当电力在线时

作者：Benjamin Federmann

向整个国家提供电力是一项艰巨的任务。当大约三分之一的国家被树林覆盖时，它的要求更高，而其他三分之二的山顶包含欧洲最高的山顶，阿尔卑斯山。

To provide undisturbed supply and keep the electricity streaming, the Alpiq EnerTrans AG integrated Leica Geosystems Unmanned Aerial Vehicle (UAV) solutions into their workflow to manage visual inspections of the powerlines, their insulators and their poles. Evolving the use of an UAV to improve workflows, Alpiq EnerTrans AG took it to the next level, creating an innovative way for vegetation management, monitoring the environment threatening aerial cables using Leica Geosystems hexacopter.

空中植被管理

基础设施结构周围的环境定期监测是植被管理的第一步。这些结构包括：

• 电力线路
• 管道
• 铁路

下一步是计划和进行维护工作，以防止任何事件。因此，需要在周围的植物区系和线之间的最小距离。这在航空电力线方面非常重要。由于绝缘层太重，线周围的空气可作为无导向的保护。为了防止任何短路，彼此之间或任何植被都不应比最小距离更近。

Earth faults and short circuits can cause heavy damage, fire and even lead to the teardown of a line, which could mean a power blackout for thousands of people. The minimum gap depends on the national laws, the operating voltage and a customised offset given by the company.

过去，Alpiq Enertrans AG使用专家在电力线旁边行走，以估计电导和植被之间的空间，以查看是否会干扰最小间隙。毫无疑问，整个传导部分都必须关闭，船员必须爬上来才能获得更详细的视野。

这种方法既不是非常准确的，主要是因为它是基于评估，也不是非常有效的。由于大多数建筑都在艰难的地形中建造，因此检查非常耗时，对于机组人员来说，通过崎terrain的地形检查电力线是一项重大努力。除这种方法外，Alpiq Enertrans AG通过将直升机与红外线，Korona-，RGB-Cameras以及激光扫描仪一起监测网格，以应对环境造成的可能威胁

Alpiq was looking for new ways for their vegetation management and found their perfect match in an UAV based solution to:

• Raise efficiency
• 提高安全性
• 提高精度

使用无人机来获取与小型船员和轻型设备相结合提供的直升机的详细信息，是多功能性和颗粒状的完美结合。为了捕获有关分析相关的所有数据，Sony Alpha 7R具有全帧CMOS传感器（36.4megapixel），并将28毫米镜头安装在无人机的阳性上。

使用无人机监视电动线环境的第一步是准备飞行计划。稍后要监视的每个细分市场必须在飞行前进行调查，以详细了解各州和可能的危险点。当工作人员在下一步计划最有效的航向飞行时，这将变得重要。

内部构建的飞行计划软件计算了无人机的最有效路线，地面采样距离（GSD）和高度，向您展示了整个操作的持续时间和路点。领先于这项任务的另一种方法，尤其是当该区域难以预测时，是在功能上的教学，在这里，无人机从飞行中保存了航路点，以便下次在这个地方记住它们。

为了提高精度，可以将A RTK/GNSS模块附加，并以1-3cm的范围引用无人机。该方法基于Novatel和Leica Geosystems的技术。

驱逐开销线路后，数据的进一步处理开始。在特殊软件中使用无人机日志文件的GPS数据进行录制的图像。通过搜索的数据，创建了该区域和环境的准确3D点云。

In the next step, data of the position and the height of the poles are added and the models gets referenced through the GPS coordinates of the poles. After the model is set, computed conductions are added, to simulate the maximum conductor coil sag.

In the further process, the calculated point cloud is given to the Swiss company picterra GmbH. The software determines the distances between vegetation and power lines. Those points are marked in the point cloud at which the minimum distance is determined. A situation plan is derived from the model that shows the hazards as well as the parcel boundaries and numbers, roads, paths, lines and mast designations. On the basis of the situation plan, the coordinates of the hazard points can be clearly located.

找到合适的差距

通过使用Leica Geosystems UAV解决方案，Alpiq现在能够准确地确定高架线和周围植被之间的距离多达±30厘米为了确保其路线的平稳操作。由于必须经常以不规则的间隔检查当前的路径，因此在这种情况下，无人机的全部潜力会产生，以从部分部分产生精确且可比的结果。

现在，整个监控可以由小型船员进行，因为只有另一个人可以在屏幕上观看高清直播。与直升机和相关的船员以及精美的传感器相比，成本优势是显而易见的。使用无人机的另一个优点是，有可能一次又一次地生成精确的数据，不仅要创建快照，还可以从获得的数据中生成纵向部分进行长期研究。

Leica Geosystems无人机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，以确定植被的归一化植被指数（NDVI）。这可以确定由于植物生长增加而需要更频繁地检查的区域。这个操作消除了对昂贵且大规模检查的需求with helicopters, as areas where the overhead lines are threatened by vegetation can be predicted precisely.

无人机还配备了LiDAR传感器，以实现更精确的结果。通过使用LIDAR传感器，无人机可以生成毫米精确点云from the air and thus work even more precisely.

使用无人机收集数据管理数据的优点不仅是降低成本和增加的安全性。相反，基于无人机的开放线监视是一种多重灵活性，可以选择性且高度精确的植被管理。在现场检查或使用直升机的情况下，仅收集瞬时记录。工作流与无人机生成数据，可以从中模拟和分析各种方案。这不仅可以确定实际情况，还可以进行详细的预测。

“ Leica Geosystems的空中机器人在完成我们苛刻的检查任务方面为Alpiq Enertrans AG提供了支持。专业人士为专业人员提供的设备！”-Alpiq Enertrans AG首席执行官Rudolf Meier

通过使用Leica Geosystems UAV来指定和现代化植被管理的创新方法，该公司不仅可以更有效地运作，而且还可以依靠可靠的数据来抵消任何故障。