当电力在线时

作者:本杰明Federmann

向全国供电是一项艰巨的任务。当这个国家大约三分之一的国土被森林覆盖，另外三分之二的国土是欧洲最高的山峰——阿尔卑斯山脉时，它的要求就更加苛刻了。

为了提供不受干扰的供电并保持电力流动，Alpiq EnerTrans AG将徕卡Geosystems无人机(UAV)解决方案集成到他们的工作流程中，以管理电力线、绝缘体和电线杆的视觉检查。Alpiq EnerTrans AG不断改进无人机的使用以改善工作流程，将其提升到一个新的水平，为植被管理创造了一种创新的方式，使用徕卡地质系统六坐标仪监测环境威胁架空电缆。

来自空气的植被管理

定期监测基础设施周围的环境是植被管理的第一步。这些结构包括：

• 电线
• 管道
• 铁路

下一步是计划和实施维护工作，以防止任何事故发生。因此，周围植物群和线条之间的最小距离是必要的。当涉及到架空电力线时，这一点尤为重要。由于绝缘层太重，电线周围的空气起到了不导电的保护作用。为了防止短路，线路之间或任何植物之间的距离都不能超过最小距离。

地球故障和短路可能会造成严重损害、火灾，甚至导致线路拆除，这可能意味着数千人的电力中断。最小差距取决于国家法律、运行电压和公司提供的定制偏移量。

过去，Alpiq Enertrans AG正在使用专家在电力线旁边行走，以估计磁散和植被之间的空间，以了解任何东西是否会干扰最小差距。如有疑问，传导的整个部分必须关闭，船员不得不爬上一个更详细的观点。

这种方法也没有非常准确，主要是因为它是基于评估，也不是非常有效的。随着大多数建筑的建筑，在困难的地形中，检查非常耗时，这是船员通过崎岖地形检查电力线的重大努力。除了这种方法外，ALPIQ EnerTrans AG通过使用带红外线 - ，Korona-，RGB-Cameras以及激光扫描仪的直升机监控其网格，以提高环境造成的可能威胁

Alpiq正在寻找新的植被管理方法，并在基于无人机的解决方案中找到了完美的匹配:

• 提高效率
• 提高安全
• 提高精度

使用无人机获得直升机提供的尽可能多的细节，结合小机组和轻型设备的好处，是多功能性和粒度的完美结合。为了捕捉与分析相关的所有数据，索尼Alpha 7R配备了全帧cmos传感器(3640万像素)和一个28毫米镜头，安装在无人机的万向节上。

使用无人机监视电力线周围环境的第一步是准备飞行计划。接下来要监控的每一部分都必须在飞行前进行测量，以获得状态和可能的危险点的详细视图。当机组人员在下一步计划最有效的航路点飞行时，这就变得非常重要。

内部建造的飞行规划软件计算最有效的路线，地面采样距离(GSD)和无人机的高度显示了整个操作的持续时间和航路点。另一种提前完成这项任务的方法，特别是当该区域难以预测时，是教学功能，无人机保存飞行时的航路点，以便下次在这个地方记住它们。

为了提高精度，可以附加RTK / GNSS模块并引用UV的范围为1-3cm。该方法基于Novatel和Leica Geosystems的技术。

在清除架空线路之后，开始进一步处理数据。记录的图像与UAV的日志文件中的GPS数据在一个特殊的软件中进行地理参考。通过地理参考数据，生成区域和环境的精确三维点云。

在接下来的步骤中，添加极点的位置和高度数据，并通过极点的GPS坐标参考模型。建立模型后，加入计算的电导率，以模拟最大导体线圈垂度。

在进一步的处理过程中，将计算得到的点云给出给瑞士picterra公司。该软件确定植被和电线之间的距离。在确定最小距离的点云中标记这些点。从模型中导出了一个态势计划，该计划显示了危险以及地块边界和数量、道路、路径、线和桅杆的指定。在态势方案的基础上，可以明确地定位危险点的坐标。

找到合适的间隙

通过使用Leica Geosystems无人机解决方案，Alpiq现在已经能够准确地确定架空线路和周围植被之间的距离高达±30cm为了确保他们的路线顺利运行。由于必须以不规则的间隔检查电流路径，因此在这种情况下，UAV的全部电位开发，以便从部分部分产生精确和可比的结果。

现在，整个监控现在可以由一个小型人员进行，因为只需要一个人在屏幕上观看高清实时传输。与直升机和相关的机组人员相比的成本优势以及精美的传感器是显而易见的。使用UAV的另一个优点是可能再次生成精确数据，而不仅要创建快照，而且可以从获得的数据生成长期研究的纵向部分。

Leica Geosystems UAV作为浮动多传感器平台还提供了使用其他测量方法的可能性。因此，ALPIQ EnerTrans AG正在将工作流程扩展到多光谱相机，例如鹦鹉红杉，以确定植被的正常化差异植被指数（NDVI）。这可以识别由于植物生长增加而需要更频繁地检查的区域。这个操作消除了昂贵和大规模检查的需要使用直升机，可以精确预测架空线路受到植被威胁的区域。

UAV还配备了LIDAR传感器，以实现更精确的结果。通过使用LIDAR传感器，UAV可以生成millimeter-precision点云这样工作起来就更精确了。

用无人机收集数据进行跟踪管理的优点不仅是降低成本和增加安全性。相反，基于无人机的开放线路监测是一种多灵活性，允许选择性和高度精确的植被管理。而在现场检查或使用直升机的情况下，只收集瞬间的录音。该工作流通过无人机生成数据，可以对各种场景进行模拟和分析。这样不仅可以确定实际情况，而且可以作出详细的预测。

“Leica Geosystems的空中机器人在满足我们苛刻的检查任务方面最佳地支持ALPIQ EnerTrans AG。专业人士的专业人士！”- Alpiq Enertrans AG的首席执行官Rudolf Meier

利用Alpiq EnerTrans AG的创新方法，通过使用徕卡Geosystems无人机来指定和现代化植被管理，该公司不仅工作效率更高，而且还可以依靠可靠的数据来抵消任何故障。