基于高分辨率卫星影像数据高原输电通道巡视技术的研究

近年来,随着西电东输工程的持续推进,位于高原区域的输电线网规模持续扩大,但因受高原气候条件影响,高原区域内的输电通道巡视难度逐步增大。为提升高原输电通道的巡视精度、效率,保障高原输电通道的安全,本文以worldview-3高分卫星影像数据为数据源,采用多尺度分割技术与面向对象分类算法,研究分析高原输电通道关键地物信息的提取方法,研究表明:(1)面向对象算法适用于高分影像数据的信息提取,其地物信息提取精度较高,能够满足输电通道的巡视工作,这表明基于高分卫星影像技术的输电通道巡视可行;(2)基于多尺度分割技术耦合面向对象分类算法提取的大棚信息精度可达95%,可替代人工解译工作,而道路信息精度可相对较低,但仍可替代大部分人工解译工作;(3)与传统野外核查、人工目视解译相比,基于多尺度分割技术耦合面向对象分类算法具有边界精度高、效率高等优势。     

利用InSAR技术监测采矿区地表输电铁塔时序形变

针对传统输电铁塔形变监测和风险评估存在的局限,本文提出利用合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,In SAR)技术监测采矿区地表输电铁塔的时序形变。首先,将覆盖输电铁塔时间相邻的SAR影像生成差分干涉图,然后,剔除InSAR监测形变中大气相位、轨道误差、高程残差等因素的影响,最后,通过累加各时间段内的形变获取输电铁塔的时序形变。以山西某矿区地表两座输电铁塔为例,利用本文方法监测了其时序变形,结果表明,两座铁塔在2007年7月至2009年2月期间一直处于下沉状态,其最大累计形变分别达到了0.23 m和0.11 m。为了保证输电线路的安全运行,需对其进行防护和控制处理。     

InSAR技术在电力设施地表形变监测中的应用

在电力工程选址与施工、运营维护与监控的过程中,电力设施的地基变形、位移监测是一项十分重要的内容。当前,InSAR技术在电力设施的工程应用较少,本文以某风电场为研究对象,采用16期Sentinel-1A数据开展InSAR技术在电力设施地表形变监测中的应用研究。通过本文的研究工作,获取了风电场在2015年5月到12月期间产生的地表形变。监测结果显示,风电场风车所在区域存在明显的地表形变,最大形变速率达到-360 mm/a。时序形变监测结果显示,地表形变存在明显的两种不同特征,这跟养殖场地下水的抽取有关,初步证明了InSAR技术在电力设施地基稳定性监测的有效性。     

架空输电线路精细化山火监测告警技术

针对当前电力系统山火防治的局限性,提出一种架空输电线路精细化山火监测告警技术。首先,分析山火灾害的时间-空间分布特性以及引起的线路跳闸故障分布;然后,基于多源卫星遥感与地表监测装置协同工作,构建立体化的山火监测系统;最后,根据电力系统山火灾害分布特性与监测装置的特点,提取并划分山火灾害指标,精细化地指导架空输电线路山火告警。该技术已应用于南方电网山火监测预警中心,可实现全时段输电线路山火监测并准确发布告警信息。     

高分辨率SAR卫星监测特高压输电铁塔形变

针对灾害条件下特高压输电线路及铁塔广域监测应用的现状和需求,研究了利用高分辨率合成孔径雷达(SAR)卫星监测特高压输电铁塔及其形变的技术。首先,分析SAR成像的特点,研究高分辨率SAR图像中特高压铁塔的目标特性和目标识别技术,利用峰值检测算法对武汉特高压交流试验基地中的特高压铁塔进行识别。然后进行了特高压铁塔形变实验。结果表明,利用SAR目标识别技术可以提取特高压输电铁塔的主要结构,利用高分辨率SAR图像监测特高压铁塔较大形变的方法具有可行性。     

基于COSMO-SkyMed数据的水库边坡InSAR形变监测应用

形变一直是评估水库边坡稳定性的重要指标。以2013—2016年内COSMO-SkyMed系统采集的SAR数据为输入,利用PSP-InSAR技术对深圳市长岭陂水库边坡开展了形变监测。在数据分析过程中,首先引入了形变随水位变化模型。接着,基于实测数据,全面对比了传统模型和本文提出的模型在提取水库边坡形变信息过程中的性能,并重点讨论了受水位变化影响较大区域的形变信息。然后,结合当地水准测量数据,评估了InSAR（合成孔径雷达干涉测量）技术的形变测量精度,并进一步讨论了两种模型在数据分析过程中的特点。分析结果证实,在水库边坡的形变分析过程中,应用本文提出的模型能从InSAR数据库中挖掘出更多的形变特征信息。     

一种多通道星载SAR通道间一致性精确测量方法

多通道星载合成孔径雷达(SAR)系统需要对通道间一致性进行测量,用于后期成像与多通道融合处理。提出了一种多通道星载SAR系统通道一致性高精度测量方法,该方法基于少量仪器设备,结合匹配滤波和插值处理,获取通道幅度差和相位差等指标数据,实现SAR通道间一致性高精度测量。利用此方法对某型号星载SAR模样机系统进行实际测试,结果表明通道间相位差从48.15°提高到0.184°,提高了测试精度。     

电网滑坡隐患多域早期识别技术及应用

以四川电网为例,电网滑坡隐患具有点多面广、隐蔽性强等特点,传统的人工排查显得势单力薄,无法满足山区电网大范围滑坡隐患识别、滑坡变形分析的要求和精度。文中提出以卫星遥感、无人机遥感和地面调查为载体,发挥多域技术手段优势,包括卫星遥感覆盖范围广、重复观测能力强,空基遥感机动能力强、分辨率高等优势,实现“普查”“详查”和“调查”多维度手段解决“如何从源头上识别电网滑坡隐患”的难点。以某500 kV架空输电线路昭觉区域为研究对象,成功开展了基于“三查”技术体系的架空输电线路滑坡隐患早期识别。     

PSInSAR技术在换流站沉降监测中的应用

沉降监测是换流站工程建设阶段及运维阶段中不可缺的工作.近年来,星载干涉合成孔径雷达(InSAR)技术凭借全天时、全天候、高采样密度以及无需测量人员进入实地等特点广泛应用于地表沉降监测中,InSAR技术为解决换流站及其周边环境的稳定性监测提供了新的途径.PSInSAR技术是一种时序InSAR技术,通过一系列SAR干涉图像...     

基于遥感卫星的输电线路“天空地协同”巡视策略

与传统的人工地面巡视相比,遥感卫星巡视能实现高精度、全天候、准实时、超大覆盖,能从太空近地、远地视角,快速获取输电线路本体及走廊的基本信息,在安全性、成本上更具优势.通过开展基于卫星技术的电网"天空地协同"巡视的技术研究,实现云南电网输电线路卫星辅助监视,做到高精度、准实时、大覆盖、高效率,提升电网的防灾减灾能力.     

星载多模式和多通道图像采集与处理

为了获取遥感卫星相机多模式与多通道的遥感影像,提出了星载多模式和多通道图像数据采集与处理系统的设计及实现方法,可将卫星在常规模式与降轨模式下的多通道图像数据采集并传输给存储系统,解决了现有星上存储单机无法并行存储多路数据的问题。设计了可兼容常规模式和降轨模式的多通道图像采集模块,将采集到的图像数据进行多模式图像处理,通过轮询调度算法实现多路图像归一化处理,最后通过Aurora64/66b传输协议将经过处理的图像数据传输给存储系统,完成了数据的高效采集与处理。经过实验测试,系统数据采集传输速率可达9.2 Gb/s,采集数据准确,零误码。系统稳定可靠、实时性好,满足实际卫星使用需求。     

低压电力线载波信道阻抗测试终端的设计与应用

依据自由坐标轴阻抗测试原理,设计了低压电力线载波信道阻抗测试终端,实现了载波信道阻抗模值和阻抗相位的实时测量、数据远程传输以及主站监控计算机对信道阻抗特性的远程监控。阻抗测试终端依据主站监控计算机的控制命令,能够实现在100～500kHz频率范围内的任意5个载波频率点或单一载波频率点处,同时对A、B、C三相或某一相的循环阻抗测试,且载波频率点间的最小间隔为0.1kHz。阻抗测试范围与精度可达到(5～10Ω)±10%、(10～500Ω)±5%。本文分析了公用建筑不同季节和住宅小区冬季载波通信性能较差情况下的电力线信道阻抗测量结果,为电力线阻抗监测及改善电力线载波系统通信性能提供有力手段。     

GPS 在送电线路测量中的应用

全球定位系统(GPS) 是随着现代科学技术的迅速发展,而建立起来的新一代精密卫星导航与定位系统。该系统由空间星座、地面监控和用户设备三大部分组成,空间星座部分有24 颗卫星,分布在6 个轨道面内,GPS 卫星通过自身配置的微处理机和高精度原子钟不断接收、储存和处理地面监控站发来的导航信息,并向用户发送导航和定位信息;地面监控部分由分布在全球的多个地面站组成,其主要作用是对卫星提供时间基准、进行参数修正、传送控制指令、调整运行轨道;用户设备部分由GPS 接收机硬件、数据处理软件、微处理机和终端设备组成,主要任务是接收GPS 卫星发来的导航和定位信息,经数据处理完成导航和定位工作。GPS 经在山东省500 kV 西线线路工程复测定位应用,其性能先进、操作简捷、测量准确,完全能够达到送电线路施工要求,并收到良好的效果。     

数字遥感技术在特高压工程前期选线工作中的应用

数字遥感技术辅助快速制定和优化可研阶段特高压输电线路路径大方案,其目的是提高前期工作的准确性和深度,并进行相关环境影响、自然灾害影响等专题分析.洛斯达前期工作平台以高分辨率卫星影像为基础,结合冰区、地震烈度和污区等专题数据,通过调整线路转角的方式避让房屋、自然灾害频发区域等,合理规划林木、河流、道路、电力线等的跨越,并进行快速分类统计,以准确的统计数据反映线路方案的经济指标;通过专题分析和比较,选择最优方案,提高特高压线路抵抗自然灾害的能力,并从源头估算和控制上程本体造价,实现特高压前期选线工作流程的创新.     

基于深度学习的居民区识别在电力线规划中的应用

针对高压输电线路规划设计中居民区数据难以精准获取的问题,采用人工智能算法,提出了基于深度学习的遥感影像居民区自动识别方法。在Matconvnet框架下,利用迁移学习技术在小样本情况下开发了一套针对多源遥感影像的居民区检测系统。以陕西省宝鸡市为例,对算法进行验证,结果表明,该算法居民区识别精度优于93%,能很好地满足高压线规划设计中对居民区数据的需求。     

基于GPRS通信的高精度配电网实时监控终端设计

针对智能配电网监控系统的特点,结合GPRS远程通信技术,采用ARM7处理器LPC1768、GPRS模块MC37i和24位高精度A/D采集芯片ADS1278,设计了高精度的配电网实时监控终端,解决了传统配电网监控终端传输距离短、测量精度不高、保护动作响应缓慢、实时性差等问题。在讨论了整体设计方案的基础上,介绍了软、硬件模块的设计方法,实现了实时遥测、遥信、遥控和快速故障保护等功能。测试结果表明,该装置测量精度高、通信距离远、数据传输稳定可靠、故障保护响应迅速、实时性强。     

基于ATT7022C的电力参数无线监控系统的设计

为了保证电网的安全运行,对外可靠供电,使各类电力工作有序进行,对各输电线路的电力参数实时的监控,有着重要的意义。介绍了一种基于高精度的三相电能计量芯片ATT7022C的无线监控系统,系统采用STC90C58AD作为微处理器,通过CC2530 ZigBee无线网络与组态王监控界面进行通信,可是实时监控传输线路中的电流、电压、功率等电力参数,并根据监控数据做出无功补偿、切断输电线路等相应的处理。该智能监控系统融合了无线网络通信技术、测控技术和现代电子技术,具有实时性好、功耗低、精度高等特点,能够满足电力系统对输电线路电力参数的监控。