当电线接通时
作者:本杰明·费德曼
向全国供电是一项艰巨的任务。当该国大约三分之一的土地被森林覆盖，而另外三分之二的土地上有欧洲最高的山峰阿尔卑斯山时，这一要求就更高了。
为了提供不受干扰的供电并保持电力流动，Alpiq EnerTrans AG将徕卡地理系统无人机（UAV）解决方案集成到其工作流程中，以管理对电力线、绝缘体和电线杆的目视检查。为了改进无人机的使用流程，Alpiq EnerTrans AG将其提升到了一个新的水平，创造了一种创新的植被管理方法，使用徕卡地理系统公司的六架直升机监测威胁环境的空中电缆。
空气中的植被管理
定期监测基础设施建设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
下一步是规划和执行维护工作，以防止发生任何事故。因此，周围植物区系和线条之间的最小距离是必要的。这对于空中电力线来说非常重要。由于绝缘层太重，线路周围的空气起着不导电保护的作用。为防止任何短路，相互连接的线路和任何植被的距离都不应小于最小距离。
接地故障和短路可能导致严重损坏、火灾，甚至导致线路断开，这可能意味着数千人停电。最小间隙取决于国家法律、工作电压和公司提供的自定义偏移量。
过去，Alpiq EnerTrans AG利用专家在电力线旁边行走，以估计导线和植被之间的距离，看看是否有任何东西会干扰最小间隙。毫无疑问，整个传导段都必须关闭，机组人员必须爬上去查看更详细的情况。
这种方法也不是很准确，主要是因为它是基于评估的，也不是很有效。由于大多数建筑都是在困难的地形上建造的，检查非常耗时，机组人员在崎岖的地形上检查电力线是一项重大工作。除此之外，Alpiq EnerTrans AG还利用配备红外、科罗纳、RGB摄像机的直升机以及激光扫描仪对电网进行监控，以应对环境可能造成的威胁
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
- 提高安全性
- 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。
使用无人机监控电力线周围环境的第一步是准备飞行计划。在飞行前，必须对以后要监测的每个航段进行调查，以获得状态和可能危险点的详细视图。当机组在下一步计划最有效的航路点飞行时，这一点变得非常重要。
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，可以连接RTK/GNSS模块，并在1-3cm范围内参考无人机。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。
在下一步中，添加极点的位置和高度数据，并通过极点的GPS坐标引用模型。建立模型后，添加计算的电导率，以模拟最大导体线圈弧垂。
在进一步的过程中，计算出的点云将提供给瑞士picterra GmbH公司。该软件确定植被和电力线之间的距离。这些点在确定最小距离的点云中进行标记。根据模型得出态势图，该模型显示了危险以及地块边界和编号、道路、路径、线路和桅杆名称。根据态势图，可以清楚地确定危险点的坐标。
寻找正确的差距
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以确保其路线的顺利运行。由于必须经常以不规则的间隔检查当前路径，因此，在这种情况下，无人机的全部潜力得以发挥，以便从部分截面生成准确和可比的结果。
由于只需要另外一个人在屏幕上观看高清直播，因此整个监控现在可以由一小队人员进行。与直升机和相关机组人员以及精密传感器相比，成本优势显而易见。使用无人机的另一个优点是可以一次又一次地生成精确数据，不仅可以创建快照，还可以根据获得的数据生成长期研究的纵断面。
徕卡地理系统无人机作为一个浮动的多传感器平台也提供了使用其他测量方法的可能性。因此，Alpiq EnerTrans AG将工作流程扩展到多光谱相机，如鹦鹉红杉，以确定植被的归一化差异植被指数（NDVI）。这可以确定由于植物生长增加而需要更频繁检查的区域。这次手术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。
无人机还配备了激光雷达传感器，以获得更精确的结果。通过使用激光雷达传感器，无人机可以产生millimeter-precision点云从空气中分离，从而更精确地工作。
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。
“徕卡地球系统公司的空中机器人在完成我们苛刻的检查任务时为Alpiq EnerTrans AG提供了最佳支持。这是一种由专业人员提供给专业人员的设备！”-Alpiq EnerTrans AG首席执行官鲁道夫·迈耶
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。
