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遙感應用(一(yī))---SAR在電力輸電線路中(zhōng)的應用

日期:2023-11-01 17:34:50

遙感應用(一(yī))---SAR在電力輸電線路中(zhōng)的應用

随着電力行業發展,輸電鐵塔的安全性和穩定性對于電力運輸的重要性不言而喻,目前大(dà)都采用人工(gōng)巡線,機器人人巡線,直升機巡線,航空數字攝影巡線等方法保證輸電線路的安全,輸電鐵塔有許多位于山區,這些方法都存在無法避免的缺陷;而合成孔徑雷達不受雨雪,光照等條件影響,可全天時全天候觀測的特點以及對于鐵塔的廣域檢測具有重要意義,因此電力行業對SAR衛星特别是幹涉SAR衛星的需求日趨強烈,幹涉SAR不僅可以監測形變,還可以生(shēng)成數字高程模型(DEM)。SAR 數據具有監測精度高、範圍廣、全天時全天候等優勢,可滿足對于電力設施的三維形變、輸電通道及基礎設施沉降變形監測、輸電線路環境監測等方面的需求。

一(yī)、SAR在電力輸電線路中(zhōng)應用

01電力設施的三維形變

杆塔等電力設施的三維形變監測和風險預警。

傳統手段

創新手段

針對杆塔等電力設施的三維形變監測的常規手段是用無人機傾斜攝影測量進行電力設施高程測量和三維建模,進一(yī)步獲取電力設施的三維形變。

通過SAR數據周期性地進行杆塔等電力設施的形變監測,結合膨脹系數等因素形成風險預警報告。

02輸電通道及基礎設施沉降變形監測

輸電通道及變電站、高壓電塔等基礎設施的定期沉降監測。

傳統手段

創新手段

針對輸電通道及變電站、高壓電塔的各類基礎設施定期沉降監測常規手段是采用北(běi)鬥GNSS等各類傳感器實現相關設施的定期沉降監測。

采用InSAR技術來對輸電通道及變電站、高壓電塔的各類基礎設施進行持續的沉降監測,形成數據分(fēn)析報告作爲輸電通道及變電站、高壓電塔安全評估、隐患排查的參考依據。

03輸電線路環境監測

輸電通道周邊地物(wù)的解譯及高程模型生(shēng)産,确認輸電線路的環境問題。

傳統手段

創新手段

針對輸電通道周邊房屋建築、施工(gōng)、植被樹木的檢測,常規手段是安排人員去(qù)現場巡檢以及采用無人機Lidar技術進行樹木高度的監測。

使用多期多極化SAR技術來進行輸電通道周邊房屋建築、施工(gōng)、植被樹木檢測,有效獲取周邊新增房屋建築、施工(gōng)及樹木樹冠高度,爲輸電線路安全運行提供保障。

(二)在電力行業應用的優勢

  1. 低成本、省人力、高效率

輸電通道周邊不同應用場景傳統技術的局限在于常規人工(gōng)作業存在周期性采集數據,人工(gōng)和設備成本較高,同時人工(gōng)手測也存在各類誤差、消極作業等問題。而使用無人機作業的話,存在禁飛區、陰雨天氣影響飛行、輸電通道多處于荒郊野外(wài),無人機飛行範圍受限等一(yī)系列問題。綜合考慮,采用多極化SAR數據對輸電通道周邊植被樹木、輸電通道及變電站、高壓電塔等基礎設施進行監測,在電網管理單位指導下(xià)可節約用于輸電通道巡視的人力和物(wù)力,提高管理效率,達到區域監測全覆蓋,有效保障輸電線路安全運行。

  1. 大(dà)範圍三維建模

變電站電塔設備的構築物(wù)進行高程測量和建築物(wù)三維建模的傳統技術針對于大(dà)面積範圍下(xià)多個變電站建模成本較高,通過SAR數據輔助光學立體像對數據對大(dà)面積區域内的多個變電站、換電站均可直接完成建模,效率高,成本低。

  1. 無需地表布置傳感器設備

輸電通道及變電站、高壓電塔的各類基礎設施沉降監測方面的傳統技術局限在于,需要布設較多的傳感器,傳感器的通信供電都需要較高的人工(gōng)維護成本,同時傳感器存在使用壽命,後期更換需要較大(dà)的成本費用。采用衛星遙感技術進行監測,無需地表布置傳感器設備,即可完成周期性毫米級監測。

(三)應用案例

01輸電通道周邊地物(wù)的解譯及高程模型生(shēng)産,确認輸電線路的環境問題。

02輸電通道及變電站、高壓電塔等基礎設施的沉降定期監測

在南(nán)方某電力設施區域内獲取了大(dà)量的地表形變監測點,進而監測到多處地質形變區域,尤其發現在輸電線塔周圍存在明顯形變區。