Un nouveau choix pour l'inspection des lignes de transport d'énergie aériennes urbaines : le scanner LiDAR portable SLAM100

Avec le développement rapide des villes, les réseaux électriques urbains croissent à un rythme soutenu et le réseau de lignes de transport aériennes s'étend, complexifiant leur exploitation et leur maintenance. Les inspections manuelles traditionnelles, reposant principalement sur des visites sur site, sont lourdes et peu efficaces. En particulier dans les zones urbaines complexes, leur efficacité et leur précision sont insuffisantes. L'inspection par drone LiDAR est une méthode éprouvée pour l'inspection des lignes de transport. Grâce à un processus intégré d'inspection sur site, de traitement et d'analyse des données, il est possible d'identifier rapidement les défauts des lignes.

Cependant, les conditions environnementales diffèrent considérablement entre les zones urbaines et les zones montagneuses et vallonnées. En milieu urbain, la forte densité de population et de bâtiments, ainsi que l'imbrication complexe des lignes de transport d'électricité et du relief environnant, constituent un risque important pour la sécurité des vols de drones. Pour l'inspection des lignes de transport d'électricité en milieu urbain, la plateforme lidar mobile dorsale S-PACK100, associée au SLAM100, s'adapte parfaitement aux environnements de travail complexes. Les opérateurs, équipés du S-PACK100 sur le dos, parcourent la ligne à allure normale pour effectuer une numérisation rapprochée des lignes de transport d'électricité.

Lignes de transport d'électricité aériennes urbaines

La plateforme lidar dorsale S-PACK100 est une nouvelle plateforme d'extension intégrée conçue pour le scanner lidar mobile SLAM100. Elle permet d'ajouter un module RTK et un module caméra panoramique, de monter le scanner lidar SLAM100 et de l'utiliser en mode « piggyback » (trajet à pied, en véhicule, etc.). Cette plateforme enrichit les modes d'utilisation du SLAM100 et améliore son efficacité opérationnelle.

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

La zone de test se situe autour d'un grand parking dans une ville donnée. La tension des lignes de transport d'électricité aériennes y est de 220 kV. La ligne testée compte quatre pylônes et s'étend sur environ 1 km. Deux autres lignes lui sont parallèles de part et d'autre. La présence de bâtiments et de végétation, de nombreuses routes et d'activités humaines, ainsi que le franchissement de rivières et de ponts rendent l'environnement complexe, reflétant les principales caractéristiques et conditions des lignes de transport d'électricité aériennes en milieu urbain.

Aperçu de la zone de test et itinéraire

Environnement de la zone de test

Compte tenu de la complexité de la situation réelle de la zone d'étude, le personnel chargé de la collecte a établi au préalable l'itinéraire de collecte par section et par zone afin de garantir l'intégrité des résultats du nuage de points et d'éviter les interruptions et les pertes de lignes électriques. La planification de l'itinéraire de collecte suit les principes suivants :

♦ Pour la zone piétonne normale (comme à l'intérieur du parking), il suffit de collecter normalement selon les deux côtés de la ligne.

♦ À travers les ponts, les rivières et autres zones, sous réserve d'assurer la sécurité des collecteurs, approchez-vous au plus près de la ligne cible, de loin vers près, et acquérez des données complètes des deux côtés des ponts et des rivières.

Méthode de collecte de données

Installez le SLAM100 avec la plateforme dorsale S-PACK100. Après la mise en marche du SLAM100, connectez-vous au réseau CORS, sélectionnez le port et le nœud source, puis placez la plateforme dorsale dans un endroit dégagé pendant 2 à 3 minutes. Ce temps permet au module RTK de rechercher et de localiser rapidement les satellites. Une fois l'initialisation du SLAM100 terminée, les opérateurs utilisent la plateforme dorsale pour collecter les données selon l'itinéraire et les règles de collecte établis. Pendant la collecte, ils peuvent consulter en temps réel l'aperçu du balayage via l'application mobile SLAM GO. Le balayage du terrain est divisé en 3 zones, représentées par des couleurs différentes. La zone 1 (verte) a été balayée en 10 minutes, la zone 2 (rouge) en 15 minutes et la zone 3 (jaune) en 15 minutes également, pour une durée totale de 40 minutes.

Collecte sur le terrain

Utilisez le logiciel SLAM GO POST Pro (sur PC) pour traiter les données de nuages ​​de points grâce à une transformation non rigide en un clic, basée sur la trajectoire RTK. Cette transformation non rigide permet non seulement d'exploiter les valeurs réelles des coordonnées pour éliminer l'influence des erreurs cumulées et améliorer la précision des nuages ​​de points, mais aussi de les intégrer directement dans un système de coordonnées absolues. Ceci évite les étapes d'enregistrement ultérieures et permet une fusion précise des nuages ​​de points issus de différentes séquences de numérisation, répondant ainsi aux exigences des inspections électriques.

La densité moyenne de points du nuage de points du canal de la ligne de transmission aérienne est de 980 points/m², et le double circuit sur la même tour est rapidement tracé, et les lignes électriques traversant la rivière et le viaduc sont complètes et continues sans interruption.

Les données du nuage de points des conducteurs de canal de ligne de transmission aérienne, des fils de terre, des cavaliers, des pylônes et des isolateurs sont clairement visibles, la structure est complète et les conducteurs divisés en quatre sont clairement visibles.

Faites correspondre le nuage de points aux points d'angle de la base de la tour mesurés par GNSS-RTK (les points rouges représentent les points de contrôle mesurés, au nombre de 16), puis comparez-les pour vérifier la précision du nuage de points. L'erreur dans le plan est de 5,3 cm et l'erreur en altitude est de 4,7 cm.

Ajustement du nuage de points et du point de contrôle

Les données de nuages ​​de points haute précision obtenues grâce au SLAM100 répondent pleinement aux besoins des services d'inspection des réseaux électriques. Sa portabilité, son fonctionnement sans GPS et sa compatibilité multiplateforme permettent son application aux réseaux principaux urbains et aux réseaux de distribution, notamment dans les environnements complexes où le survol est impossible. Il est particulièrement adapté à l'inspection des lignes de transport d'électricité. Comparé à l'utilisation à grande échelle de la technologie LiDAR aéroportée par drone, le SLAM100 constitue un outil technique complémentaire. De plus, il permet une numérisation fine des équipements électriques tels que les pylônes et les sous-stations, la détermination précise de leur forme, de leur contour et de leurs dimensions géométriques, la modélisation 3D de ces infrastructures et la création de registres numériques pour les équipements de transport d'électricité, contribuant ainsi au développement des réseaux intelligents.