基于地面激光雷达的输电线路铁塔倾斜度测量

输电线路杆塔倾斜度是线路设计与运维均需考虑的重要参数之一,便携高效地实现输电线路杆塔倾斜度的精确测量和数字化描述,具有重要的价值。鉴于现有测量方法的不足和地面三维激光雷达技术的特点,提出了基于地面三维激光雷达实现输电线路杆塔倾斜度测量的新方法,搭建了试验系统,并基于搭建的试验系统开展了现场可行性与对比测试。现场可行性与对比测试结果表明基于地面三维激光雷达不仅能正确地实现杆塔倾斜测量,而且现场测试强度低,测量精度与全站仪测量法精度相当,满足工程测量需求;通过对目标对象的三维虚拟重构,地面三维激光雷达测量方法实现了测量结果可视化化和数字化描述,便于存档和追溯校核;所搭建的测试系统可用于实际工程测量。     

输电线路铁塔三维数字化建模方法研究

输电线路工程正在大力推进三维数字化和智能电网的建设,实现对设备设施全寿命周期的管理。但目前针对铁塔的三维数字化建模方法暂无系统性研究。对铁塔三维数字化模型进行定义,分析模型细节层次,总结和分析目前主要的建模方法及优缺点,提出了一种从铁塔计算模型直接生成三维实体模型的建模方法,从而构建满足全寿命周期管理的铁塔模型。梳理现有铁塔三维数字化建模通用软件的优缺点,采用Tekla Structures软件,建立一种特高压工程铁塔三维模型。     

广西电网规划建设应用可视化技术实践

文章介绍了广西电网规划建设应用可视化技术的实践成果,主要有2个方面:一是电网运行状态可视化方案,以及PowerWorldSimulator计算程序的功能,论述如何应用该程序构建广西电网规划和调度运行控制可视化平台,并介绍了应用平台研究广西电网的成果;二是三维激光雷达构建输电线路和变电站三维可视化勘察设计平台方案,介绍了输电线路和变电站数字化的初步实际工作成果。     

三维激光雷达技术在输电线路运行与维护的应用

三维激光测量技术为空间三维信息的获取提供了全新的手段。介绍了三维激光雷达技术在输电线路运行与维护的应用,包括线路走廊危险地物检测、电力线间距离精细量测、输电线路三维可视化管理、线路走廊地形地貌变化检测、已有输电线路的增容分析和新建线路的树木砍伐评估,并给出激光雷达技术在我国输电线路运维中应用的实例。     

基于GIM的架空输电线路三维模型构建方法研究

随着数字电网建设进程的不断推进,建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术已不能很好地适应电网工程的数字化应用要求.电网信息模型(grid information model,GIM)概念的提出和标准的制定具有重要意义.简要分析GIM数据模型结构,开展基于GIM的架空输电线路导地线、杆塔、基础和绝缘子串的三维参数化建模研究,利用三维图形引擎实现本体三维模型可视化渲染,在此基础上,提出基于GIM的架空输电线路工程三维场景构建方法,为智能电网应用提供可视化技术支撑.     

输电线路工程数字化设计全过程应用及展望

根据我国输电线路设计研究现状,结合国内外数字化设计的实践经验,阐述输电线路数字化设计的关键技术。论述建立数字化设计集成系统实现三维设计、协同工作和资源共享的数字化设计平台及其功能。结合±800 k V滇西北广东特高压直流输电线路工程的初步设计和施工图设计的全过程,对数字化设计技术的具体应用进行研究,以弥补传统设计在路径优化、三维排位、三维铁塔基础设计、设计校核、三维空间量算等方面的不足,提高设计效率和水平;最后,对输电线路数字化设计的互联网+和物联网应用进行展望,为输电线路的信息化发展提供参考。     

机载激光雷达数据在山区输电线路工程中的应用

目前机载激光雷达数据具有高精度、高分辨率、点云密度大以及方便可视化处理等优点,逐渐应用于基础测绘、三维建模、林木调查以及电力勘测等领域。为了论证机载激光雷达数据在山区输电线路工程中的优势,满足输电线路工程勘测基本要求,本文结合青海—河南±800 kV特高压直流输电线路工程(11标段),从路径优化、定位、平断面绘制等角度,阐述了机载激光雷达数据在山区输电工程中的具体应用,并将机载激光雷达数据与实测数据对比。结果表明:机载激光雷达数据在山区输电线路工程中应用广泛且测量精度较高,能够满足输电线路工程设计要求,可以极大提高外业勘测效率。     

电网三维设计系统在输电线路勘测设计中的应用

输电线路三维数字化设计平台以大型数据库为核心,以高精度影响、DEM、基础地理等数据为基础,以三维精细化模型为依托,利用航测技术、三维可视化技术、虚拟现实技术和信息集成技术,结合地理信息和工程信息,通过输电线路走廊地形地貌信息和工程数据建模,构建真实的三维现场环境,为变电站选址、输电线路优化选线、断面图快速生成、杆塔排杆二维和三维联动展示、金具串三维设计建模、铁塔三维设计建模、基础三维设计建模、三维输电线路设计成果输出、输电线路全过程机械化施工方案编制、施工管理、辅助运维检修等工作提供有效的数据支撑和技术手段。     

应用三维频域电场计算方法确定高压输电线路铁塔ADSS光缆的悬挂位置

介绍了将三维频域电场计算方法应用于高压输电线路铁塔附近三维工频电场计算，通过对500kV输电线路6种不同铁塔结构附近的三维工频电场分布的测量，确认了所用方法的有效性。应用上述方法对河北南网220kV输电线路10种和110kV输电线路18种不同铁塔结构附近的三维工频电场进行了详细计算和分析，获得了各种铁塔附近三维工频电场的空间分布，找出了适于ADSS光缆悬挂的低场强空间。该研究成果已用于指导河北南网多条高压输电线路铁塔ADSS光缆悬挂位置的选择。     

GPS-RTK技术在输电铁塔高空摇摆在线监测中的应用

随着国民经济的蓬勃发展,各行各业对电力的需求量越来越大。输电铁塔是电力输送的支柱,其结构强度、力学性能等会直接影响到整个电力系统的安全和经济运行。因此,确保其在各种载荷作用下的安全可靠运行,具有重要的经济和社会意义。将GPS技术引入到输电铁塔高空摇摆在线监测领域中,通过对试验输电铁塔加装GPS模块监测其摇摆情况并应用RTK方法分析其振动特性,结果表明GPS-RTK技术可实现输电铁塔摇摆位置准确定位和其摇摆幅度的准确测量,从而实现输电铁塔姿态监测的功能,其在输电铁塔高空摇摆在线监测应用中具有良好的技术优势。     

倾斜摄影和激光雷达在某输电工程三维建模中的应用研究

在三维输电线路计平台里线路走廊三维实景呈现,可交互、可量测的方式进行展示,为变电站选址、输电线路优化选线、断面图快速生成、杆塔排杆、杆塔线路三维立体、三维输电线路设计成果输出、输电线路全过程机械化施工方案编制、施工管理、辅助运维检修等工作提供有效的数据支撑和技术手段。准确、精细的三维实景模型是三维设计平台工作的基础数据,倾斜摄影测量和激光雷达测量在三维建模有很大技术优势。目前,国内外单独对激光雷达和倾斜摄影的应用研究都比较多,但是针对两者的结合应用却研究较少。通过探讨倾斜摄影和激光雷达测量技术融合的方法,来实现对输电线路走廊进行快速三维实景建模。     

智能电厂运维三维可视化应用研究

能源产业数字化智能化升级,智能电厂运维三维可视化是个重要的发展方向。文章简述了三维可视化与智能电厂运维之间的关系,介绍了国内现有电厂运维的三维可视化应用情况。介绍了三维可视化平台架构和功能应用,描述了三维可视化与数字孪生等智能电厂的业务结合的发展趋势。     

FBG传感器在物联网高压输电设备健康监测系统的应用研究

简述了高压输电设备健康监测方法,介绍了物联网的基本概念和关键应用技术,分析了基于物联网的FBG传感器输电铁塔在线监测系统组成结构,阐述了FBG传感器灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀能力强和防雷击等特点。分析了FBG传感器的性能和测量原理,提出了铁塔主材应变、横担所受垂直向下的力G和电缆提供的水平张力FT与FBG传感器中心波长位移量的关系,阐述了时序融合算法并分析了监测数据异常值的剔除方法。通过某地区输电铁塔的监测结果样本,分析了FBG传感器测量和数据处理的工作过程。得出了根据安装在输电铁塔主材上FBG传感器的应变,可以实现主材变形情况的实时监测,结合时序融合算法对传感器获得的数据进行处理,并利用应变与输电铁塔倾角的关系可实现铁塔运行状况和稳定性的评价与分析。     

基于BIM全景可视化的架空电力线磁场三维仿真计算研究

随着国家智能电网高速发展,输电网络覆盖面日趋扩大,工程设计量和难度越来越大,如何运用BIM技术有效提高磁场计算设计效率,降低电力工程实施难度成为难点。本文通过研究BIM环境下的电力线磁场仿真计算,提出了一种基于BIM全景可视化的电力线磁场三维数值算法,结合BIM全景可视化、BiotSavart定律等仿真研究,计算得出的数值结果与电力磁场计算代表CDEGS得出的结果进行比较,具有三维可视化、精度高等特点,适用于BIM三维模型,真正做到三维BIM一模多算、一体化设计,为电力线磁场三维仿真计算和BIM电力设计未来深化推广打下坚实理论依据与设计基础。     

基于激光点云智能分类技术的输电线路设计应用研究

为了提高输电线路设计过程中地物距离信息校核的精确性,利用激光点云技术进行地物智能分类,从而实现精准的地物距离校核,为路径优化提供依据.首先通过激光雷达获取三维地理信息点云数据,然后利用点云分割等智能算法实现地物自动分类和三维矢量化建模,最后导入三维设计平台内为设计提供数据支撑,从而更好地满足校核需求.该研究成果对于提升输电设计可视化水平及线路路径优化效率具有重要意义.     

输电线路铁塔参数化模型的杆件信息拓展研究

输电线路三维设计中,铁塔数字化模型采取MOD文件参数化建模,可表达铁塔的几何线框结构信息,但由于铁塔是由具有一定宽度和厚度的板和杆件组成的空间结构,而MOD文件目前仅能表述节点编号、坐标、杆件的规格、材质、肢朝向、挂点属性和坐标信息,对于杆件之间的相对位置关系缺乏规范性描述,因此MOD格式和信息还需要进行拓展和深化,才能满足铁塔数字化模型的远期需要。首先对铁塔MOD文件的数据结构进行了介绍;然后从增加杆件相对位置关系描述信息的角度出发,分析了MOD文件的不足之处,指出现行MOD格式还不能充分表达铁塔数字化信息;最后提出了一种能表达杆件相对位置关系的方式。     

输电线路走廊三维可视化技术和系统设计

结合输电线路巡视需求,利用携带激光扫描仪的无人直升机进行巡线,获得输电线路走廊的海量激光扫描数据,根据激光扫描数据对电力线走廊进行三维建模,开发了输电线路走廊三维可视化系统,实现输电线路走廊三维可视化。该系统以无人直升机的高精度三维激光点为基础获取云数据源,对云数据进行分析和处理并生成相关地形模型、铁塔/输电线模型后集成开发,能够准确有效地模拟和再现输电线路走廊内的地形、地貌、地物,并可进行三维操作,同时还能够实现无人直升机飞行过程三维实时可视化。通过无人机巡线的实际数据验证了输电线路走廊三维可视化系统的可行性和有效性。     

冻土地区输电铁塔接地电阻降低措施及测量技术分析

在冻土地区,土壤电阻率容易出现变化,直接影响接地电阻的大小。为此需采取必要的措施,降低冻土地区的接地电阻。同时对输电铁塔接地电阻进行监测及测量,是监测冻土地区输电铁塔运行状态的关键手段,能保障输电铁塔运行安全稳定的重要措施。为了更好地提高输电铁塔接地电阻测量的效率及准确度,介绍了输电铁塔接地电阻变频测量技术,并开发了变频测量装置。应用结果表明该变频测量装置能提高输电铁塔接地电阻测量的便利性,更好地实现对输电铁塔接地电阻的在线监测。     

输电线路共享铁塔5G天线搭载高度及布置方式研究

架空输电线路铁塔空间分布广、数量多、搭载方便,具有与通信铁塔共建共享的天然优势。在分析5G移动通信基站天线结构型式的基础上,提出适用于搭载天线的共享铁塔选用原则;分析了输电铁塔天线搭载位置及影响因素,提出实用的天线布置及连接方式;研究了天线搭载高度与通信信号覆盖半径之间的关系,提出天线搭载高度的确定方法和共享铁塔最低呼称高的计算公式,计算得到110 kV,220 kV及500 kV输电线路共享铁塔的最低呼称高。相关研究成果普适性强,对我国输电铁塔的共建共享和5G通信组网具有很好的参考价值。     

基于AR模型的输电塔结构风荷载模拟技术

鉴于近年来强风对输电铁塔的破坏情况,采用时间序列分析中的AR模型方法来求取铁塔上脉动风的随机过程,研究了脉动风速和脉动风压的概率统计方法,找出了适合输电铁塔的自回归模型的阶数。实现了考虑空间相关性影响的输电铁塔水平脉动风压时程模拟,计算快速准确。同时给出了工程应用实例,结果合理。