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公司動(dòng)態(tài)

輸電運(yùn)檢室創(chuàng)新工作室再添“黑科技”

閱讀:473          發(fā)布時(shí)間:2022-8-17

        線樹矛盾一直是輸電檢修工作的一個(gè)痛點(diǎn)。傳統(tǒng)的線路樹障清除查看確認(rèn),都是基于全站儀、測(cè)距儀等儀器測(cè)量山區(qū)段導(dǎo)線與樹木的距離,需要登山、爬塔、在待巡視的導(dǎo)線旁使用望遠(yuǎn)鏡輔助等,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,效率低工作強(qiáng)度大。目前機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在輸電運(yùn)維領(lǐng)域的運(yùn)用日益廣泛,激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)已普遍成為輸電線路運(yùn)維的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。



        總體指標(biāo)

        ①硬件構(gòu)架:專業(yè)無人機(jī)+防抖云臺(tái)+機(jī)載微型激光雷達(dá)

        ②工作高度:0~500米

        ③工作距離:2000米

        ④實(shí)時(shí)自動(dòng)仿線飛行:實(shí)現(xiàn)自動(dòng)捕獲導(dǎo)地線目標(biāo),控制無人機(jī)的速度和方向,沿著導(dǎo)地線自主飛行。

        ⑤樹障實(shí)時(shí)檢測(cè):自主仿線飛行過程中,激光雷達(dá)檢測(cè)到樹障時(shí),控制無人機(jī)自動(dòng)懸停并拍攝巡檢影像

        ⑥兼顧導(dǎo)線巡視:在仿線飛行的同時(shí)按照一定的拍照評(píng)論拍攝導(dǎo)地線,為判斷導(dǎo)地線斷股、散股、雷擊傷害等提供影像資料

        ⑦弧垂實(shí)時(shí)測(cè)量:可自動(dòng)實(shí)時(shí)測(cè)量檔距并在落地后呈現(xiàn)在樹障分析報(bào)告中

        ⑧一次連續(xù)工作時(shí)間:根據(jù)巡視線路檔距而定,建議最長(zhǎng)不超過15分鐘

        ⑨可巡視場(chǎng)景:山地、水體、丘陵、建筑等有線樹矛盾,又人員不便于到達(dá)或不便于觀察的線路

        隨著無人機(jī)的飛速發(fā)展,形成了種類繁多、形態(tài)各異的無人機(jī)類別。本項(xiàng)目無人機(jī)初步選型大疆御2系列無人機(jī),搭載微型激光雷達(dá),設(shè)備輕便,便于攜帶,實(shí)現(xiàn)單兵,滿足硬件需求與整體可靠性。


        激光雷達(dá)要求

        1.探測(cè)距離:1 ~ 50m (80%物體反射率);1 ~ 26m (20%物體反射率);

        2.精度:可達(dá)±3cm;典型值:±10cm;

        3.激光返回模式:?jiǎn)未位夭?/p>

        4.采樣頻率:9200Hz;

        5.重量:150克

        6.重復(fù)率:200,000點(diǎn)/秒

        7.尺寸80mm x 80mm x 60mm

        8.工作電壓9-16V DC

        9.運(yùn)行環(huán)境溫度-20°C ~ +65°C

        10.防水等級(jí)IP67

        11.功耗12W (典型值)


        無人機(jī)自主仿線飛行

        無人機(jī)在啟動(dòng)巡檢作業(yè)任務(wù)前先讀取該次巡檢的塔段信息,包括塔段大小號(hào)塔的塔型數(shù)據(jù),塔的高度,塔的GPS坐標(biāo)位置等。無人機(jī)能夠全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)無人機(jī)的機(jī)頭朝向使得其與塔段間高壓線的方位角保持正交垂直。然后通過無人機(jī)內(nèi)部的IMU對(duì)飛機(jī)的速度積分可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)一定范圍內(nèi)精準(zhǔn)的移動(dòng)距離。即無人機(jī)塔頂全自動(dòng)下降到待巡檢的下高壓線的一側(cè)然后啟動(dòng)向大號(hào)塔巡檢飛行的任務(wù)。

        基于激光雷達(dá)的無人機(jī)樹障實(shí)時(shí)檢測(cè)

        基于微型激光雷達(dá)的導(dǎo)線對(duì)樹空間距離的實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù),飛行過程中,激光雷達(dá)以固定轉(zhuǎn)速以及固定的掃描頻率進(jìn)行空間測(cè)距掃描,激光雷達(dá)以無人機(jī)機(jī)頭方向?yàn)槌跏剂愣确较?,在一定的角度區(qū)域內(nèi)作為架空高壓線點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集區(qū)域,通過數(shù)據(jù)濾波得到有效的高壓線以及樹木在極坐標(biāo)系以無人機(jī)為坐標(biāo)原點(diǎn)的角度以及距離信息,從而實(shí)現(xiàn)線樹距離實(shí)時(shí)檢測(cè)。


線樹距離實(shí)時(shí)檢測(cè)原理示意圖


        該產(chǎn)品由蘇州電力公司和蘇州艾思蘭光電聯(lián)合研發(fā),采用多旋翼無人機(jī)為傳感器載荷平臺(tái),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一套能夠自動(dòng)識(shí)別跟蹤導(dǎo)地線開展巡檢作業(yè)的硬件平臺(tái)以及導(dǎo)線對(duì)樹空間距離的實(shí)時(shí)檢測(cè)的軟件開發(fā)。解決目前無人機(jī)導(dǎo)地線巡檢以手動(dòng)模式巡檢為主,工作量大,作業(yè)效率低、操作安全隱患、缺少科學(xué)分析、精度低、管理方式落后等問題。實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自主巡視及線路樹障實(shí)時(shí)識(shí)別,實(shí)時(shí)高效完成線樹距離的測(cè)量工作,便于精準(zhǔn)輔助現(xiàn)場(chǎng)樹障清除,提升巡視效率。通過有效結(jié)合無人機(jī)、圖像識(shí)別(AI技術(shù))、激光雷達(dá)技術(shù),可以精確識(shí)別和規(guī)避供電線路。整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)潔高效、成本低、技術(shù)可靠、便于野外攜帶。


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