Una nueva opción para la inspección de líneas de transmisión aéreas urbanas: el escáner LiDAR portátil SLAM100.

Con el rápido desarrollo de las ciudades, los sistemas de suministro eléctrico urbano siguen creciendo a un ritmo relativamente acelerado, y la longitud de las líneas de transmisión aéreas continúa aumentando, lo que plantea mayores desafíos para su operación y mantenimiento. Las inspecciones manuales tradicionales se basan principalmente en inspecciones in situ, tareas arduas y de baja eficiencia. Especialmente en áreas urbanas con entornos complejos, la eficiencia y la precisión no son óptimas. La inspección LiDAR aérea mediante UAV es una técnica muy consolidada para la inspección de líneas de transmisión. Mediante un proceso integrado de inspección in situ, procesamiento y análisis de datos, se puede lograr una rápida identificación de defectos en las líneas.

Sin embargo, existen grandes diferencias ambientales entre las zonas urbanas y áreas como montañas y colinas. Las zonas urbanas están densamente pobladas, con numerosas edificaciones, líneas de transmisión y formaciones geológicas circundantes que crean una compleja red interconectada, lo que supone un grave riesgo para la seguridad de vuelo de los drones. Para la inspección de líneas de transmisión eléctrica en zonas urbanas, la plataforma móvil lidar tipo mochila S-PACK100, combinada con el sistema SLAM100, se adapta a los intrincados entornos de trabajo urbanos. Los operadores transportan la S-PACK100 a la espalda y caminan a lo largo de la línea a paso normal para realizar el escaneo digital de las líneas de transmisión a corta distancia.

Líneas de transmisión aéreas urbanas

La plataforma de mochila lidar S-PACK100 es una plataforma de expansión integrada de reciente lanzamiento, adaptada al escáner lidar móvil SLAM100. Permite la expansión del módulo RTK y el módulo de cámara panorámica, el montaje del escáner lidar SLAM100 y su funcionamiento mediante escaneo en mochila, lo que no solo enriquece el modo de operación del SLAM100, sino que también mejora su eficiencia.

SLAM100+S-PACK100+S-RTK100+S-PANO100

El área de prueba se ubica alrededor de un gran estacionamiento en una ciudad determinada. El nivel de voltaje de las líneas de transmisión aéreas en el área es de 220 kV. La línea objetivo tiene un total de 4 torres base, con una longitud aproximada de 1 km. Hay otras dos líneas paralelas a ella a ambos lados. Los edificios y la vegetación que rodean la línea, las numerosas carreteras y las actividades productivas humanas, el cruce de ríos y pasos elevados, y el entorno complejo reflejan las principales características y condiciones de las líneas de transmisión aéreas urbanas.

Descripción general del área de pruebas y dirección de la ruta

Entorno del área de pruebas

Dada la compleja situación real del área de estudio, el personal de recolección formuló la ruta de recolección por secciones y áreas con anticipación para garantizar la integridad de los resultados de la nube de puntos y prevenir interrupciones y pérdidas en las líneas eléctricas. La planificación de la ruta de recolección sigue los siguientes principios:

♦ Para el área transitable normalmente (como dentro del estacionamiento), es suficiente con recolectar normalmente de acuerdo con los dos lados de la línea.

♦ Al cruzar pasos elevados, ríos y otras áreas, bajo la premisa de garantizar la seguridad de los recolectores, acérquese lo más posible a la línea objetivo desde lejos hacia cerca y adquiera datos completos en ambos lados de los pasos elevados y ríos.

Método de recopilación de datos

Instale el SLAM100 junto con la plataforma de mochila S-PACK100. Después de encender el SLAM100, conéctese a la red CORS para seleccionar el puerto y el nodo de origen, y coloque la mochila en un área abierta para que repose durante 2-3 minutos, lo que facilita que el módulo RTK busque rápidamente satélites y los fije. Cuando se complete la inicialización del SLAM100, los recolectores usarán la plataforma de mochila para obtener datos según la ruta y las reglas de recolección establecidas. Durante el proceso de recolección, pueden ver la descripción general del escaneo en tiempo real a través de la aplicación móvil SLAM GO APP. El escaneo de campo se divide en 3 áreas, que se representan con diferentes colores. El escaneo de la partición 1 (verde) tomó 10 minutos, el escaneo de la partición 2 (rojo) tomó 15 minutos, el escaneo de la partición 3 (amarillo) tomó 15 minutos, un total de 40 minutos.

Recopilación de datos de campo

Utilice el software de soporte para PC SLAM GO POST Pro para procesar los datos de la nube de puntos mediante una transformación no rígida con un solo clic, basada en la trayectoria RTK. Esta transformación no rígida no solo utiliza el valor real de las coordenadas para eliminar la influencia de los errores acumulados y mejorar la precisión de las nubes de puntos, sino que también las incorpora directamente al sistema de coordenadas absolutas, eliminando la necesidad de pasos posteriores de registro. Además, permite fusionar con precisión las nubes de puntos en diferentes secuencias de escaneo para cumplir con los requisitos de los resultados de la nube de puntos de inspección eléctrica.

La densidad media de puntos de la nube de puntos del canal de la línea de transmisión aérea es de 980 puntos/㎡, y el circuito doble en la misma torre se dibuja rápidamente, y las líneas eléctricas que cruzan el río y el paso elevado son completas y continuas sin interrupción.

Los datos de la nube de puntos de los conductores del canal de la línea de transmisión aérea, los cables de tierra, los puentes, las torres y los aisladores están claramente cubiertos, la estructura está completa y los conductores divididos en cuatro partes son claramente visibles.

Alinee la nube de puntos con los puntos de esquina medidos mediante GNSS-RTK de la base de la torre (los puntos rojos son los puntos de control medidos, un total de 16), y compare y verifique la precisión de la nube de puntos. El error en el plano de la nube de puntos es de 5,3 cm, y el error en la elevación es de 4,7 cm.

Nube de puntos y ajuste de puntos de control

Los datos de nube de puntos de alta precisión obtenidos con SLAM100 satisfacen plenamente las necesidades de los servicios de inspección eléctrica. Su portabilidad, la ausencia de GPS y la compatibilidad con múltiples plataformas permiten su aplicación en redes principales urbanas y redes de distribución donde no es posible realizar vuelos en entornos complejos. Inspección de líneas de transmisión. En comparación con la aplicación a gran escala de la tecnología LiDAR aerotransportada con UAV en la inspección eléctrica, SLAM100 es más bien un medio técnico complementario. Además, SLAM100 puede realizar escaneos de grano fino de equipos eléctricos como torres y subestaciones, obtener con precisión la forma, el contorno y las dimensiones geométricas de los accesorios de línea, construir modelos tridimensionales de torres y subestaciones, y establecer registros digitales para equipos de transmisión eléctrica que ayuden al desarrollo de redes inteligentes.