一、案例简介

       天际航空地一体电力巡检解决方案，结合摄影测量、GIS、AR等核心技术，提供一整套基于影像的电力管理解决方案，实现电力设施的快速自动建模，树障巡检与自动预警、精细化巡检影像及故障管理、三维可视化等功能。

图1电力巡检解决方案

二、案例背景

       输电线路是电网的重要组成部分，线路走廊内的地形地貌状况以及地物都会对线路的布设和安全运行产生重大影响。在电力行业，加强输电线路巡检，查找线路中的安全隐患和故障，及时消缺，最大程度地避免事故的发生，对确保电网安全运行有着至关重要的作用。而由于输电线路走廊地理环境复杂，交通状况较差，运维人员往往需徒步到达，在开展巡查工作时只能依靠人工作业，耗时耗力且效率低下，人员高空作业危险系数极高。尤其，在超（特）高压输电线路中，所处地理环境中树线矛盾十分突出，通道管理难度大，其中涉及对树障、开挖、滑坡等要开展数据测量，人工作业更是难上加难。虽然，当前载人直升已应用于输电线路运行维护管理，但因直升机价格昂贵，移动速度慢，导致巡视周期长、费用成本高，难以得到全面推广应用。因此，为电力行业企业提供一款低成本、安全高效且能快速巡查并实施管理的解决方案十分必要。

三、案例介绍

       该解决方案基于云环境的输电线路三维重建和智能巡检系统应用，支持航空影像、地面影像、激光雷达数据等多数据源，采用云环境下的集群并行作业模式，自动化的还原输电线路廊道的实景三维空间位置、地貌形态、地物和环境，对电力线杆塔、电力弧垂进行提取复原，快速定位和识别威胁输电线路安全的危险因素，实现动态巡检、海量影像管理、缺陷管理、设备及部件管理、实景三维可视化，形成一套高效自动化、可量测、安全性高的智能巡检新模式。

图2电力巡检功能示意图

主要功能：

       1、树障巡检与安全分析：根据线路等级与区域地形特点，规划最佳输电线路的航线，采用一键式快速智能工程创建，通过获取的多源影像数据快速制作实景真三维模型，真实还原输电线路廊道的空间位置、地貌形态、地物和环境，实现输电线路廊道的快速三维实景重建，获取并实现树障隐患到地形地物距离及其位置分析。

电力线弧垂线重建：自动化提取导线弧垂并拟合从而实现全自动化的树障隐患智能分析。

       2、杆塔精细化巡视：在三维实景场景中精确定位杆塔坐标、导线挂点、绝缘子连接点，进行杆塔导线、绝缘子、防震锤、金具、避雷器等线路相关部件缺陷和故障的自动发现和精确定位与量测，实现多源数据的电力杆塔三维巡检缺陷智能识别。

       3、业务台账管理：对包括杆塔、线路、变电设施等电力设施进行单体化模型重建，挂接相关业务属性信息，并且把日常巡检记录，缺陷记录、检修记录以及输电线路相关资料等文档数据按照台账管理的方法进行组织，并且与模型进行挂接。通过业务属性录入，将这些业务属性导入平台并与对应的线路进行挂接，从而实现从设备采购到使用、报废的整个生命周期管理,实时反映设备的运行状况。

       4、电力廊道视频在线监测：利用物联网、无人机、无线通讯、三维空间定位导航与时空分析、视频融合等关键技术，以实时监测和数据融合为应用基础，提供基于三维实景的实时视频监控服务、杆塔安全监测服务、外破实时监测服务、气象监测服务、预警预告服务和全景数据综合展示服务。

该解决方案适用于电力行业输电线路巡检、输电设备等精益化管理业务，能为用户提供好用、上手快、效率高的服务，实现自动化空三处理、实景三维快速建模、快速生成三维场景以及电力线、杆塔采集、缺陷预警，具备对交叉跨越、对地距离以及树障等外部隐患的精确判断与预警能力，系统整体效率高、作业成本低。将地理空间信息与电力应用业务流程整合，增强业务跟踪监控、数据分析优化功能，打通数据与应用，提升影像数据附加值。

典型场景应用案例：

       贵州机巡中心输电廊道巡检，在贵州山区复杂地形条件下，大范围、高精度倾斜摄影无人机巡检作业，构建输电廊道以及周边区域的三维信息，完成输电廊道隐患智能分析，经实地验证，成果精度优0.5米。

湖北送变电公司树障隐患分析，通过激光扫描的方式，获取输电廊道附近的地形情况，再通过人机交互的方式，完成电力线的半自动构建，并在最后自动导出相应的分析报告。

武汉凤凰山变电站建模，通过空地一体联合建模的方式，将地面影像和航空影像进行空三联合平差及自动化实景三维模型重建，并生成相应的单体化模型，从而全面提升实景三维模型近地部分质量，完成属性录入、调取及管理功能。

四、典型经验提炼

（一）具体措施和成效

       随着智能电网发展需求，将高新技术应用于传统输电线路运行维护管理工作能有效地提高效率、降低成本并减少威胁输电线路安全运行等隐患问题，取之以更快速、更全面的巡检方式，实现覆盖电力线通道并且获得电力线以及地表完整信息，同时能够进行电力线高度精确测量，将更有力地保证电力架空线路通道和设施的安全。

       该解决方案针对电力行业输电线路巡检采用云环境下的集群并行作业模式，可量测、自动化的实现输电线路实现动态巡检、海量影像管理、缺陷管理、设备及部件管理、实景三维可视化功能服务。在既有成熟案例应用基础上已初见成效，倾斜摄影+电力产品市场优势非常明显：

       1、数据信息化管理能力和智能化分析水平显著提高（包含：建成基于云平台和分布式计算架构的巡检海量数据管理系统，具备对输电线路红外缺陷、可见光典型缺陷智能识别和快速检索能力）；

       2、具备对交叉跨越、对地距离以及树障等外部隐患的精确判断与预警能力；

       3、可加强输电设备和线路的精益化管理，弥补人工巡检力量的不足。

       产品综合利用摄影测量技术对输电三维信息快速提取和分析，结合基于位姿信息的海量影像部件巡查，实现运维人员及专业管理人员在计算机终端完成输电线路实景巡视、测量、分析与查询等功能，能够解决目前输电线路巡视中关于量测、数据调度查看、部件故障管理等难题，同时可通过数字实景三维平台展示、测量分析查询，提高输电线路通道管控水平，这种创新技术融合应用在行业领域内将拥有广阔的市场前景。

（二）借鉴意义

       重点瞄准电力行业巡检业务地理环境复杂，人工巡线风险高、效率低的困难，以及载人直升机成本高、推广难的现状，在无人机技术成熟应用的趋势下，产品以创新图像处理算法的关键技术与支持多源影像数据处理有效弥补倾斜影像不足及精度不稳定状况，极大提升无人机巡检效果，在电力行业巡检领域实现了应用突破。

       同时，针对行业内电力公司普遍存在的数据离散化、数据管理、应用、分析缺失问题，产品还提出了业务跟踪监控、数据分析优化功能，打通了数据与应用障碍，提升数据信息化能力、有助于更好的发挥产品在电力领域应用效用及推广价值。