體等地物。RS將遙感和攝影測(cè)量聯(lián)系在一起，可以制出1：25萬的比例尺地形圖。RS與GPS結(jié)合還用于線路選線和平斷面測(cè)繪。通過應(yīng)用后可以得知，RS技術(shù)可以有效縮短地形圖的更新速度，幫助人們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)迅速獲取大面積信息資料，同時(shí)還能將其變得更具直觀性特點(diǎn)。

一般來說，RS技術(shù)的工作范圍主要是圖像訂閱、幾何校正以及圖像融合，以此完成三維漫游場(chǎng)景的生產(chǎn)。由于該技術(shù)并不會(huì)提供坐標(biāo)信息，因此在實(shí)際拍攝的時(shí)候，往往會(huì)有幾何畸變的問題產(chǎn)生，為此必須對(duì)其進(jìn)行幾何校正。在了解其圖形本身特征之后，獲取具體的地面控制點(diǎn)，以此將其轉(zhuǎn)化為用戶們需要的坐標(biāo)系統(tǒng)。從某種角度而言，在進(jìn)行控制點(diǎn)獲取的時(shí)候，理應(yīng)選擇最為合適的方法，以此確保其精度和速度不會(huì)受到影響。通過應(yīng)用GPS的方式，不僅能夠有效提升測(cè)量精度，而且整體速度非常快，同時(shí)不再需要對(duì)各個(gè)點(diǎn)的間距進(jìn)行控制。

2輸電線路選線的具體方法以及存在的問題

在早期進(jìn)行線路選線工作的時(shí)候，首先對(duì)需要應(yīng)用的各類信息進(jìn)行收集，之后通常在1：10000的紙質(zhì)地形圖做出兩、三個(gè)路徑方案，再進(jìn)行室外踏勘，盡量避開村落、密集建筑物、墳?zāi)沟戎匾恼系K物，經(jīng)過綜合分析之后，確定最為合適的方案。一般來說，這種選線方案使用的1：10000的小比例尺地形圖都是90年代早期所繪制的，在進(jìn)入21世紀(jì)之后，這些過時(shí)的、精度不高的、地物不齊全的地圖很難反映出當(dāng)前地區(qū)的實(shí)際現(xiàn)狀，從而影響設(shè)計(jì)質(zhì)量，很難保證設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。

3 輸電線路繼電保護(hù)運(yùn)維管理

電能是我們生產(chǎn)和生活中不可缺少的重要資源。沒有電力資源，我們很難在現(xiàn)代社會(huì)生存。各種各樣的工廠和企業(yè)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)濟(jì)不能發(fā)展，所以說電力資源是我們經(jīng)濟(jì)發(fā)展的催化劑。在新科技的推動(dòng)下，電力系統(tǒng)不斷變化。動(dòng)力傳輸制度的出現(xiàn)符合社會(huì)需要。它促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，使輸電線路工作更加安全可靠，提高了電力資源的優(yōu)化配置。因此，加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理，對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展非常有利。

通過建立在線保護(hù)模型，探討必要的測(cè)試方法，開發(fā)相關(guān)軟件系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)輸電系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)進(jìn)行控制，可以利用輸電線路的開發(fā)來研究和開發(fā)線路保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行。這是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展對(duì)輸電線路的有利方面。在系統(tǒng)方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以更好的發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的發(fā)生，并能及時(shí)生成錯(cuò)誤報(bào)告進(jìn)行維護(hù)。這是一種方便省力的方法。在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)方面，高壓輸電系統(tǒng)可以在高壓線路運(yùn)行時(shí)采用電子設(shè)備對(duì)其進(jìn)行全方位檢測(cè)，從而使管理更加規(guī)范，降低錯(cuò)誤率。

在安全性能方面，輸電線路的運(yùn)維管理措施已經(jīng)比較完善，但在許多因素?zé)o法保證的情況下，仍有一些不可預(yù)見的事情發(fā)生。在這種情況下，輸電線路的運(yùn)維管理措施有必要建立健全的安全責(zé)任制度，落實(shí)到每一位管理者身上，對(duì)定點(diǎn)進(jìn)行定期檢查，盡量把一些事故降到最低，從而減少人身傷害，保護(hù)財(cái)產(chǎn)安全。

4衛(wèi)星遙感技術(shù)在輸電線路運(yùn)維管理中的應(yīng)用

在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，由于采用高分辨率的衛(wèi)星影像，造成單幅圖像覆蓋的線路通道較少，線路圖幅數(shù)量較多，數(shù)據(jù)量十分龐大，數(shù)據(jù)處理工作繁重。雖然關(guān)鍵信息的特征十分清楚，但僅僅依賴人工處理工作量大很難完成。因此，需要結(jié)合輸電線路的特點(diǎn)開展針對(duì)衛(wèi)星影像的計(jì)算機(jī)圖像分析和識(shí)別技術(shù)研究。為了驗(yàn)證圖像處理技術(shù)的可行性，本文對(duì)Google地圖上采集的影像進(jìn)行識(shí)別處理。例如，通過Google地圖采集到的西安市郊跨越灃河的某桿塔。為提取輸電線路的特征，常用的算法為霍夫變換，此算法是圖像處理中的一種特征提取技術(shù)。它通過一種投票算法檢測(cè)具有特定形狀的物體。

結(jié)語

運(yùn)用衛(wèi)星影像技術(shù)對(duì)輸電線路災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警和實(shí)況分析，有效縮短災(zāi)害的預(yù)判時(shí)間，能夠?yàn)榉乐咕€路跳閘贏得時(shí)間，是制定輸電線路的檢修、運(yùn)維策略的重要預(yù)警技術(shù);利用衛(wèi)星影像能夠粗略的提取出輸電線路的數(shù)值對(duì)象，經(jīng)人工參與和計(jì)算機(jī)輔助的條件下能完成輸電線路通道狀態(tài)的監(jiān)視工作;利用衛(wèi)星差分定位技術(shù)進(jìn)行精確測(cè)量能夠?qū)崿F(xiàn)輸電線路姿態(tài)監(jiān)測(cè)和沉降監(jiān)測(cè)的功能。

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