架空輸電線路是我國電網(wǎng)的重要組成部分，然而輸電線路外破卻會給人們?nèi)粘Ｉ詈碗娏ο到y(tǒng)造成巨大影響和經(jīng)濟(jì)損失。因此，為了防止輸電線路外破事故的發(fā)生，需要對輸電線路進(jìn)行巡檢。由于輸電線路外破因素具有不確定性，傳統(tǒng)人工巡檢方式勞動強(qiáng)度大且復(fù)巡周期長，同時基于圖像或視頻的電力巡線空間定位精度低，經(jīng)常出現(xiàn)誤報數(shù)據(jù)，無法準(zhǔn)確預(yù)測外破風(fēng)險。對此，我司研發(fā)了一種防外破“新裝備”——輸電線路激光雷達(dá)點云在線監(jiān)測裝置DX-WPS100-JG2，能夠進(jìn)一步提升電網(wǎng)安全新維度。

輸電線路激光雷達(dá)點云防外破監(jiān)測裝置采用AI攝像機(jī)與激光雷達(dá)一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，原理如下：

1、通過激光雷達(dá)發(fā)射激光脈沖并接收反射回來的激光信號，獲取輸電線路及其周圍環(huán)境的點云數(shù)據(jù)，這些點云數(shù)據(jù)可以用于構(gòu)建輸電線路的三維模型，可準(zhǔn)確測量線路與目標(biāo)物體之間的距離，誤差≤0.25m。

2、AI攝像機(jī)可實時采集輸電線路圖像信息，默認(rèn)監(jiān)拍周期5分鐘（可調(diào)），具備前端圖像分析功能，能夠智能識別各類隱患目標(biāo)，并結(jié)合點云數(shù)據(jù)進(jìn)行融合標(biāo)定，在發(fā)現(xiàn)隱患的同時測算出隱患距離。識別隱患立即無線上傳監(jiān)測中心，無隱患定時回傳。

具體來說，輸電線路激光雷達(dá)點云防外破監(jiān)測裝置可以用于以下幾個方面：

1、線路走廊地物安全距離檢測：可以高效率、高精度、安全快速地實現(xiàn)架空線路通道巡視工作，包括樹障檢測、地物危險點的檢測、線路交叉跨越情況統(tǒng)計分析等；

2、線路通道三維重建：利用激光雷達(dá)技術(shù)獲取當(dāng)前場景的高精度點云數(shù)據(jù)，可以支撐通道內(nèi)電網(wǎng)線路及周邊環(huán)境的三維建模工作；

3、外破隱患分析：基于分類的點云數(shù)據(jù)以及自動提取的電力線矢量數(shù)據(jù)，可以計算線路與線路走廊下方地面/地物的距離，如樹障、施工機(jī)械等，并自動根據(jù)設(shè)定距離進(jìn)行分級預(yù)警；

4、變化檢測：通過激光雷達(dá)定時掃描，實時更新點云數(shù)據(jù)，結(jié)合實時圖像信息，及時發(fā)現(xiàn)線路主要地物的動態(tài)變化，為電力巡檢和安全預(yù)警提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。

另外，輸電線路激光雷達(dá)點云防外破監(jiān)測裝置采用了適用于邊緣計算的輸電線重建優(yōu)化算法，解決了遠(yuǎn)處輸電線點云不可見問題，同時基于太陽能電池板加蓄電池組合供電方法，解決設(shè)備長期戶外運行電能不足的問題，具有良好的應(yīng)用潛力。