朱磊
国家电网江西省电力有限公司上饶供电分公司 江西省 334000
摘要：随着经济和各行各业的快速发展，巡检作业是保障输电线路稳定运行的重要基础，而无人机激光雷达巡检作为信息时代新兴起的巡检技术，其不仅可以显著提高巡检效率和巡检质量，且不受环境因素的影响可多方位、多角度完成巡检作业，因而在实际应用中也得到了巡检人员的广泛认可。所以工作人员需要切实的认识到无人机激光雷达技术的发展优势，使用不断完善无人机激光雷达自身的应用路径和相关方法，充分的将无人机激光雷达在技术上的优势发挥到位，从而使其能够与线路巡检要求保持一致，并对其给予高度关注。
关键词：激光雷达；巡检技术；输电线路；应用
随着人们生活水平的提高，对于电力的需求随之增高，只有不断加强电网的建设力度、对电网进行改造以及完善才能跟上时代的步伐。目前，电网建设中最关键的内容便是架空输电线路的勘测设计。机载激光雷达测量技术的出现有效提高了勘测结果，随着该技术的不断完善和发展，现如今已经被广泛应用到电力系统输电线的巡检工作当中。
1输电线路巡检内容阐述
巡检工作内容具体包括对线路本体、附属设施、电力设备、所处环境的检查与巡视，明确掌握巡查范围内输电线路的具体运行情况，对输电线路运行期间存在的故障问题第一时间发现并上报，为线路的稳定可靠运行提供保障。现阶段输电线路巡查作业开展，具体包括故障巡视、正常巡视以及特殊巡视3种方式，在以往工作期间，无论开展哪种类型巡视，所采用的模式均为人工地面巡查，只有在突发特殊情况时，才会出现人员灯塔巡视的情况，此巡查模式的应用无法发挥出巡检工作的最大作用与功能。传统人工巡检方式的应用，无法与现阶段不同运行状况线路的不同巡视要求相契合，影响到巡检工作开展有效性，无法帮助电力企业精确且及时的获取输电线路的具体运行状态与情况，不仅造成人力资源的浪费，甚至对输电线路的稳定、安全运行产生影响。
2.机载激光雷达的优势
2.1非接触主动式测量
机载激光雷达技术主要通过非接触主动式的进行测量，有效的将地面三维坐标进行直接获取，并且机载激光测量技术能够获取三维形式的激光点云数据，所获取的数据精准度较高，并且将地形细节展现更为细致。
2.2具有穿透性特质
机载激光雷达技术的穿透力强，能够将因植被影响导致的测量不精准问题予以解决，机载激光雷达的高程精度能够高出平面精度，其中平断面精度的断面点高程一般在0.5m的误差范围内。
2.3不受太阳因素影响
机载激光技术的作业空间大并且时间相对自由，不会受到太阳高度角的影响，如此在一定程度上提高了测量效率。
3.机载激光雷达技术
3.1选线
将机载激光点云数据导入相应的处理软件，以建立出三维可视化场景，将有利于选线作业的优化。据可靠数据分析河道以及田地等地区，在选线的操作过程中，应及时对村路、输电线路、风水地貌以及规划区进行勘察，尽可能的对以上地形采取跨越或避让的措施，在达到建设标准的基础上实现线路的直线走向。在对输电线路的路径方案选择上面，应先确定出线路出发的起点位置，其次针对线路的前进方向确定出转角位置，最后完成直线塔的相应排位工作。
3.2定线
工作人员设计排位的基础便是通过平断面图，依照工程设立的规范要求，将平断面图进行分配，其中高成的比例尺应为1:500，而平面的比例尺具体应为1:5000。若选线成果良好那么直线塔位将不会出现转角度数。
3.3定位
目前唯一能够在森林覆盖地区进行地面高程测量的即是激光雷达技术，若想确定出最终方案，仍然要对实地进行勘察测量，例如在线路中，对两段线路的三个塔位进行导航定位系统及其增强型系统的实地测量，然后将机载激光雷达数据选择的塔位与测量的最终结果进行比较。
4无人机激光雷达技术在输电线路巡检中的具体应用
4.1无人机激光雷达的巡视方式
在输电线日常巡检中，无人机激光雷达经常会遇到的巡视方式其中主要包含了红外巡视和可见光巡视以及激光雷达巡视等几种方式，其中可见光的巡视方式是经常会使用到的一种巡视方式，通过可见光摄像头进行拍摄的照片以及录像，采取无线网络技术可以将输电线路自身的运行状态快速及时的传递给工作人员。基于这样的一个发展过程，无人机激光雷达巡视进行拍照的顺序主要是：按照无人机激光雷达的方向，按照“先整体后局部”以及“从上到下”和“从左到右”的顺序去完成对线路整体的拍摄，采取这种形式可以得非常详细的路线信息。
4.2利用无人机激光雷达全方位高效巡检输电线路
无人机激光雷达一般都由两部分组成，即地面控制系统与机载系统，其中无人机激光雷达的机载系统中大都配置有可见光相机，可以全方位精准拍摄相应的输电线路。而且在完成拍摄后还能进行图像格式的转换，通过相应的远程信号无线传送系统及时传送到指定的计算机中。这样专业的人工巡检人员就可以及时查看与快速判断输电线路的运行状况。在遇到难以判断运行状况的输电线路图像时，工作人员还可以利用遥控器相应地调节可见光相机的焦距，以获得更加清晰的目标图像。当需要对一些较为特殊的输电线路进行巡检与故障检测时，工作人员可以通过地面控制系统灵活改变无人机激光雷达的飞行路线，其确保其能快速精确地悬停在目标位置附近拍摄出清晰图像，传送至地面。这些都有效减轻了人工巡检工作的难度与强度。最重要的是通过无人机激光雷达拍摄与传送到计算机的巡检图像可永久保存在计算机中，这就为日后的输电线路巡检工作提供了重要的资料参考依据。
4.3利用无人机激光雷达快速清除输电线路附着杂物
因为我国的输电线路大多处于户外暴露状态，所以它们在运行过程中难免受大风、雨、雪等诸多不确定因素影响，经常性附着一些杂物异物。这就需要巡检人员及时彻底清理输电线路，以免因此造成输电线路运行异常，停运甚至引发相关的触电事故。但是依靠人力方式进行输电线路上附着杂物异物的清除不但效率低还存在着极大的安全风险。引进无人机激光雷达技术后，就可以将激光模组、控制器等相关设备装置在多旋翼无人机激光雷达上，当巡检人员利用云台摄像头找准杂物附着位置时，就可以适时的调整无人机激光雷达的悬停方位，以确保杂物能处在无机搭载的激光模组的焦点上。这时工作人员可以通过无程控制系统打开激光模组，这样激光模组中发射出的能量激光就可以快速地熔断杂物，使输电线路处于常规状态了。
4.4在平断面图的采集的应用
运用机载激光雷达技术，可从DEM数据中对线路断面进行自动提取，而平面数据则需要通过DOM进行人工采集的方式获取。获取过程中，对树木的高度、房屋的高度以及塔层的高度等相关步骤时，需要利用激光点云数据的形式进行自动提取，此类获取方式有效避免了传统航测作业中易出现的问题，减轻了业内人员立体测量中的复杂过程。机载激光雷达技术与传统的航空摄影测量技术相比，在优化选线技术进行平断面的采集作业中，整体提高了50%的工作效率。
结语
综上所述，无人机激光雷达巡检安全技术能够适用于结构复杂的输电线路，效率较高且检测结果较为精确，因而在输电线路安全巡检工作中得到了广泛的应用。然而，无人机激光雷达在飞行过程中依然存在一些安全问题，需要工作人员针对巡检区域的地形环境状况以及输电线路的结构，选择合适的无人机激光雷达飞控系统、控制方式以及避障技术，才能在保障无人机激光雷达安全飞行的基础上，准确地检测出输电线路的实时运行状况，确保线路能够安全稳定的运行。
参考文献：
[1]杨振伟,易伟,金玉,等. 输电线路智能巡检系统的实用化研究[J]. 吉林电力,2015
[2]何健,李婷,张涛 .输电线路无人机巡检技术[J].中国电力出版社,2016.
[3]罗仁及.输电线路无人机激光雷达巡检技术的应用[J].名城绘,2018(03):506.