機載激光雷達技術在電力工程中的運用

魏云峰

（江蘇神鵬建設有限公司，江蘇 南京 221300）

0 引 言

機載激光雷達技術是當前較為先進的一種三維遙感技術，具有直接、快速、自動化、高精度以及低投入成本等特征，深受科技人員和研究人員的喜愛，被廣泛運用于工程研究，并且在工程研究中發揮著重要作用[1]。

1 機載激光雷達技術概述

1.1 技術系統組成

如圖1所示，機載激光雷達技術包含激光探測系統和激光測距系統，集成了GPS技術、IMU技術以及激光掃描儀。其中，機載激光雷達技術中包含的重要要素如表1所示。在機載激光雷達技術系統中，每一個構成要素都不可或缺，且每一個構成要素都對機載激光雷達技術系統的有效運行具有重要作用。

圖1 機載激光雷達系統

表1 構成機載激光雷達技術要素的部分內容

1.2 技術系統工作原理

機載激光雷達技術在工作系統中具有主動傳輸的作用，并在傳輸過程中以點云數據形式呈現。其中，機載激光雷達技術工作系統構成包含發射機、接收機、測量控制系統以及電源。機載激光雷達技術系統工作過程中由雷達發射系統傳輸一種發射信號投射到地面上，并通過光的散射原理將物體目標反射到雷達系統中，之后在系統轉換下收集相關信息，從而確定出目標物體的距離[2]。圖2為機載激光雷達技術工作系統。

圖2 機載激光雷達技術工作系統

2 電力工程中機載激光雷達技術的功能優勢

現代電力工程建設過程中，運用機載激光雷達技術能夠達到更好的效果，因為機載激光雷達技術自身具有一定的功能優勢。

2.1 能夠精確控制選線

現代電力工程建設中，運用機載激光雷達技術可識別建筑地形情況，能夠精確判斷目標物體之間的空間維度信息，從而獲得目標物體的準確位置信息。

2.2 能夠推動數字電網的有效發展

將機載激光雷達技術運用于電力工程，可以減少成本投資，取代傳統航飛獲取數據的形式，從而推動數字電網的快速發展。

2.3 能夠準確勘探目標物體位置，有利于工程改線的選擇

機載激光雷達技術系統便于人們攜帶與操作，使得相關技術操作人員可在電力工程建設現場隨時選線，并且根據實際情況預排桿，從而提升改線選擇效率。

3 電力工程中機載激光雷達技術的運用

3.1 運用機載激光雷達技術確定電線路徑

電力工程中運用機載激光雷達技術能夠確定電線路徑，從而獲取數據信息，并將所獲數據信息運用到電力工程建設中，確定出線路設計工程建設路徑圖，包含建設影像圖、路徑斷面圖以及路徑平面圖等電線路徑，從而實現實地調繪的目的。其中，電線路徑的確定可通過以下相關步驟實現。首先，根據比例尺寸原理在地形圖上獲取相關操作信息數據，或者通過GPS技術獲取與影像相關的數據，之后選擇電線路徑。其次，在已選擇的電線路徑基礎上，通過機載激光雷達技術系統測量全路電線。再次，在前兩個操作步驟基礎之上獲得數據信息，并根據實踐研究成果，運用輸電線路設計軟件選擇電線路徑。最后，為有效確定電線路徑，通過三維技術處理優化電力線路。技術工作人員可以在三維景象中采集目標物體所遇到的障礙物信息，然后進一步分析與研究所采集的信息數據，從而得出最優的電線路徑[3]。

3.2 運用機載激光雷達技術進行電力巡線

電力巡線作為電網運營中較為重要的一項工作，需要相關技術人員定期對電力線路進行巡查與檢測，從而確保電力工程安全有效進行。

在電力巡線中運用機載激光雷達技術需具備如下條件。第一，電力線路要與地面目標物體之間的距離達到最小，以便于相關人員測量，減少不必要的成本投入，降低工程建設的復雜度。第二，電力線路應與建筑物之間達到最小的水平距離。第三，在自然因素影響下，如風力因素，要確保電力線路與周圍物體之間達到最短的距離。

在電力工程中運用機載激光雷達技術，能夠直接獲取電力線路走廊內高精度激光點云數據，而且可以分辨高空數碼影像，測量電力線路走廊地形，評估電力線路運行中所存在的安全隱患問題，之后根據存在的安全隱患問題制定安全監管對策，確保電力工程建設安全[4]。

3.3 運用機載激光雷達技術實現電力線路三維建模

電力工程建設過程中運用機載激光雷達技術，可有效實現電力路線的三維建模。其中，電力線路三維建模中數據是否達到準確精度，將會影響工程的應用效果。因此，電力線路三維建模過程中，相關技術人員要選擇高精度的三維重建模型，如多項式模型。為有效實現電力線路三維建模，技術人員需要模擬電力線路的實際情況，將數據以三維化的形式呈現。

電力線路三維模型建設中，相關技術人員通過電力線機載點云對某一平面上的投影點進行三維表達，也可通過間接方法選擇鉛垂面對電力線路進行三維重建。除此之外，相關技術人員進行三維建模時，可通過點云數據處理，劃分地面上的目標物點與地面點，從中提出相關信息，并將信息數據運用到電力工程建設中，實現電力線路三維建模[5,6]。

運用機載激光雷達技術進行電力線路三維建模，能夠打破以往傳統應用技術不能夠滿足三維建模形式的限制，有利于現代電力工程的有效運行。另外，現代新型的機載激光雷達技術能夠滿足工程建設需求，有效處理電力線路走廊地形數據，從而實現電力線路三維建模。

4 結 論

機載激光雷達技術較為先進，能夠有效處理信息數據，在電力工程中得到了有效運用，推動了電力工程的發展。電力工程中運用機載激光雷達技術具有一定的功能優勢，能夠精確控制選線，推動數字電網的有效發展，準確勘探目標物體位置，提升改線選擇效率。現代機載激光雷達技術在電力行業中應用較為廣泛，逐步得到了技術人員的認可，但還有待進一步創新與研究，需要相關技術管理人員結合實際電力工程中存在的問題和工程建設特點等內容做出技術調整。同時，相關行業技術研究人員要不斷完善技術系統設備，創新新型科學技術，以有效滿足當前電力行業發展需求，推動電力工程建設的發展。