2021年無人機(jī)技術(shù)在電力工程的應(yīng)用

1、無人機(jī)技術(shù)在電力工程的應(yīng)用 本文關(guān)鍵詞無人機(jī)，電力工程，技術(shù)無人機(jī)技術(shù)在電力工程的應(yīng)用 本文簡介水文氣象勘測的主要目的是1 評價廠址或者站址是否受河道及坡面洪水影響；線路跨河河段水位分析；微地形、微氣象區(qū)識別等方面。目前主要的方法是根據(jù)已有及測量專業(yè)提供的地形圖信息，結(jié)合現(xiàn)場踏勘獲取必要的水文氣象信息服務(wù)工程需求。但是目前現(xiàn)有的地形圖普遍版本較早，不能有效的代表當(dāng)下項目所在地的下墊面及地形無人機(jī)技術(shù)在電力工程的應(yīng)用 本文內(nèi)容水文氣象勘測的主要目的是1 評價廠址或者站址是否受河道及坡面洪水影響；線路跨河河段水位分析；微地形、微氣象區(qū)識別等方面。目前主要的方法是根據(jù)已有及測量專業(yè)提供的地形圖信息，

2、結(jié)合現(xiàn)場踏勘獲取必要的水文氣象信息服務(wù)工程需求。但是目前現(xiàn)有的地形圖普遍版本較早，不能有效的代表當(dāng)下項目所在地的下墊面及地形信息。并且由于測量專業(yè)測圖工期長、成本高，對于一些新能源項目，項目地范圍較大，給測量及水文氣象勘測造成了很大的困難。因此，在利用新興的無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及處理將是今后水文氣象勘測發(fā)展的新趨勢。無人機(jī)是無人駕駛飛機(jī)的簡稱2-5 ，它操作靈活、成本低、效率高、應(yīng)用范圍廣。隨著飛控技術(shù)及通信技術(shù)等的發(fā)展，無人機(jī)將實現(xiàn)多功能、高速度、長航時、小體積、全隱身及智能化，將會更好地服務(wù)行業(yè)使用。目前國內(nèi)市場上各種用途、各種性能的無人機(jī)類型眾多。低空無人機(jī)飛行平臺總體上分為固定翼無人

3、機(jī)、 旋翼無人機(jī)（ 無人直升機(jī)） 和無人飛艇三種， 續(xù)航時間從 1h 左右延長至數(shù)十個小時，任務(wù)荷載從幾公斤達(dá)至幾十公斤，已廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、工程勘測、資源調(diào)查、環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域6,7 。試驗概況本次研究選取位于陜西省榆林市某一風(fēng)電廠的第18 號風(fēng)機(jī)位， 進(jìn)行無人機(jī)實驗。使用的無人機(jī)為DJIGSPro,飛行區(qū)域為3mt 3m,共獲取441張圖像，相片清晰度較好，選取的相機(jī)為 FC631,像幅寬度（pixel）5472 ,像幅高度（pixel）3648,底片寬度（mm）18,焦距（mm）56,飛行高度5s無人機(jī)影像處理本次試驗獲取的示例照片見圖 1 和圖2 ，可以看出，照片清晰度較好，植被及

4、車輛清晰可見，能夠很好的反映下墊面地形地貌，植被及基礎(chǔ)設(shè)施情況。根據(jù)上述試驗概況數(shù)據(jù)， 利用快拼軟件進(jìn)行拼接， 得到影像后進(jìn)行拼接線處理（ 拼接線要盡可能繞過房屋 ， 對拼接線 落在房屋上進(jìn) 行處 理）、 數(shù) 字高程模 型 （digitalelevationmodel,DEM） 處理 （主要是過濾房子，獲得精度較高的高程模型）、數(shù)字正射影像圖（digitalorthophotomap,DOM） 處理后 （ 同一地物出現(xiàn)在多張照片上，因拍攝角度問題，可以選擇更清楚效果更好的照片進(jìn)行替換） 。通過上述過程，完成編輯任務(wù)，得到修正后的影像圖輸出，見圖3 。處理后的圖像除了邊角部分外，中心研究區(qū)域拼接

5、較好，與現(xiàn)實下墊面一致。將處理完成的影像圖導(dǎo)入GlobalMapper后進(jìn)行處理，進(jìn)行水文氣象參數(shù)提取。18號風(fēng)機(jī)3D立體位置見4。無人機(jī)影像信息提取根據(jù)電力水文氣象的勘測要求，水文氣象踏勘工作可以分為兩個方面定性來說水文氣象勘測需要了解項目所在地的流域信息，根據(jù)項目位置判斷是否要考慮河道沖溝洪水影響，判斷塔基是否受洪水影響，了解河道水工建筑物情況等；定量來說水文氣象勘測則需要有流域特征數(shù)據(jù)、河道斷面數(shù)據(jù)、沖溝數(shù)據(jù)以及塔位處地形信息等。因此，根據(jù)以上要求，對風(fēng)機(jī)影像圖做兩方面的分析。 1) 定性分析由圖 3 和圖 4 可以看出，風(fēng)機(jī)位于局部最高點，下墊面為黃土，溝壑縱橫，植被較好，山梁上主要為

6、灌木，溝道中黃土裸露，分布有少許樹木，附近沒有河流及水工建筑物。通過處理后的無人機(jī)影像，能夠讓我們直觀，整體的了解下墊面情況。 2) 定量分析流域及溝道參數(shù)獲取本次分析借助 GlobalMapper ，以地圖 3 左上角沖溝為例，提取該區(qū)域的面積、溝長、比降及斷面信息。在GlobalMapper 中勾畫沖溝流域面積見圖5,經(jīng)過測量，得到區(qū)域面積為.12km2;提取沖溝溝長，見圖 6 。經(jīng)過測量，沖溝溝長為16.m ，根據(jù)提取出的溝長excel 數(shù)據(jù)，計算溝道比降為277%。除了提取以上信息，還可以得到任意一處的斷面信息，見圖 7。根據(jù)黃線的位置，提取出斷面形狀及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)excel ，可以用于水

7、文氣象專業(yè)軟件EH吟使用，excel中繪制的斷面圖見圖 8。討論與結(jié)論通過以上試驗，可以看出通過無人機(jī)技術(shù)，配合現(xiàn)有的圖像處理技術(shù)，可以快速、準(zhǔn)確地提取研究區(qū)域下墊面的基礎(chǔ)信息，對一些交通不便、范圍較大、下墊面條件復(fù)雜的區(qū)域，無人機(jī)技術(shù)可以避免因不清楚項目區(qū)下墊面情況而產(chǎn)生的主觀臆斷現(xiàn)象，有利于水文氣象勘測的開展及提高效率。本文將無人機(jī)技術(shù)與水文氣象勘測相結(jié)合，雖然研究所選區(qū)域較小，但在無人機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用中仍存在以下不足，需后續(xù)做進(jìn)一步研究1) 風(fēng)機(jī)位置沒有實測的地形圖，通過處理影像后獲取的數(shù)據(jù)沒有與傳統(tǒng)的測量結(jié)果進(jìn)行驗證，不能確定地形參數(shù)精度。 2)圖像處理技術(shù)及航線規(guī)劃還不夠完善，

8、特別是對研究區(qū)域的邊角， 成圖效果不好。因此，在后續(xù)研究中還需擴(kuò)大研究區(qū)域，進(jìn)行準(zhǔn)確的精度評價，使獲取的數(shù)據(jù)更好地服務(wù)于水文氣象勘測工作。參考文獻(xiàn)趙家敏電力工程水文氣象工作發(fā)展與展望J 電力勘測， 1997 ，12(4)17-22 陳杰， 董小華， 劉向鋒， 等 黑河流域中游無人機(jī)遙感影像數(shù)據(jù)處理J 地理信息世界，214， 21(1)63-67 臧克， 孫永華， 李京， 等 微型無人機(jī)遙感系統(tǒng)在汶川地震中的應(yīng)用 J 自 然災(zāi)害學(xué)報，21 ， 19(3)162-166 趙業(yè)隆， 吉長東， 杜全葉 電力線巡檢的無人機(jī)數(shù)字正射影像制作J 測繪科學(xué)， 218， 43(9)146-152 曹志偉無人機(jī)技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢J 科技論壇， 217(4)57 肖軍輝，伍麗萍無人機(jī)遙感技術(shù)在現(xiàn)代礦山測量中的應(yīng)用探討J 世界有色金屬， 218(7 上 )23-25 湯明文，戴禮