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遙感應用(一(yī))---SAR在電(diàn)力輸電(diàn)線路中(zhōng)的應用

日期:2023-11-01 17:34:50

遙感應用(一(yī))---SAR在電(diàn)力輸電(diàn)線路中(zhōng)的應用

随着電(diàn)力行業發展,輸電(diàn)鐵塔的安全性和穩定性對于電(diàn)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(diàn)線路的安全,輸電(diàn)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(diàn)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(diàn)力設施的三維形變、輸電(diàn)通道及基礎設施沉降變形監測、輸電(diàn)線路環境監測等方面的需求。

一(yī)、SAR在電(diàn)力輸電(diàn)線路中(zhōng)應用

01電(diàn)力設施的三維形變

杆塔等電(diàn)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(diàn)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(diàn)力設施高程測量和三維建模,進一(yī)步獲取電(diàn)力設施的三維形變。

通過SAR數據周期性地進行杆塔等電(diàn)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(diàn)通道及基礎設施沉降變形監測

輸電(diàn)通道及變電(diàn)站、高壓電(diàn)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(diàn)通道及變電(diàn)站、高壓電(diàn)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(diàn)通道及變電(diàn)站、高壓電(diàn)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(diàn)通道及變電(diàn)站、高壓電(diàn)塔安全評估、隐患排查的參考依據。

03輸電(diàn)線路環境監測

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

傳統手段

創新手段

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

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

(二)在電(diàn)力行業應用的優勢

  1. 低成本、省人力、高效率

輸電(diàn)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(huà),存在禁飛區、陰雨天氣影響飛行、輸電(diàn)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(diàn)通道周邊植被樹(shù)木、輸電(diàn)通道及變電(diàn)站、高壓電(diàn)塔等基礎設施進行監測,在電(diàn)網管理單位指導下(xià)可節約用于輸電(diàn)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(diàn)線路安全運行。

  1. 大(dà)範圍三維建模

變電(diàn)站電(diàn)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(diàn)站建模成本較高,通過SAR數據輔助光學立體(tǐ)像對數據對大(dà)面積區域内的多個變電(diàn)站、換電(diàn)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(diàn)通道及變電(diàn)站、高壓電(diàn)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(diàn)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(fèi)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(diàn)通道周邊地物(wù)的解譯及高程模型生(shēng)産,确認輸電(diàn)線路的環境問題。

02輸電(diàn)通道及變電(diàn)站、高壓電(diàn)塔等基礎設施的沉降定期監測

在南(nán)方某電(diàn)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(diàn)線塔周圍存在明顯形變區。