基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的輸電線路安全檢測(cè)分析研究

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司 朱 凌 廖如超 林俊省

激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)輸電線路安全檢測(cè)分析系統(tǒng)其功能強(qiáng)大，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力走廊點(diǎn)云自動(dòng)分類提取并進(jìn)行安全分析，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)特殊地形以及特殊建筑物的數(shù)據(jù)提取。通過(guò)對(duì)危險(xiǎn)點(diǎn)類型的識(shí)別形成數(shù)據(jù)分析報(bào)告并判斷數(shù)據(jù)的類型和來(lái)源找到關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。目前在點(diǎn)云數(shù)據(jù)的輸電線路安全檢測(cè)分析系統(tǒng)的應(yīng)用中，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的交叉比對(duì)能夠?qū)﹄娐肺ｋU(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行有效的標(biāo)記和識(shí)別，掌握輸電線路的變化情況以及輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)，為輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支持，滿足輸電線路的運(yùn)行要求。

1 激光雷達(dá)測(cè)距技術(shù)概述

激光雷達(dá)測(cè)距技術(shù)是一種基于遙感技術(shù)的測(cè)量技術(shù)，該技術(shù)在應(yīng)用環(huán)節(jié)主要依靠發(fā)射和接收激光脈沖實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)目標(biāo)的測(cè)量。發(fā)射的激光脈沖頻率高，在測(cè)量環(huán)節(jié)能夠?qū)y(cè)量目標(biāo)的表面距離反射率、粗糙度等高密度的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。并通過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)中，既提高了數(shù)據(jù)的獲取質(zhì)量，同時(shí)也解決了數(shù)據(jù)獲取問(wèn)題，使數(shù)據(jù)在獲取過(guò)程中能夠達(dá)到分析要求。激光雷達(dá)測(cè)距技術(shù)在我國(guó)得到了全面應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)突出在應(yīng)用環(huán)節(jié)能夠解決測(cè)量精度密度和測(cè)量效率的問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，比傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)應(yīng)用更加廣泛。參考激光雷達(dá)技術(shù)的指標(biāo)以及機(jī)構(gòu)雷達(dá)測(cè)距技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，將其應(yīng)用在高密度目標(biāo)的測(cè)量中具有明顯的優(yōu)勢(shì)[1]。

目前激光雷達(dá)測(cè)距技術(shù)在林業(yè)資源的調(diào)查、文化遺產(chǎn)保護(hù)以及電力建設(shè)和電氣線路的運(yùn)行監(jiān)測(cè)方面得到了全面應(yīng)用，在具體應(yīng)用環(huán)節(jié)優(yōu)勢(shì)突出，解決了技術(shù)難題，使整個(gè)技術(shù)應(yīng)用在先進(jìn)性的應(yīng)用效果以及技術(shù)的綜合運(yùn)用方面達(dá)到技術(shù)要求，特別是在電氣線路的運(yùn)行方面線路影響因素多，在電氣線路的運(yùn)行過(guò)程中需要激光測(cè)距技術(shù)對(duì)電氣線路的整體運(yùn)行進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，標(biāo)記出重要的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)以及影響系統(tǒng)運(yùn)行的因素。激光雷達(dá)測(cè)距技術(shù)作為主體技術(shù)以其為基礎(chǔ)形成的基礎(chǔ)體系相對(duì)完善，具有一定的應(yīng)用基礎(chǔ)，在系統(tǒng)應(yīng)用方面能夠根據(jù)系統(tǒng)的類型和系統(tǒng)的應(yīng)用要求做好技術(shù)的創(chuàng)新和完善，保證技術(shù)在應(yīng)用環(huán)節(jié)取得積極效果。

2 輸電線路安全檢測(cè)與分析的重要性

輸電線路在運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)行的穩(wěn)定性至關(guān)重要，既要掌握輸電線路的類型和特點(diǎn)，同時(shí)也要根據(jù)輸電線路的應(yīng)用要求對(duì)影響輸電線路穩(wěn)定運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)記。輸電線路的運(yùn)行在不同的電力傳輸節(jié)點(diǎn)存在的風(fēng)險(xiǎn)不同，根據(jù)輸電線路的運(yùn)行要求進(jìn)行安全檢測(cè)與分析能夠掌握輸電線路的應(yīng)用特征，提高輸電線路的應(yīng)用效果，使輸電線路在具體應(yīng)用環(huán)節(jié)能夠達(dá)到應(yīng)用目標(biāo)，為其的正常運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。參考輸電線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及輸電線路在運(yùn)行過(guò)程中的具體特點(diǎn)，通過(guò)安全檢測(cè)與分析的方式能夠解決風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問(wèn)題和重要節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記問(wèn)題，使輸電線路能夠?qū)崿F(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)，保證輸電線路在運(yùn)行中取得積極效果，降低輸電線路的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，使輸電線路在運(yùn)行中取得實(shí)效。

基于電線路的特征以及輸電線路的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，在輸電線路的運(yùn)行過(guò)程中加強(qiáng)安全檢測(cè)與分析，能夠及時(shí)的掌握輸電線路的風(fēng)險(xiǎn)特征和風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率并提前予以有效干預(yù)，使輸電線路的運(yùn)行穩(wěn)定性和運(yùn)行的有效性方面達(dá)標(biāo)。結(jié)合當(dāng)前輸電線路的運(yùn)行要求以及輸電線路的運(yùn)行過(guò)程中面臨的風(fēng)險(xiǎn)，采取安全檢測(cè)與分析的手段能夠最大程度的解決輸電線路的運(yùn)行問(wèn)題，使輸電線路在運(yùn)行過(guò)程中能夠細(xì)化運(yùn)行目標(biāo)，調(diào)整運(yùn)行方式，提高運(yùn)行質(zhì)量，避免輸電線路在運(yùn)行過(guò)程中因風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)記不清晰以及風(fēng)險(xiǎn)管控失效影響運(yùn)行效果。由此可見(jiàn)，在輸電線路運(yùn)行環(huán)節(jié)既要根據(jù)輸電線路的運(yùn)行特征制定合理的運(yùn)行方案，同時(shí)也要判斷輸電線路的運(yùn)行要點(diǎn)以及輸電線路的運(yùn)行特征，為輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支持。

3 應(yīng)用激光測(cè)距技術(shù)的必要性

應(yīng)用激光測(cè)距技術(shù)能夠?qū)旊娋€路安全檢測(cè)與分析提供技術(shù)支持，解決技術(shù)升級(jí)問(wèn)題和技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題。在輸電線路的安全檢測(cè)與分析環(huán)節(jié)需要根據(jù)電力系統(tǒng)的建設(shè)要求和電力系統(tǒng)的數(shù)字化建設(shè)目標(biāo)，細(xì)化技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，使技術(shù)應(yīng)用能夠在具體實(shí)施過(guò)程中解決電氣系統(tǒng)的運(yùn)行問(wèn)題。電力傳輸對(duì)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和效率有較高的要求，在電力傳輸環(huán)節(jié)既要掌握電力傳輸?shù)碾y點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也要判斷電力傳輸可能出現(xiàn)的問(wèn)題，保證電力傳輸在具體實(shí)施中達(dá)到落實(shí)目標(biāo)，在電力傳輸過(guò)程中激光測(cè)距技術(shù)作為基礎(chǔ)技術(shù)能夠形成多種技術(shù)的融合，圍繞技術(shù)升級(jí)的特征和技術(shù)升級(jí)的要求做好系統(tǒng)應(yīng)用，使系統(tǒng)在具體應(yīng)用環(huán)節(jié)能夠達(dá)到應(yīng)用要求，參考系統(tǒng)應(yīng)用的特征以及系統(tǒng)應(yīng)用的要點(diǎn)，激光測(cè)距技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)輸電線路安全檢測(cè)技術(shù)的突破[2]。

對(duì)于輸電線路的運(yùn)行安全檢測(cè)采取激光測(cè)距技術(shù)為主的技術(shù)體系能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，使整個(gè)系統(tǒng)在技術(shù)升級(jí)、技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)的實(shí)際操作環(huán)節(jié)能夠達(dá)到經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，為技術(shù)的升級(jí)奠定良好的基礎(chǔ)。激光測(cè)距技術(shù)具有一定的代表性，在具體應(yīng)用方面能夠根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用的情況進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，同時(shí)還能根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用要求調(diào)整技術(shù)細(xì)節(jié)，使激光測(cè)距技術(shù)在應(yīng)用中能夠具備更強(qiáng)的針對(duì)性，能夠在系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境調(diào)整應(yīng)用目標(biāo)，為系統(tǒng)的有效應(yīng)用提供技術(shù)支持。因此，在技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)既要掌握技術(shù)的類型和特征，同時(shí)也要根據(jù)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)際以及目標(biāo)做好技術(shù)應(yīng)用工作，使系統(tǒng)在應(yīng)用環(huán)節(jié)能夠達(dá)到實(shí)效。

4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

基于激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的輸電線路安全檢測(cè)分析系統(tǒng)在功能方面應(yīng)包括點(diǎn)云自動(dòng)分類提取和安全檢測(cè)分析。在電力走廊點(diǎn)云自動(dòng)分類體系中需要對(duì)自動(dòng)分類提取功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要快速讀取輸電線路的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并對(duì)電力線桿塔等輸電設(shè)備的數(shù)據(jù)以及輸電線路所涉及到的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，保證檢測(cè)到的數(shù)據(jù)在全面性有效性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性方面達(dá)標(biāo)，為數(shù)據(jù)的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)，使數(shù)據(jù)在具體應(yīng)用方面達(dá)標(biāo)[3]。在安全檢測(cè)分析中需要完成數(shù)據(jù)的提取與三維的重建，在安全檢測(cè)功能的設(shè)計(jì)方面需要對(duì)電力走廊的地面建筑物等基本數(shù)據(jù)以及電力線路的運(yùn)行危險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，掌握電力線路的危險(xiǎn)因素，分析桿塔的傾斜度并生成安全檢測(cè)分析報(bào)告，為安全檢測(cè)工作提供數(shù)據(jù)支持，在具體應(yīng)用方面掌握數(shù)據(jù)的類型以及數(shù)據(jù)的提取功能，對(duì)做好數(shù)據(jù)提取和完善系統(tǒng)功能具有重要意義。

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面既要保證功能的完善性，同時(shí)也要解決系統(tǒng)的運(yùn)行問(wèn)題，使系統(tǒng)在運(yùn)行環(huán)節(jié)能夠根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行要求以及系統(tǒng)的運(yùn)行特征對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行調(diào)整，掌握系統(tǒng)功能的特征及類型，避免系統(tǒng)在應(yīng)用中出現(xiàn)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的分析以及系統(tǒng)運(yùn)行的了解，在功能方面應(yīng)建立功能列表，通過(guò)模塊分析的方式建立系統(tǒng)功能表?？梢圆扇〖す恻c(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)分類，提取電力設(shè)備數(shù)據(jù)，走廊點(diǎn)云數(shù)據(jù)以及安全監(jiān)測(cè)分析的功能方式為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供技術(shù)支持，使數(shù)據(jù)在分析環(huán)節(jié)能夠達(dá)到分析要求，解決數(shù)據(jù)的分析問(wèn)題，避免數(shù)據(jù)在分析中應(yīng)采取的分析方式不當(dāng)或分析手段出現(xiàn)錯(cuò)誤影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。所以，在數(shù)據(jù)分析方面應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)分析的具體情況找出數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤情況，對(duì)數(shù)據(jù)的重要程度進(jìn)行分類標(biāo)記。

5 電力走廊點(diǎn)云自動(dòng)分類與安全檢測(cè)分析

5.1 電力走廊點(diǎn)云自動(dòng)分類

電力走廊點(diǎn)云自動(dòng)分類與安全檢測(cè)分析需要對(duì)電力走廊的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分類，在數(shù)據(jù)提取過(guò)程中需要對(duì)電力線路、桿塔等輸電設(shè)備進(jìn)行三維建模，并且對(duì)建筑物道路等走廊的地物模型進(jìn)行三維重建，通過(guò)分類模塊將數(shù)據(jù)進(jìn)行分段，在電力線的提取、桿塔數(shù)據(jù)的提取、建筑物提取以及道路提取功能方面進(jìn)行綜合分類和整合，使點(diǎn)云分類的效率得到全面提升，為系統(tǒng)的綜合運(yùn)用提供數(shù)據(jù)支持。在數(shù)據(jù)分析方面既要掌握數(shù)據(jù)的來(lái)源問(wèn)題，同時(shí)有提高數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果，使數(shù)據(jù)在應(yīng)用過(guò)程中能夠具備更強(qiáng)的針對(duì)性，解決數(shù)據(jù)應(yīng)用問(wèn)題，使數(shù)據(jù)在應(yīng)用方面達(dá)到準(zhǔn)確性要求，參考數(shù)據(jù)應(yīng)用特征以及數(shù)據(jù)在應(yīng)用過(guò)程中的具體表現(xiàn)和應(yīng)用需要，在數(shù)據(jù)分類和數(shù)據(jù)的分析方面掌握數(shù)據(jù)的變化情況[4]。

在電力走廊點(diǎn)云自動(dòng)分類中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，在分析中既要掌握數(shù)據(jù)的變化幅度和變化特征，同時(shí)也要根據(jù)數(shù)據(jù)的類型和數(shù)據(jù)的形成原因進(jìn)行綜合分析和研判，使電力走廊電源自動(dòng)分類在具體落實(shí)方面能夠達(dá)到應(yīng)用要求，同時(shí)使電力走廊電源自動(dòng)分類在數(shù)據(jù)的分析數(shù)據(jù)的應(yīng)用以及數(shù)據(jù)的綜合比對(duì)方面能夠達(dá)到分析要求，為數(shù)據(jù)的綜合分析提供有力支持，保證數(shù)據(jù)在分析環(huán)節(jié)能夠解決分析問(wèn)題。參考數(shù)據(jù)分析的經(jīng)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)在分析過(guò)程中對(duì)準(zhǔn)確性的要求，在數(shù)據(jù)分析方面需要掌握數(shù)據(jù)的類型以及數(shù)據(jù)的應(yīng)用特征，避免在數(shù)據(jù)應(yīng)用方面因采取的管理方式存在問(wèn)題影響數(shù)據(jù)分析效果，導(dǎo)致數(shù)據(jù)在分析過(guò)程中應(yīng)采取的方式存在問(wèn)題影響分析效果。

5.2 安全檢測(cè)分析

在安全檢測(cè)分析中需要了解電力線路的危險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)，對(duì)危險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性分析，在分析中掌握數(shù)據(jù)的變化情況以及電力線危險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)的分布狀況，為整個(gè)系統(tǒng)的安全提供有力支持，在數(shù)據(jù)分析方面既要掌握數(shù)據(jù)的類型特征，同時(shí)也要判斷數(shù)據(jù)的變化情況以及數(shù)據(jù)的來(lái)源，使數(shù)據(jù)在分析過(guò)程中能夠進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，按照數(shù)據(jù)的類型特征和數(shù)據(jù)的分析要求進(jìn)行細(xì)化，在安全檢測(cè)分析方面掌握正確的分析方法以及數(shù)據(jù)特征，并按照數(shù)據(jù)的類型要求和數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的調(diào)整和優(yōu)化，對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性具有直接影響。在具體分析方面可以通過(guò)模擬計(jì)算的方式，將電力線、桿塔、輸電設(shè)備與建筑物、河流的走廊、地物之間的距離進(jìn)行綜合測(cè)算，并做好危險(xiǎn)點(diǎn)的定位，使電力線路在運(yùn)行節(jié)點(diǎn)的分析以及數(shù)據(jù)的完善方面能夠達(dá)到應(yīng)用要求[5]。

在安全分析中分析方法的應(yīng)用對(duì)分析的準(zhǔn)確性有直接影響，在分析方面既要利用現(xiàn)有的分析手段提高分析效果，同時(shí)也要圍繞數(shù)據(jù)的變化情況判斷數(shù)據(jù)的應(yīng)用內(nèi)容和要求，使數(shù)據(jù)在應(yīng)用方面具備更強(qiáng)的針對(duì)性，圍繞數(shù)據(jù)的應(yīng)用形式和情況做好數(shù)據(jù)應(yīng)用工作，避免在數(shù)據(jù)應(yīng)用方面因采取的方式出現(xiàn)問(wèn)題影響數(shù)據(jù)的分析效果。所以，在數(shù)據(jù)分析中了解安全分析的重要性的具體情況和數(shù)據(jù)的要求對(duì)做好安全檢測(cè)至關(guān)重要。

6 系統(tǒng)性能分析

在系統(tǒng)性能分析中需要進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備和選擇，可以利用無(wú)人機(jī)激光測(cè)距儀，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)等手段對(duì)危險(xiǎn)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行距離測(cè)量，掌握測(cè)量的方法和要點(diǎn)，降低測(cè)量風(fēng)險(xiǎn)提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，保證系統(tǒng)性能分析能夠達(dá)到準(zhǔn)確性要求，在系統(tǒng)分析方面在數(shù)據(jù)的來(lái)源分析中，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量進(jìn)行干預(yù)，保證監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)達(dá)到正確性要求，同時(shí)在數(shù)值的誤差控制方面應(yīng)當(dāng)掌握數(shù)據(jù)的類型和數(shù)據(jù)的誤差情況，避免數(shù)據(jù)在管理方面因數(shù)據(jù)來(lái)源不準(zhǔn)確以及數(shù)據(jù)分析出現(xiàn)錯(cuò)誤影響數(shù)據(jù)分析效果，同時(shí)在數(shù)據(jù)分析方面應(yīng)落實(shí)數(shù)據(jù)分析目標(biāo)，解決數(shù)據(jù)分析的難點(diǎn)問(wèn)題，使數(shù)據(jù)分析即達(dá)到準(zhǔn)確性要求，同時(shí)也能落實(shí)數(shù)據(jù)分析內(nèi)容?；趯?duì)系統(tǒng)性能分析的了解，在數(shù)據(jù)分析方面既要根據(jù)數(shù)據(jù)的來(lái)源情況進(jìn)行系統(tǒng)分析，同時(shí)要調(diào)整系統(tǒng)分析目標(biāo)，使系統(tǒng)在數(shù)據(jù)分析方面能夠達(dá)到分析要求，為數(shù)據(jù)的分析和落實(shí)奠定良好的基礎(chǔ)，保證數(shù)據(jù)的分析落實(shí)方面能夠更加聚焦為數(shù)據(jù)分析奠定良好的基礎(chǔ)。

綜上，通過(guò)對(duì)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)輸電線路安全檢測(cè)分析系統(tǒng)的了解，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中制定合理的設(shè)計(jì)方案，落實(shí)設(shè)計(jì)目標(biāo)，并在系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)和調(diào)整方面進(jìn)行不斷的完善和調(diào)整，對(duì)做好系統(tǒng)的升級(jí)以及系統(tǒng)的優(yōu)化具有直接影響，在系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中需要按照系統(tǒng)應(yīng)用的要求以及內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整?；诩す恻c(diǎn)云數(shù)據(jù)輸電線路安全檢測(cè)信息系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中取得實(shí)效，為系統(tǒng)的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)，保證系統(tǒng)在應(yīng)用環(huán)節(jié)提高運(yùn)行質(zhì)量，為輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支持。