输电线路小范围运行环境探测技术研究及应用

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年15期   作者:朱若辰
[导读] 借助对小范围运行环境探测技术的应用


           朱若辰

           国网呼伦贝尔供电公司扎兰屯输变电工区  内蒙古  呼伦贝尔  162650

           摘要:借助对小范围运行环境探测技术的应用,就可以对输电线路的运行状况做出实时的监控,这样就能够在遇到突发问题时进行及时有效的解决,进而就能够让输电线路在整体运行质量上得到保障。本文通过以无人机以及图像合成技术为例,来对输电线路小范围运行环境探测技术的应用展开进一步的研究。
           关键词:输电线路;环境探测技术;无人机影像
           引言
           为了能够确保输电线路运行的安全性,就必须对周边运行环境的资料做出全面的掌握,对输电线路的运行状态做出精准的把控。在此次研究中主要对无人机以及图像合成技术在输电线路附近存在的安全隐患以及地貌地形发生改变的区域展开探测工作,并基于此来形成一个具有较高准确性及其实时性的三维地理信息图,进而就能够给后续的线路运维、抢修及其隐患治理等各项工作带来技术上的支撑。
           一、对无人机拍摄质量的研究
           在对无人机拍摄质量展开具体的研究过程中,可以对其中存在的问题进行及时的分析并做出有效的纠正,对当前的拍摄模式做出不断的优化以及完善,从而就能够得到良好的小范围环境探测效果。现阶段在借助无人机进行拍摄时还存在着倾角大、基线短及其像幅小等各种问题,这对无人机的影像质量来说也同样会产生很大的影响。对于这种问题,就必须实施与之相关的解决措施,并在影像重叠度、航线弯曲度及其航高差这三个方面着手,进而就能够让无人机的拍摄效果达到预期的构想。
           二、对无人机拍摄成果的整合
           为了能够达到预期的拍摄成果整合效果,就必须对空中抓拍的图像进行良好的整合以及拼接处理,进而就能够对该飞行区域的地形地貌做出真实的反映,使输电线路在整体上的管理效果得到进一步的加强。现阶段主要借助特征点的拼接方式来对拍摄成果做出整合,这种方式首先要对图像的重叠度展开精确的计算,并在此基础上来对相片在拼接的顺序上做出确定,这样就可以让相片的拼接效率获得极大的提升。在对特征点展开匹配的过程中,其中最重要是在两个具有一定重叠度的相片当中来完成对多个同名点的寻找,这样就可以让重叠度在设置上的合理性得到有效的保障。现阶段对于同名点的寻求方法有很多,然而再利用无人机进行航拍时常常会受到大气气流产生的影响,致使机身出现摇晃等各种问题,因此也对相片的拍摄效果造成直接的影响。另外,在传统的匹配模式当中还存在着随意性及其误差较大的问题,甚至还会产生无法匹配的现象。为了能够将上述问题进行良好的解决,通过对无人机拍摄成果的有效整合,在研究时还借助了SIFT 匹配法,然后在对影像实施重叠度的采样,基于此来完成对完整图像的整合。最后还要在传统SIFT 特征匹配原理的基础下对算法展开良好的优化处理,首先对相邻的影像在重叠度上展开估算,然后在对特征点进行提取,以此来缩小对相片搜索的范围。在借助UAV 影像将最优高斯核尺寸做出图像尺度空间极致点的探测,这样就可以有效防止传统SIFT 算法当中对于尺寸方法太过固定这一缺陷,让图像处理的速率获得有效的提升,并可以得到大量的特征点,进而就能够得到更好的无人机拍摄成果整合作用。在通过多次的拼接实验后,表明本次研究所使用的SIFT 算法可以满足输电线路对小范围内运行环境的探测需求,这对提高拼接精度及其效率来说也有着很大的意义。


           三、对山体滑坡的研究
           在本次研究当中,所选择的检测区在一个山坡上,通过数天的降雨后引发了山体滑坡,为了能够在第一时间内得到滑坡现场的地形资料,并在拍摄成果的基础上来对结论展开全面的分析与探讨,对该区域的运输线路环境实现真实的重现。
           (一)前期准备
           首先要将无人机在拍摄图像上的有关原则做出一定的明确,对拍摄有效图形的范围展开全面的控制,把旁向重叠度及其相片航向分别控制在百分之五十与百分之八十,其误差也要控制在百分之五以内。此外,旋偏角也需要控制在八度以内,对于影像地面上的分辨率也要与成图的比例尺保持一致,确保影像色彩的饱和度,防止暗影及其光晕等各种问题的出现。另外,还要把单张影像的阴影面积给控制在总面积的三分之一以内,进而就可以对后期的整合效果做出有效的保障。
           (二)对拍摄成果进行整合
           图像整合主要是通过影像匹配技术来对前后图像的同名定向点进行有效的是被,然后在生成每个原始图像当中图像点的坐标文件。在进行具体的整合过程中必须把第一张图像坐标系当成基准,然后在对其他相片做出向处理,这样就可以让拍摄成果在整合效果上得到有效的保障,在展开具体操作的过程中还需要注意以下几个问题。首先在使用光束法来实施单航带自由网平差,从而获得单航带的定向点文件。然后在对下条航带展开绝对定向的处理,同时还要在统一的航带坐标系中对所有的影像做出统一的处理。最后在对航带的自由网平差进行计算,在对下条航带控制点展开选择,在借助多视角的图像匹配技术来生成同名像点的三维坐标。
           (四)数字高程模型的生成
           在对无人机拍摄产生影响的因素展开搜集处理时,可以借助DEM方法来生成数字高程模型,这样就能够得到更好的测绘效果。在此次研究当中通过对软件工具的应用来实现对山体滑坡区域的有效测绘,这对现场救援的工作也可以起到有效的指导效果。此外,现场具体的山体滑坡区域值以及测绘值的误差可以符合当前在无人机航测作业上的相关规范,从而就能够表明输电线路小范围运行环境勘测技术可以在输电线路运行环境监测中取得较大的应用效果。
           四、结束语
           综上所述,通过对无人机影像的质量做出了深入的研究,实践表明输电线路小范围运行环境的勘测技术可以满足输电线路在管理上的需求,借助对传统的SIFT 特征匹配算法做出的不断优化,就能够让影像拼接精度及其拼接效率获得有效的提升。所以,在电力行业中对于输电线路小范围运行环境勘测技术的应用拥有着非常好的应用效果,完全可以在输电线路中展开更广泛的应用,这样才能够让输电线路在运行质量上以及可靠性上得到全面的保障。
           参考文献:
           [1]李金泽.输电线路小范围运行环境探测技术研究及应用[J].现代工业经济和信息化,2020,10(06):101-102.
           [2]严巧,黄丰,王乐天.输电线路小范围运行环境探测技术研究及应用[J].科风,2017(19):94-95.
           [3] 王洪涛,彭亮,张骞,等.输电线路电力电缆的故障分析和探测及应对措施[J].建筑工程技术与设计,2018(23):374.
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