鲁贵文 王志刚
成都城电电力工程设计有限公司 四川成都 610065
摘要：输电线路测量是输电线路设计、施工、运行以及维护等工作的基础，因此输电线路测量的效果会对整个输电线路的整体工作效果产生直接影响。随着科学技术的不断发展，一种能够对物体进行全方位测量，进而获取物体三维坐标的3d测量技术被提出，并被广泛应用于测量领域。研究将3d测量技术应用于输电线路测量中，并对其应用效果进行分析，以为输电线路的设计提供准确的数据，对输电线路的稳定运行提供保障。
关键词：3d测量技术；输电线路测量；三维坐标；输电线路设计
引言
3d测量技术又被称为三维测量技术，能够从待测物体的X轴、Y轴以及Z轴等3个维度对待测物体进行全方位的测量。3d测量技术能够帮助工作人员获取更深层次的信息，实现精准测量，因此被广泛应用于测绘工程、建筑测量和结构测量等领域[1]。输电线路测量是整个输电线路工作的基础，以往的输电线路测量一般采用多光谱测量技术以及热红外测量技术，但这两种测量技术的精度无法满足需求[2]。研究对3d测量技术应用在输电线路测量中的应用效果进行分析，以找到一种精度高、稳定性强的输电线路测量技术，完善输电测量，提升输电线路管理效率。
1.3d测量技术的工作流程与优势
1.1 3d测量技术的工作流程
3d测量技术的主要流程为：首先利用无人机对输电线路进行航拍，录制输电线路三个维度的具体信息，以获取输电线路的原始数据，如激光扫描数据、原始影像和激光反射强度等。第二步则是确定无人机的飞行轨迹：即根据第一步获取的数据信息结合GPS技术重新构建出无人机的飞行轨迹模型，以对原始数据进行验证。第三步是消除误差：在输电线路测量工作中，误差的存在是在所难免的，因此在获取输电线路测量数据后，需要进行误差消除，以获取准确的数据。
第四步是对消除误差后的准确数据进行相应的计算，以获取输电线路的三维坐标数据信息。需要注意的是，在进行计算时，并非是直接将消除误差后的数据代入计算，而是要结合GPS轨迹数据与激光测距获取的数据进行综合计算。第五步则是航路拼接:即保证测量区域既保持连贯性，又没有重叠部分。第六步是利用滤波算法和分类计算完成对测量输电线路缺失部分的衔接，组合出完整的输电线路。第七步是对计算结果当中的无效激光点进行消除，比如失效激光点、误差激光点以及错误分类激光点等。第八步是测距操作，测量出输电线路与地面之间的距离。
1.2 3d测量技术的优点
数据质量高：与传统的输电线路测量技术相比，3d测量技术的数据处理能力更强，能够对激光数据当中存在的异常数据进行实时检测，并根据原始数据和测量数据之间的对比差异找到误差，对误差进行消除，进而提高测量精度。
可视化程度高：对数据进行计算后，能够联合测量轨迹重构输电线路的三维坐标，进而与输电线路拟合，实现输电线路测量的可视化。此外，3d技术的云端处理能进一步提高可视化程度，提高施工效率。
环境适应性强：传统的输电线路测量技术无法在夜间或特殊天气进行工作[3]。而3d测量技术则摆脱了这种束缚，不受环境限制，提高了工作效率。另外，传统的输电线路测量技术极其容易被待测区域中的建筑物、树木等物体遮挡、干扰，进而影响到测量精度[4]。而3d测量技术能够将这些干扰排除在外，进一步提高了测量精度，保证测量的质量。
2.3d测量在输电线路测量中的应用效果
2.1 输电线路的危险距离检测
一般而言，输电线路的电压较高，危险性较大，因此保证输电线路的安全性，是其有效工作的基础[5]。3d测量技术能够对输电线路和地面的距离进行精准测量，保证两者距离是一个安全距离，降低危险发生的可能性。
若两者距离不符合规定，则需要进行重新规划和调整。其次，对于输电线路测量工作当中的障碍物，3d测量技术可通过激光点的精准分类来对其进行划分，并拟合计算输电线路与挂线点之间的距离，若该距离不安全，则由系统提醒工作人员进行检修。最后，3d测量技术能够结合温度、风力、湿度等因素，建立弧垂模型进而计算出输电线路到物点的距离，若距离不符合安全距离，则系统体系工作人员进行调整和检修。
2.2 实现输电线路的安全和可视化管理
3d测量技术能够对获取的输电线路数据进行处理，从而建立高精度的模型和影像，进而构建出输电线路的三维模型，进而实现输电线路的可视化管理。三维模型中包括了地形、地貌、地物、树林、建筑物等，极大提高了测量精度。3d测量技术通过影像和激光点云来准确显示输电线路范围中的地形地貌变化，工作人员则可根据显示的结果来制定解决方案，减小地质变化对输电线路造成的影响。
因为自然因素和人为因素，输电线路的距离可能会发生改变，危险性会大幅度提高，如果人工测量输电线路的距离，可能会发生安全事故。借助3d测量技术，就无需工作人员之间接触线路，进而提高了安全性。3d测量技术在获取输电线路的相关数据后，能够模拟输电线路范围中的空间，进而建立线路弧垂，对线路与地面之间的安全距离进行检测。根据检测结果，能够为输电线路的载流容量分析提供依据。
2.3 环境保护与输电线路的维护作用
大部分输电线路都需要穿过树林地带，因此会清理树林中的阻碍部分。3d测量技术通过对线路经过的树林空间信息进行测算，能够模拟和构建树林的全貌，估算出输电线路的最佳路径，进而科学地划分阻碍部分的清理空间，尽可能地减少树木的砍伐，既保护了环境，又降低了成本。
输电线路根据工程的实际情况，一般会跨越多种地形，如山体、平原、河流等。当出现山体塌陷、山体位移等自然地质灾害时，输电线路的运行会遭到极大的影响。而应用3d测量技术能够实时获取输电线路区域内的地形变化，一旦地形发生改变，系统会实时发出警报，提醒工作人员了解情况，为后续的输电线路维护提供保障。此外，建筑物、树木以及地面的改变也能被实时记录，并提醒工作人员及时维修，保障输电线路的运行稳定性。
3.结束语
输电线路测量是整个输电线路正常运行的基础，传统的输电线路测量技术精度低，操作复杂，因此难以满足需求。3d测量技术拥有测量数据质量高、可视化程度高、环境适应性强等优点，研究借助3d测量技术来进行输电线路测量工作，并对其应用效果进行分析。首先，3d测量技术能够对输电线路的危险距离进行检测，方便工作人员进行调整；其次，3d测量技术能够构建输电线路的三维模型提高可视化管理，降低危险性，并为输电线路的载流容量分析提供依据；最后，3d测量技术能够起到保护环境、降低成本的作用，且帮助工作人员更好地维护输电线路。综上所述，3d测量技术在输电线路测量中的应用效果较好，能为输电线路的稳定运行提供保障，具有较高的实用性。
参考文献
[1]阎喆,王凤凯,郭国平.三维测量技术在输电线路测量工作中的应用[J].电力设备管理,2020(07):138+156.
[2]林宇龙,李冰,白征东,程宇航.组合激光雷达系统在输电线路测量中的应用[J/OL].电测与仪表:1-6[2021-07-07].http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1202.TH.20201127.1038.008.html.
[3]黄新君,葛银杰,彭瑞,杨永义.无人机输电线路测量点云自动分类与快速巡检[J].北京测绘,2021,35(03):323-325.
[4]魏作文. 输电线路测量中传统技术与新兴技术的研究与讨论[D].华东交通大学,2020.
[5]胡现辉,曹志杰,陈忠,胡茂林.输电线路测量软件中坐标系统的转换与处理[J].电力勘测设计,2020(05):68-72.