도심 가공 송전선로 검사를 위한 새로운 선택 - SLAM100 휴대용 LiDAR 스캐너

도시의 급속한 발전과 함께 도시 전력 공급 시스템도 빠르게 성장하고 있으며, 가공 송전선의 길이 또한 지속적으로 증가하여 송전선 운영 및 유지보수에 더욱 큰 어려움을 야기하고 있습니다. 기존의 수동 검사 방식은 주로 현장 방문을 통한 수작업에 의존하기 때문에 작업량이 많고 효율성이 낮습니다. 특히 복잡한 지형을 가진 도심 지역에서는 이러한 방식의 효율성과 정확도가 더욱 떨어집니다. 드론(UAV) 기반 LiDAR 검사는 송전선 검사 분야에서 이미 상당한 성숙도를 보이고 있습니다. 현장 검사, 데이터 처리 및 분석을 통합적으로 수행함으로써 송전선 결함을 신속하게 식별할 수 있습니다.

하지만 도시 지역과 산간 지역 등은 환경적으로 큰 차이가 있습니다. 도시 지역은 인구와 건물이 밀집되어 있고, 송전선로와 주변 ​​지형이 복잡하게 얽혀 있어 드론의 비행 안전에 심각한 위협이 됩니다. 도시 지역의 송전선로 점검을 위해 SLAM100과 결합된 모바일 라이다 백팩 플랫폼 S-PACK100은 이러한 복잡한 작업 환경에 적응할 수 있습니다. 작업자는 S-PACK100을 등에 메고 일반적인 속도로 송전선로를 따라 걸으며 근거리에서 송전선로를 디지털 스캔할 수 있습니다.

도시 가공 송전선로

S-PACK100 라이다 백팩 플랫폼은 SLAM100 모바일 라이다 스캐너에 맞춰 새롭게 출시된 통합 확장 플랫폼입니다. RTK 모듈과 파노라마 카메라 모듈의 확장을 지원하며, SLAM100 라이다 스캐너를 장착하여 도보, 차량 이동 등 다양한 환경에서 휴대하며 스캔 작업을 수행할 수 있습니다. 이를 통해 SLAM100의 활용 범위를 넓히고 작업 효율을 향상시킵니다.

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

시험 지역은 특정 도시의 대형 주차장 주변에 위치해 있습니다. 해당 지역의 가공 송전선로 전압은 220kV입니다. 목표 송전선로는 총 4개의 기지국으로 구성되어 있으며 길이는 약 1km입니다. 양쪽에는 목표 송전선로와 평행한 다른 두 개의 송전선로가 있습니다. 송전선로 주변에는 건물과 초목이 많고, 도로와 다양한 생산 활동이 이루어지고 있으며, 송전선로는 하천과 고가도로를 통과하는 등 복잡한 환경을 가지고 있어 도시 가공 송전선로의 주요 특징과 조건을 반영합니다.

시험 지역 개요 및 경로 안내

테스트 영역 환경

조사 지역의 복잡한 실제 상황을 고려하여, 데이터 수집 담당자는 포인트 클라우드 결과의 무결성을 보장하고 전력선 단절 및 손실을 방지하기 위해 구역별, 지역별로 수집 경로를 사전에 수립했습니다. 수집 경로 계획은 다음과 같은 원칙을 따릅니다.

♦ 일반적인 보행 가능 구역(예: 주차장 내부)의 경우, 선의 양쪽에 따라 정상적으로 수집하는 것으로 충분합니다.

♦ 고가도로, 강 및 기타 지역을 건널 때, 수집가의 안전을 확보한다는 전제 하에, 멀리서 가까이 접근하여 목표선에 최대한 근접하고, 고가도로와 강의 양쪽 모두에서 데이터를 충분히 수집합니다.

데이터 수집 방법

SLAM100을 백팩 플랫폼 S-PACK100과 함께 설치합니다. SLAM100 전원을 켠 후 CORS 네트워크에 연결하여 포트와 소스 노드를 선택하고, 백팩을 개방된 장소에 2~3분간 두어 RTK 모듈이 위성을 빠르게 검색하고 위치를 확정하도록 합니다. SLAM100 초기화 작업이 완료되면, 데이터 수집 담당자는 백팩 플랫폼을 사용하여 설정된 수집 경로와 규칙에 따라 데이터를 수집합니다. 수집 과정 중에는 모바일 소프트웨어 SLAM GO 앱을 통해 실시간으로 스캔 개요를 확인할 수 있습니다. 스캔 영역은 세 부분으로 나뉘며, 각 부분은 서로 다른 색상으로 표시됩니다. 1구역(녹색)은 10분, 2구역(빨간색)은 15분, 3구역(노란색)은 15분씩 총 40분 동안 스캔합니다.

현장 채집

PC 측 지원 소프트웨어인 SLAM GO POST Pro를 사용하여 RTK 궤적 기반의 원클릭 비강체 변환으로 포인트 클라우드 데이터를 처리하십시오. 비강체 변환은 좌표의 실제 값을 사용하여 누적 오차의 영향을 제거하고 포인트 클라우드의 정확도를 향상시킬 뿐만 아니라, 포인트 클라우드를 절대 좌표계에 직접 통합하여 후속 포인트 클라우드 정합 단계를 없애고, 서로 다른 스캔 시퀀스의 포인트 클라우드를 정확하게 병합하여 Power Inspection의 포인트 클라우드 결과 요구 사항을 충족합니다.

가공 송전선로 채널의 포인트 클라우드 평균 밀도는 980포인트/㎡이며, 동일 철탑에 이중 회로를 신속하게 구축할 수 있고, 강과 고가도로를 가로지르는 송전선로는 끊김 없이 완벽하고 연속적으로 연결됩니다.

가공 송전선로의 도체, 접지선, 점퍼선, 철탑 및 절연체의 포인트 클라우드 데이터가 명확하게 나타나며, 구조가 완벽하게 표현되어 있고, 4분할 도체가 선명하게 보입니다.

포인트 클라우드를 타워 기저부의 GNSS-RTK로 측정된 모서리 지점(빨간색 점은 측정된 검증점이며 총 16개)과 비교하여 포인트 클라우드의 정확도를 확인합니다. 포인트 클라우드의 평면 오차는 5.3cm이고, 고도 오차는 4.7cm입니다.

포인트 클라우드 및 체크포인트 적합

SLAM100을 기반으로 획득한 고정밀 포인트 클라우드 데이터는 전력 검사 서비스의 요구 사항을 완벽하게 충족합니다. 휴대성, GPS 불필요, 다양한 플랫폼 지원 덕분에 항공 촬영이 어려운 복잡한 환경의 도심 주요 네트워크 및 배전망, 송전선로 검사 등에 적용할 수 있습니다. 전력 검사에 있어 드론 기반 LiDAR 기술의 대규모 적용과 비교했을 때, SLAM100은 보완적인 기술 수단에 가깝습니다. 뿐만 아니라, SLAM100은 송전탑, 변전소 등의 전력 설비에 대한 정밀 스캔을 수행하여 송전 설비의 형상, 윤곽, 기하학적 치수를 정확하게 측정하고, 송전탑 및 변전소의 3차원 모델을 구축하며, 전력 송전 설비에 대한 디지털 기록을 생성하여 스마트 그리드 구축에 기여할 수 있습니다.