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应用技术

太原科技2009年第7期TAIYUANSCI-TECH

文章编号：1006－4877（2009）07－0085－02
LiDAR技术在超高压电力巡线中的应用

裴育刚，赵云波，刘紫娟

（山西亚太数字遥感新技术有限公司，山西太原030006）

摘要：通过与传统电力巡线方法进行对比，介绍了LiDAR技术在超高压电力巡线中的应用，以及采用LiDAR技术
进行电力巡线所能解决的问题。
关键词：LiDAR；电力巡线；DSM；DEM
中图分类号：TM726文献标志码：A

传统的电力巡线是采用直升机和人工目视判读在荒山野岭、深沟峡谷和沼泽湖泊间“出没”，巡
的方法发现电力线路潜在的问题，受气候、天气、视艰苦而危险。葛岗线（葛洲坝到湖南岗市）、云
交通和地形等因素的影响，传统的电力巡线方法往南漫湾水电厂至昆明的50万V线路，四川二滩水
往艰苦而危险。随着LiDAR技术的不断发展和在力发电厂的50万V出线等，都在崇山峻岭中架设，
国内的普及，采用LiDAR技术进行电力巡线开始短则数百公里，长则上千公里。跨越大兴安岭山脉
逐步在这一领域发挥重要作用。的线路，更是难上加难：山大林密，沼泽遍布，夏
1LiDAR技术介绍季山洪频发，冬季大雪封山，最低气温可达-45℃。
LiDAR（LaserDetectionandRanging）是激光因此，传统巡检的难度和效率可想而知。
探测及测距系统的简称，集成全球卫星定位系统3采用LiDAR技术电力巡线介绍
GPS（GlobalPositionSystem）[1]和惯性测量单元IMU采用LiDAR技术进行电力巡线指的是将Li－
（InertialMeasurementUnit），LiDAR可以精确测量DAR系统集成到固定翼或直升机平台上，在线路上
探测器至物体或地表的距离，通过数据处理可以生方飞行并同步获取线路通廊内的LiDAR数据，通过
成精确的数字地面模型DEM（DigitalElevation数据处理，获得客观、准确的数据，如相间距、弧
Model）[2]。垂等，为电力维护提供准确、可靠的依据。
LiDAR系统中的激光束本身具备多个回波的能在采用LiDAR技术进行电力巡线之前，首先要
力，激光束从发射，依次经过树木顶端、中部，到结合飞行平台情况、飞行安全要求、测区地形情
达地面，系统可以接收多个回波并将其记录下来。况、线路分布情况、LiDAR系统性能及巡线技术要
LiDAR系统是一个先进的主动传感系统，该系求等对测区进行航线初步设计，以确定测区航线的
统本身发射受控制的激光，照射地面和地面上的目航向、分布、航高、飞行速度等技术参数。初步设
标，不依赖太阳光照，所以它是一个可全天候获得计完成后，需对设计方案的可行性以及能否达到技
地面三维数据的系统，目前已广泛应用于林业、数术要求等指标进行技术论证，以确定最终的设计方
字城市建设、公路选线及电力选线等领域。案。
2传统电力巡线的方法和难度设计方案完成后，综合考虑飞行平台情况、飞
传统的电力巡线主要是采用直升机巡检和人工行安全要求、巡线技术要求等对LiDAR系统与飞行
目视判读的方法及时发现超高压电力线路潜在的危平台进行集成。
险，从而为超高压电力线的维护和安全运行提供保LiDAR系统与飞行平台集成完毕后，需对系统
障。进行一系列的调试，以确保系统能够安全、正常、
现行的超高压线路大多远离城镇和交通干线，稳定地工作。
系统调试完毕后，结合天气情况、现场情况
等对测区进行数据采集以获取测区内完
收稿日期：2009－03－13；修回日期：2009－06－03，LiDAR，
整的数据
作者简介：裴育刚（1979-），男，山西晋城人。2003年7月毕LiDAR。
业于太原理工大学。测区数据获取完成后，对所获取的数据进行数

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据处理，得到测区的数字表面模型DSM（Digital
SurfaceModel）、数字地面模型DEM。
基于已获取到的数字表面模型DSM、数字地
面模型DEM，进行数据提取、量测和分析，以获
取相间距、弧垂等电力维护所需要的技术数据（见
图1、图2）。

表1基于LiDAR获取的相间距数据

坐标相间距
组别/m/cm
XYabcd
第一组6741710064645464545
第二组6750510062748424644
第三组6757510061247434946
第四组6768410058942444346
第五组6775910057246454646
第六组6789710054343444343
第七组6796310052846474846

地找到有潜在危险的相。
5结束语
采用LiDAR技术进行电力巡线，可以及时、快
4LiDAR数据的