ทางเลือกใหม่สำหรับการตรวจสอบสายส่งไฟฟ้าแรงสูงในเขตเมือง—เครื่องสแกน LiDAR แบบพกพา SLAM100

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเมือง ระบบจ่ายไฟฟ้าในเขตเมืองจึงเติบโตอย่างรวดเร็วเช่นกัน และระยะทางของสายส่งไฟฟ้าแรงสูงก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดความท้าทายมากขึ้นต่อการดำเนินงานและการบำรุงรักษา การตรวจสอบแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่พึ่งพาการตรวจสอบภาคสนามด้วยตนเอง ซึ่งเป็นงานที่หนักและมีประสิทธิภาพต่ำ โดยเฉพาะในเขตเมืองที่มีสภาพแวดล้อมซับซ้อน ประสิทธิภาพและความแม่นยำจึงไม่เหมาะสม การตรวจสอบด้วย LiDAR จากโดรนเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาแล้วสำหรับการตรวจสอบสายส่งไฟฟ้า โดยผ่านกระบวนการบูรณาการของการตรวจสอบภาคสนาม การประมวลผลข้อมูล และการวิเคราะห์ ทำให้สามารถระบุข้อบกพร่องของสายส่งได้อย่างรวดเร็ว

อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างทางสภาพแวดล้อมอย่างมากระหว่างพื้นที่ในเมืองและพื้นที่อื่นๆ เช่น ภูเขาและเนินเขา พื้นที่ในเมืองมีประชากรและอาคารหนาแน่น และสายส่งไฟฟ้าและลักษณะภูมิประเทศโดยรอบก่อให้เกิดสถานการณ์ที่ซับซ้อนซึ่งเชื่อมโยงกัน ซึ่งเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อความปลอดภัยในการบินของโดรน สำหรับการตรวจสอบสายส่งไฟฟ้าในพื้นที่ในเมือง แพลตฟอร์มสะพายหลังพร้อมระบบไลดาร์เคลื่อนที่ S-PACK100 ที่ใช้งานร่วมกับ SLAM100 สามารถปรับให้เข้ากับฉากการทำงานที่ซับซ้อนในพื้นที่ในเมืองได้ ผู้เก็บข้อมูลสะพาย S-PACK100 ไว้บนหลังและเดินไปตามแนวสายส่งด้วยความเร็วปกติเพื่อทำการสแกนสายส่งแบบดิจิทัลในระยะใกล้

สายส่งไฟฟ้าเหนือศีรษะในเขตเมือง

แพลตฟอร์มสะพายหลังสำหรับสแกน LiDAR รุ่น S-PACK100 เป็นแพลตฟอร์มเสริมแบบบูรณาการรุ่นใหม่ล่าสุดที่ออกแบบมาสำหรับเครื่องสแกน LiDAR เคลื่อนที่ SLAM100 สามารถรองรับการขยายโมดูล RTK และโมดูลกล้องพาโนรามา ติดตั้งเครื่องสแกน LiDAR SLAM100 และใช้งานในรูปแบบการเดิน ขี่ หรือใช้งานแบบสะพายหลังเพื่อสแกน ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มโหมดการทำงานของ SLAM100 เท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของ SLAM100 อีกด้วย

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

พื้นที่ทดสอบตั้งอยู่รอบลานจอดรถขนาดใหญ่ในเมืองแห่งหนึ่ง ระดับแรงดันไฟฟ้าของสายส่งไฟฟ้าแรงสูงในพื้นที่นั้นอยู่ที่ 220 กิโลโวลต์ สายส่งเป้าหมายมีเสาฐานทั้งหมด 4 ต้น ยาวประมาณ 1 กิโลเมตร มีสายส่งอื่นขนานกันอยู่สองข้างทาง สภาพแวดล้อมโดยรอบมีอาคารและพืชพรรณ ถนน และกิจกรรมการผลิตของมนุษย์มากมาย สายส่งข้ามแม่น้ำและสะพานลอย และสภาพแวดล้อมมีความซับซ้อน สะท้อนให้เห็นถึงลักษณะและเงื่อนไขหลักของสายส่งไฟฟ้าแรงสูงในเขตเมือง

ภาพรวมของพื้นที่ทดสอบและเส้นทาง

สภาพแวดล้อมพื้นที่ทดสอบ

เนื่องจากสภาพพื้นที่สำรวจมีความซับซ้อน เจ้าหน้าที่เก็บข้อมูลจึงวางแผนเส้นทางการเก็บข้อมูลล่วงหน้าเป็นส่วนๆ และพื้นที่ต่างๆ เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องของผลลัพธ์จุดคลาวด์ และป้องกันการขัดข้องหรือการสูญเสียข้อมูลเนื่องจากสายไฟฟ้า การวางแผนเส้นทางการเก็บข้อมูลเป็นไปตามหลักการดังต่อไปนี้:

♦ สำหรับพื้นที่ที่สามารถเดินได้ตามปกติ (เช่น ภายในลานจอดรถ) การเก็บค่าโดยสารตามสองฝั่งของเส้นแบ่งตามปกติก็เพียงพอแล้ว

♦ ข้ามสะพานลอย แม่น้ำ และพื้นที่อื่นๆ โดยคำนึงถึงความปลอดภัยของผู้เก็บข้อมูลเป็นสำคัญ เข้าใกล้เส้นเป้าหมายให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จากระยะไกลสู่ระยะใกล้ และเก็บรวบรวมข้อมูลอย่างครบถ้วนทั้งสองฝั่งของสะพานลอยและแม่น้ำ

วิธีการเก็บรวบรวมข้อมูล

ติดตั้ง SLAM100 ร่วมกับแพลตฟอร์มแบบสะพายหลัง S-PACK100 หลังจากเปิด SLAM100 แล้ว ให้เชื่อมต่อกับเครือข่าย CORS เพื่อเลือกพอร์ตและโหนดต้นทาง และวางแพลตฟอร์มแบบสะพายหลังไว้ในที่โล่งเพื่อพักไว้ 2-3 นาที ซึ่งสะดวกสำหรับโมดูล RTK ในการค้นหาและกำหนดตำแหน่งดาวเทียมได้อย่างรวดเร็ว เมื่อการเริ่มต้นใช้งาน SLAM100 เสร็จสมบูรณ์ ผู้เก็บข้อมูลจะใช้แพลตฟอร์มแบบสะพายหลังเพื่อเก็บข้อมูลตามเส้นทางและกฎการเก็บข้อมูลที่กำหนดไว้ ในระหว่างกระบวนการเก็บข้อมูล พวกเขาสามารถดูภาพรวมการสแกนแบบเรียลไทม์ผ่านแอปพลิเคชัน SLAM GO บนโทรศัพท์มือถือ การสแกนภาคสนามแบ่งออกเป็น 3 พื้นที่ ซึ่งแสดงด้วยสีที่แตกต่างกัน การสแกนพื้นที่ 1 (สีเขียว) ใช้เวลา 10 นาที การสแกนพื้นที่ 2 (สีแดง) ใช้เวลา 15 นาที การสแกนพื้นที่ 3 (สีเหลือง) ใช้เวลา 15 นาที รวมทั้งหมด 40 นาที

การเก็บรวบรวมภาคสนาม

ใช้ซอฟต์แวร์สนับสนุนฝั่งพีซี SLAM GO POST Pro เพื่อแก้ปัญหาข้อมูลจุดคลาวด์ด้วยการแปลงแบบไม่แข็งตัวเพียงคลิกเดียวโดยอิงตามวิถีการเคลื่อนที่ RTK การแปลงแบบไม่แข็งตัวไม่เพียงแต่จะใช้ค่าพิกัดที่แท้จริงเพื่อขจัดอิทธิพลของข้อผิดพลาดสะสมและปรับปรุงความแม่นยำของจุดคลาวด์เท่านั้น แต่ยังสามารถรวมจุดคลาวด์เข้าสู่ระบบพิกัดสัมบูรณ์ได้โดยตรง ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีขั้นตอนการลงทะเบียนจุดคลาวด์ในภายหลัง และรวมจุดคลาวด์ในลำดับการสแกนที่แตกต่างกันได้อย่างแม่นยำ เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดผลลัพธ์จุดคลาวด์ของการตรวจสอบกำลังสูง

ความหนาแน่นเฉลี่ยของจุดในกลุ่มจุดของช่องสัญญาณสายส่งไฟฟ้าแรงสูงอยู่ที่ 980 จุด/ตร.ม. และสามารถวาดวงจรคู่บนเสาเดียวกันได้อย่างรวดเร็ว รวมถึงสายส่งไฟฟ้าข้ามแม่น้ำและสะพานลอยมีความสมบูรณ์และต่อเนื่องโดยไม่ขาดตอน

ข้อมูลจุดคลาวด์ของตัวนำช่องสัญญาณสายส่งไฟฟ้าแรงสูง สายดิน สายเชื่อมต่อ เสา และฉนวน ถูกครอบคลุมอย่างชัดเจน โครงสร้างสมบูรณ์ และตัวนำแบบแยกสี่ทางก็มองเห็นได้อย่างชัดเจน

จับคู่จุดเมฆกับจุดมุมที่วัดได้ด้วยระบบ GNSS-RTK ของฐานเสา (จุดสีแดงคือจุดตรวจสอบที่วัดได้ทั้งหมด 16 จุด) และเปรียบเทียบและตรวจสอบความถูกต้องของจุดเมฆ พบว่าความคลาดเคลื่อนในระนาบของจุดเมฆคือ 5.3 ซม. และความคลาดเคลื่อนในแนวดิ่งคือ 4.7 ซม.

จุดคลาวด์และจุดตรวจสอบความพอดี

ข้อมูลจุดคลาวด์ความแม่นยำสูงที่ได้จาก SLAM100 ตอบสนองความต้องการของบริการตรวจสอบสายส่งไฟฟ้าได้อย่างเต็มที่ ด้วยคุณสมบัติพกพาได้ ไม่ต้องใช้ GPS และใช้งานได้บนหลายแพลตฟอร์ม ทำให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการตรวจสอบสายส่งไฟฟ้าในเครือข่ายหลักในเมืองและเครือข่ายจำหน่ายไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนซึ่งการบินไม่สามารถทำได้ เมื่อเทียบกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี LiDAR บนโดรนขนาดใหญ่ในการตรวจสอบสายส่งไฟฟ้าแล้ว SLAM100 ถือเป็นเพียงเครื่องมือเสริมเท่านั้น นอกจากนี้ SLAM100 ยังสามารถทำการสแกนอย่างละเอียดสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น เสาและสถานีไฟฟ้าย่อย สามารถระบุรูปร่าง โครงร่าง และขนาดทางเรขาคณิตของอุปกรณ์สายส่งได้อย่างแม่นยำ สร้างแบบจำลองสามมิติของเสาและสถานีไฟฟ้าย่อย และสร้างบัญชีแยกประเภทดิจิทัลสำหรับอุปกรณ์ส่งกำลังไฟฟ้าเพื่อช่วยในการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ