无人机测绘数据处理关键技术在电网企业的应用研究

李海，蓝誉鑫，梁财源，蓝锦标，陈伟龙

（广东电网有限责任公司云浮罗定供电局，广东 云浮 527200）

与传统测绘技术不同，无人机测绘技术可利用自身的全过程测绘优势，实现平面线路设备坐标与全景图像、三维模型以及地图等功能的结合应用，为我国电网规划以及安全管理等工作提供了全方位影像信息，工作人员可根据影像信息反馈情况对相关工作方案进行统筹规划与合理部署，保障电网规划工作质量以及效果得以深化加强。其中，基于无人机航拍所得的数据，可有效解决以往地图陈旧或者更新不及时的弊端。结合当前电力管理情况来看，我国多数电网企业已经开始大规模应用无人机，实现自动巡视管理。根据实践反馈情况来看，基于无人机测绘的电网规划工作，无论是在安全管理效益还是在灾害精准预警等方面，均取得了良好的效果，具有重要的应用价值。

1 项目背景分析

某山区供电局电力线路设备分布范围较广，且周边地理环境相对复杂。结合以往的运行管理经验来看，该供电局在电力线路设备管理方面主张利用GIS系统实现对电力线路设备运行过程的监督与管理。但是，由于封闭的GIS系统受到系统封闭以及地图滞后等因素的制约影响，导致其难以有效解决电力线路运维生产中遇到的疑难问题，进而使得日常巡视管理以及应急抢修等工作缺乏良好决策保障。其中，像基建等部门难以第一时间获取准确的线路设备等基础资料，这无疑是给线路运维以及物资管理等工作带来了较大阻碍。最重要的是，现场管理人员以及督查人员对于每一基杆塔设备地理情况缺乏动态掌握，容易对日常运维工作的快速响应造成滞后性影响。

2 无人机测绘技术的应用思路

为解决当前供电局电力线路设备监督管理力度不足的问题，管理人员主张利用无人机测绘技术，实现对电力线路设备全过程的动态监督与管理。在具体管理过程中，主要利用无人机自主巡航功能与电力数字地图结合的应用方式，确保智能化技术可以在电网规划工作中得到良好推广与应用。其中，利用无人机对全域电力杆塔设备进行坐标、全景图像和三维模型的数据采集，并利用开放地图技术和高清航拍技术，把无人机采集的数据集进行二次开发融合，建立电力数字地图模型；实现在卫星地图上对设备进行平面、全景、三维展示，为电网中长期规划、安全管理、青苗赔偿辅助提供决策支持；同时，对外部的地理气象信息进行融合，实现电网设备的灾害预警，以期可以达到提质增效、业务数字化转型的目标。

3 无人机测绘数据处理关键技术的应用实践及分析

3.1 借助无人机测绘技术的精准采集功能，为电网规划运维工作提供良好的数据保障

对于电力线路设备运行工作而言，通过借助无人机采集方式，可自动获取GPS坐标信息，并主动结合开放地图技术，在开源的卫星地图或者平面地图中获取全域电力设备所在位置以及线路的走向趋势。此时，工作人员可在地图影像上观测到线路交叉跨越情况，并完成对线路的测距以及路径规划导航。同时，无人机测绘技术的精准采集功能，可采集杆塔设备的全景图像。

工作人员可对图像进行二次开发与利用，如工作人员可在地图随机点击一基杆塔设备，可以快速获得杆塔设备全景图像。并在此基础上，利用无人机测绘功能对线路杆塔设备进行倾斜摄影三维建模处理，根据处理反馈结果，展示设备三维模型。结合实践应用情况来看，利用上述全景图像以及三维模型，基本上可以实现多角度查看台架以及线路交叉跨越等情况，可以为电网中长期规划以及灾害预警等工作提供良好的信息资源保障。

3.2 利用无人机自动巡检技术，实现电力数字地图的高效构建与分析

主动利用无人机自动巡检技术，可以实现对电力数字地图的高效构建与良好应用。举例而言，工作人员可利用无人机自动巡检技术以及全景影像技术，实现对杆塔设备坐标数据的自动获取。并结合可持续更新的动态数据库对相关数据内容进行二次开发与融合应用，形成电力数字地图。电力数字地图主要以高精度卫星地图为应用表现，实现对设备厘米级的高精度展示而应用的一种技术手段。一般来说，电力数字地图通过与无人机测绘技术结合应用，基本上可以实现对线路设备特征以及线路设备跨越信息的获取。在此过程中，工作人员可随时在地图上对相关数据图层进行合理调用与叠加展示，满足自主业务需求。

4 无人机测绘数据处理关键技术难点及克服措施分析

因我国电网规划运维工作在无人机测绘数据处理技术应用方面尚未达到成熟应用阶段，导致在部分技术应用方面仍旧存在难点问题。为及时克服难点问题，电网规划运维工作主动从以下几个方面实现对无人机测绘数据处理关键技术难点问题的有效处理。

（1）如何实现基础数据快速采集始终是电网规划运维工作予以重点解决的问题。针对这一现象问题，电网企业方面，主张组建无人机应用团队，实现对全域线路设备的坐标采集。并根据坐标采集数据结果对无人机自动巡航的航线规划进行合理布置，为无人机自动巡检打下坚实的基础。结合当前反馈情况来看，该部分工作经过半年左右的时间，目前已经初步达成。

（2）如何采集全景图像以及三维模型已经成为电网企业遇到的重难点问题。在具体处理过程中，机巡人员可利用无人机自动巡航功能，通过挂接全景相机实现对数据的全景采集。与此同时，也可以利用无人机加载倾斜摄影任务实现对三维模型数据采集工作的自动化处理，减少以往人工操作量。

（3）如何高效处理全景图像以及三维模型数据始终是影响电网规划工作全面贯彻与落实的重要因素。在具体处理过程中，规划人员可利用Python结合pano2VR实现对全景图像的自动化处理，并以生成HTML5数据的方式，方便地图模型调用。

5 基于无人机测绘技术的电网管理优势及效益分析

5.1 应用优势

关于无人机测绘技术在电网规划中的应用优势分析，主要可以从以下几个方面进行掌握。

（1）电网中长期规划。对于电网中长期规划而言，通过科学运用无人机测绘技术基本上可以实现对供电可靠性以及位置可行性问题的优化处理。举例而言，在台区或变电站选点工作中，规划人员通过科学运用无人机测绘技术，基本上可以实现对供电半径的测算展示过程。规划人员可根据测算反馈结果，对当前供电可靠性以及位置可行性进行判断分析，确定最佳布点位置。

（2）安全管理。在安全管理方面，规划人员可利用无人机测绘技术与电力数字地图模型相结合的方式对故障点位置进行快速定位，并调取全景图像，了解当前环境评估现场风险情况。

（3）青苗赔偿。利用地图模型的三维建模图层可实现对设备与外部物体的精准测距过程，工作人员可根据分析反馈结果对外部物体对配网设备所带来的不良影响进行科学预测。并根据预测结果对树障隐患点进行合理确定，加强对树障清理工作的指导分析。

（4）灾害预警。规划人员可结合外部地理气象数据反馈情况，利用电力数字地图模型的图层叠加功能，实现对气象数据以及地质灾害点的综合展示与分析，根据分析反馈结果，加强对应急指挥工作的部署规划。

5.2 应用效益

该山区供电局通过借助自身力量组建无人机先锋突击队，历时近一年，累计飞行2.1万公里，并采集3.5万基电力杆塔坐标，初步实现了无人机自动驾驶全覆盖目标，并完成了巡得到、巡得完的工作任务，为供电局安全管理效益以及经济管理效益提供了良好保障。

6 结语

总而言之，无人机测绘技术的推广与应用，无疑是为我国电网规划运维工作提供了良好的技术保障。如工作人员可利用无人机测绘技术的可视化功能以及数据采集功能等优势，实现对配电网运行过程的监督管理，促使配网规划业务朝向数字化方向运转。为确保无人机测绘技术得以在电网管理工作中得到进一步推广与应用，建议电网企业人员应该加强对无人机测绘技术的应用研究力度，以期可以为电网规划智能化发展以及可视化发展提供良好保障。