無人機測繪數據處理關鍵技術在電網企業的應用研究

李海，藍譽鑫，梁財源，藍錦標，陳偉龍

（廣東電網有限責任公司云浮羅定供電局，廣東 云浮 527200）

與傳統測繪技術不同，無人機測繪技術可利用自身的全過程測繪優勢，實現平面線路設備坐標與全景圖像、三維模型以及地圖等功能的結合應用，為我國電網規劃以及安全管理等工作提供了全方位影像信息，工作人員可根據影像信息反饋情況對相關工作方案進行統籌規劃與合理部署，保障電網規劃工作質量以及效果得以深化加強。其中，基于無人機航拍所得的數據，可有效解決以往地圖陳舊或者更新不及時的弊端。結合當前電力管理情況來看，我國多數電網企業已經開始大規模應用無人機，實現自動巡視管理。根據實踐反饋情況來看，基于無人機測繪的電網規劃工作，無論是在安全管理效益還是在災害精準預警等方面，均取得了良好的效果，具有重要的應用價值。

1 項目背景分析

某山區供電局電力線路設備分布范圍較廣，且周邊地理環境相對復雜。結合以往的運行管理經驗來看，該供電局在電力線路設備管理方面主張利用GIS系統實現對電力線路設備運行過程的監督與管理。但是，由于封閉的GIS系統受到系統封閉以及地圖滯后等因素的制約影響，導致其難以有效解決電力線路運維生產中遇到的疑難問題，進而使得日常巡視管理以及應急搶修等工作缺乏良好決策保障。其中，像基建等部門難以第一時間獲取準確的線路設備等基礎資料，這無疑是給線路運維以及物資管理等工作帶來了較大阻礙。最重要的是，現場管理人員以及督查人員對于每一基桿塔設備地理情況缺乏動態掌握，容易對日常運維工作的快速響應造成滯后性影響。

2 無人機測繪技術的應用思路

為解決當前供電局電力線路設備監督管理力度不足的問題，管理人員主張利用無人機測繪技術，實現對電力線路設備全過程的動態監督與管理。在具體管理過程中，主要利用無人機自主巡航功能與電力數字地圖結合的應用方式，確保智能化技術可以在電網規劃工作中得到良好推廣與應用。其中，利用無人機對全域電力桿塔設備進行坐標、全景圖像和三維模型的數據采集，并利用開放地圖技術和高清航拍技術，把無人機采集的數據集進行二次開發融合，建立電力數字地圖模型；實現在衛星地圖上對設備進行平面、全景、三維展示，為電網中長期規劃、安全管理、青苗賠償輔助提供決策支持；同時，對外部的地理氣象信息進行融合，實現電網設備的災害預警，以期可以達到提質增效、業務數字化轉型的目標。

3 無人機測繪數據處理關鍵技術的應用實踐及分析

3.1 借助無人機測繪技術的精準采集功能，為電網規劃運維工作提供良好的數據保障

對于電力線路設備運行工作而言，通過借助無人機采集方式，可自動獲取GPS坐標信息，并主動結合開放地圖技術，在開源的衛星地圖或者平面地圖中獲取全域電力設備所在位置以及線路的走向趨勢。此時，工作人員可在地圖影像上觀測到線路交叉跨越情況，并完成對線路的測距以及路徑規劃導航。同時，無人機測繪技術的精準采集功能，可采集桿塔設備的全景圖像。

工作人員可對圖像進行二次開發與利用，如工作人員可在地圖隨機點擊一基桿塔設備，可以快速獲得桿塔設備全景圖像。并在此基礎上，利用無人機測繪功能對線路桿塔設備進行傾斜攝影三維建模處理，根據處理反饋結果，展示設備三維模型。結合實踐應用情況來看，利用上述全景圖像以及三維模型，基本上可以實現多角度查看臺架以及線路交叉跨越等情況，可以為電網中長期規劃以及災害預警等工作提供良好的信息資源保障。

3.2 利用無人機自動巡檢技術，實現電力數字地圖的高效構建與分析

主動利用無人機自動巡檢技術，可以實現對電力數字地圖的高效構建與良好應用。舉例而言，工作人員可利用無人機自動巡檢技術以及全景影像技術，實現對桿塔設備坐標數據的自動獲取。并結合可持續更新的動態數據庫對相關數據內容進行二次開發與融合應用，形成電力數字地圖。電力數字地圖主要以高精度衛星地圖為應用表現，實現對設備厘米級的高精度展示而應用的一種技術手段。一般來說，電力數字地圖通過與無人機測繪技術結合應用，基本上可以實現對線路設備特征以及線路設備跨越信息的獲取。在此過程中，工作人員可隨時在地圖上對相關數據圖層進行合理調用與疊加展示，滿足自主業務需求。

4 無人機測繪數據處理關鍵技術難點及克服措施分析

因我國電網規劃運維工作在無人機測繪數據處理技術應用方面尚未達到成熟應用階段，導致在部分技術應用方面仍舊存在難點問題。為及時克服難點問題，電網規劃運維工作主動從以下幾個方面實現對無人機測繪數據處理關鍵技術難點問題的有效處理。

（1）如何實現基礎數據快速采集始終是電網規劃運維工作予以重點解決的問題。針對這一現象問題，電網企業方面，主張組建無人機應用團隊，實現對全域線路設備的坐標采集。并根據坐標采集數據結果對無人機自動巡航的航線規劃進行合理布置，為無人機自動巡檢打下堅實的基礎。結合當前反饋情況來看，該部分工作經過半年左右的時間，目前已經初步達成。

（2）如何采集全景圖像以及三維模型已經成為電網企業遇到的重難點問題。在具體處理過程中，機巡人員可利用無人機自動巡航功能，通過掛接全景相機實現對數據的全景采集。與此同時，也可以利用無人機加載傾斜攝影任務實現對三維模型數據采集工作的自動化處理，減少以往人工操作量。

（3）如何高效處理全景圖像以及三維模型數據始終是影響電網規劃工作全面貫徹與落實的重要因素。在具體處理過程中，規劃人員可利用Python結合pano2VR實現對全景圖像的自動化處理，并以生成HTML5數據的方式，方便地圖模型調用。

5 基于無人機測繪技術的電網管理優勢及效益分析

5.1 應用優勢

關于無人機測繪技術在電網規劃中的應用優勢分析，主要可以從以下幾個方面進行掌握。

（1）電網中長期規劃。對于電網中長期規劃而言，通過科學運用無人機測繪技術基本上可以實現對供電可靠性以及位置可行性問題的優化處理。舉例而言，在臺區或變電站選點工作中，規劃人員通過科學運用無人機測繪技術，基本上可以實現對供電半徑的測算展示過程。規劃人員可根據測算反饋結果，對當前供電可靠性以及位置可行性進行判斷分析，確定最佳布點位置。

（2）安全管理。在安全管理方面，規劃人員可利用無人機測繪技術與電力數字地圖模型相結合的方式對故障點位置進行快速定位，并調取全景圖像，了解當前環境評估現場風險情況。

（3）青苗賠償。利用地圖模型的三維建模圖層可實現對設備與外部物體的精準測距過程，工作人員可根據分析反饋結果對外部物體對配網設備所帶來的不良影響進行科學預測。并根據預測結果對樹障隱患點進行合理確定，加強對樹障清理工作的指導分析。

（4）災害預警。規劃人員可結合外部地理氣象數據反饋情況，利用電力數字地圖模型的圖層疊加功能，實現對氣象數據以及地質災害點的綜合展示與分析，根據分析反饋結果，加強對應急指揮工作的部署規劃。

5.2 應用效益

該山區供電局通過借助自身力量組建無人機先鋒突擊隊，歷時近一年，累計飛行2.1萬公里，并采集3.5萬基電力桿塔坐標，初步實現了無人機自動駕駛全覆蓋目標，并完成了巡得到、巡得完的工作任務，為供電局安全管理效益以及經濟管理效益提供了良好保障。

6 結語

總而言之，無人機測繪技術的推廣與應用，無疑是為我國電網規劃運維工作提供了良好的技術保障。如工作人員可利用無人機測繪技術的可視化功能以及數據采集功能等優勢，實現對配電網運行過程的監督管理，促使配網規劃業務朝向數字化方向運轉。為確保無人機測繪技術得以在電網管理工作中得到進一步推廣與應用，建議電網企業人員應該加強對無人機測繪技術的應用研究力度，以期可以為電網規劃智能化發展以及可視化發展提供良好保障。