基于可见光影像的架空线路树障测量技术研究2800

杨慧

摘要：随着国家经济的高速发展，我国对电网线路的保养与发展的重视程度与日俱增，电力工业的发展与电力线路的安全输送与林业的发展相辅相成，基于国家对森林野生环境的保护与重视，树木与架空电线的矛盾与日俱增。本文从分析当今树障的危害与现有树障管控措施入手分析树障的成因、管控难点与协调方式，进而引出本文主旨基于可见光影像的架空线路树障测量的技术进行相关探究。

关键词：可见光影像;树障测量;架空线路

随着改革开放的深化与发展现阶段我国经济总量庞大，发展迅猛，在现代化工业生产与日常生活中电力是人们生活的基础保障，国家经济与人们生产生活对电力的依赖程度逐步加深，我国有着地质复杂地貌广阔的特点，我国与2017年以基本完成了家家通、路路通这一目标，家家通电这一政策与其有着异曲同工之处，将线路架与空中让偏远地区的家家户户都能享受到电力带来的便利与幸福。

一、树障清除成因及通道管控措施

（一）树障不能及时清除的原因

树障对于输电线路而言并不友好，通道树障往往不能及时清除，现今通道树障的存量十分庞大，我国雨林资源极为丰富，山川河流及未开发的深林也十分众多，相关工作人员无法掌握低于实施的树障数据，树木种类繁多生长速度不一致，工作人员无法充分掌握树障的特点、地理位置及生长规律，虽然我国机械化工业发展迅速，跨越障碍的能力强，但由于输电线路较远，中途山川河流、高低地势差、山沟、湖泊众多的影响，对于电力施工人员与林业人员是一种不小的挑战，常规的工具与人力已经无法满足现阶段我国庞大电网的维护与运行，我国地大物博树木品种繁多，每种树木都有其不同的生长周期。例如：桉树一年可以长到四米，冬青树一年能长到五到六厘米，红杉树一年能长到五米，桂花树每年能长高三至四公分左右，树木的分布不均，长势不齐，导致了专家及工作人员对树障的长势与评估出现偏差，部分树障管控出现漏洞与真空区域，导致工作人员未能及时对树障进行清除。除此之外，树障的清理协调难度也十分庞大，树木的基数过于庞大，国际有出台了相关的森林保护法规，禁止珍稀树种进行砍伐，大量深林土地私有化，树木的产权人要求电力部门在树障清理时给予高昂的赔偿金，上述这些情况都大大的阻碍了工作人员的清障效率。

（二）树障通道管控措施

当今国家对树障通道的管控措施不慎科学，不够高效，这无疑加大了电力人员与林业人员的工作强度与时间成本，当下国家应当根据不同地域制定出相应的调整措施，对现有重点区域进行全面地建档立册，利用直升机与无人机等先进技术对重点区域内的环境进行全面收录与扫描，利用配置了清障硬件的无人设备对重点区域进行物理或化学的清障工作，有关专家应及时采集相关区域的具体信息，按树木种类及危险等级分类，按照紧急优先原则，去除现有隐患。有关工作人员应当按部就班，建立出相关的清障顺序，消除存量紧急优先，按照树障的轻重缓急制定出相关的排障清障顺序，对重大隐患应优先处理，有关审批部门应对特殊问题或紧急隐患予以优先处理、审核、督办、数据采集、评估报告、审批清障器械，對于智能人工巡视到达的悬崖、湖泊、沼泽、山沟、坡点等危险区域，有关部门应派出相关特种作业人员对特殊区域进行定向处理，以便严格管控树木生长情况。

二、可见光影像对树障的测量原理及数据处理技术

（一）可见光影像对树障的测量原理

在进行架空线路树障测量时经常会遇到特殊地貌或危险地形，此类因素对树障的实地测量与清障都十分不利，因此基于可见光影像的树障测量技术就应运而生，该技术基于可见光的发射与信息捕捉，通过先进的技术手段整合大数据资源，树障测量人员通过智能的终端设备操控拥有特殊信息捕捉能力的无人机进行数据采集工作，无人机升空后通过设备搭载设备的扫描与定位功能，通过图像处理软件的高效处理与分析技术，将扫描完成的三维立体数据整列传导至树障分析软件中，在通过树障分析软件对该区域的导线与空间距离进行测量与模拟，根据导线中点的扫描坐标，可以算出树障距离电力线路的高低远近，利用悬链线方程可以计算出空间三维的立体坐标系。理论山通过无人机扫描后得出的三个点的信息可以轻松确定具体的抛物线系数，从而算出树障的具体抛物线形状。

（二）数据采集

随着现代互联网数字技术的飞速发展，传统领域所无法实现的问题已经不在困扰人们，我国无人机技术的突飞猛进发展更是为清障与树障测量提供了有力的技术支持，无人机测量技术在当今我国电力巡检与树林清障领域已经应用十分广泛，通过无人机进行巡航能够快速的捕捉当地的水利、空气湿度、树林形状、树木种类、长势等具体情况，无人机通过高速巡航利用可见光的呈现原理将数字数据捕捉后存入云端，在经由云端服务器的大数据分析面板对该区域内的具体情况进行采集与建模，我国大疆公司研发出一款搭载了一套全自动的无人机采集控制系统，通过预先设定轨道的飞行，能够敏锐的捕捉树木走廊中的影像，巡检员只需要通过参数的修改对其进行高度、飞行速度、巡航时间的设定，无人机会自动起降进行任务的跟踪与修正，例如：大疆无人机在通过操作人员的设定后，可一次性的对3到4公里的的区域进行数据集图形影像的处理。

（三）数据处理

以大疆无人机公司为例，在其推出的巡林无人机中搭载了一套pix4Dmapper全自动快速处理三维图像与航空影像的软件，无人机通过飞行可实施对拍摄到的影像进行三维图像的编码及数据的反馈，通过智能AI软件的分析巡林员可以对无人机飞行空域的具体参数进行扫描后的数据处理，得出具体的树木品种与生长趋势，计算出危险源，通过智能软件的分析通过gps数据的实时定位与修正可以将区域内的三维立体建模拼接出来，再通过pix4d工程技术软件的一键式导入树障安全分析软件中，通过软件对无人机采集好的数字化数据进行智能分析，该软件可通过图形图像立体化生成平面地图，通过软件的智能测算与分析，可以清晰的在屏幕上标注铁塔、电线、树林、湖泊、水域、以及重点区域树障情况，将危险充分在地图中展现出来。

结束语：综上所述，可见光影像的架空线路树障测量技术对清理树障有着重要且积极的实用价值，林业与清障工作人员应当紧密配合高效协同，采用先进的科学手段与技术，提供巡林的效率，降低人员的巡林风险，通过先进的无人机飞行技术与优秀的成像软件，可以获取重点地段的树木长势情况，分析出树障清理的优先级，采取分级管控的方式，优先处理重点区域的重点问题，从而避免树障事故的发生，保障电力与林业清障工作人员的安全，保障地区民生与发展。

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