DL∕T 1346-2021 架空輸電線路直升機激光掃描作業(yè)技術規(guī)程

ICS29.020K01 中華人民共和國電力行業(yè)標準DL/T1346-2021代替DL廳1346—2014架空輸電線路直升機激光掃描作業(yè)技術規(guī)程Operatingcodeofhelicopterlaserscanningfortransmissionline2021-01-07發(fā)布 2021-07-01實施國家能源局 發(fā)布DL/T1346-2021目次前言 II1范圍 規(guī)范弓用文件 術語和定義 通用要求 25 作業(yè)準..................................?.?.?...??..... 4數(shù)據(jù)采集 5數(shù)據(jù)處理分析和應用 5成果交付 10附錄A(資料性）..........…···......·11附錄B(資料性）飛行記錄單 附錄C(資料性）數(shù)據(jù)處理參考流.....….….........…….....…··· 13附錄D(資料性）數(shù)據(jù)表…....…..... 14附錄E(資料性）數(shù)據(jù)分析流程 15附錄F(資料性）激光掃描數(shù)據(jù)成果........…...… 16DLff1346一2021＿ 言本文件按照廳2020《標準工作導則第1部：標準化文件的結構和草規(guī)則》的規(guī) I定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。our一2014《直升機激光掃描輸電線路作業(yè)技術規(guī)程our一相比主要變化如下：－增加了數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型和連續(xù)運行參考站等術語和定義。——修改了“數(shù)據(jù)采集”一舉中的地面GNSS參考站布設、激光掃描數(shù)據(jù)采栠內(nèi)容?！皵?shù)據(jù)處”一章的章名修 改為“數(shù)據(jù)處理分析和應用“，并修改了數(shù)據(jù)預處理、激光掃描點云分類要數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析等相關內(nèi)容。增加了質(zhì)量控制及數(shù)據(jù)安全?！背晒徽?。增加了數(shù)據(jù)處理參考流”和“ 激光掃描兩個資料附錄，刪除了激光點云分類資料性附錄。本文件由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。DL/T1346-2021架空輸電線路直升機激光掃描作業(yè)技術規(guī)程范圍本文件規(guī)定了直升機激光掃描架空輸電線路作業(yè)通用要求、作業(yè)準備、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理分析和應用、成果交付等。本文件適用千有人駕駛直升機激光掃描架空輸電線路作業(yè)，無人機激光掃描作業(yè)可做參考。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用千本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用千本文件。廳全球定位系統(tǒng)(GPS)測至規(guī)范GB廳24356測繪成果質(zhì)量檢查與驗收GB26859電力安全工作規(guī)程 電力線路部分27919輔助航空攝影技術規(guī)范CH/Z3005低空數(shù)字航空攝影規(guī)范CH/f8023機載激光雷達數(shù)據(jù)處理技術規(guī)范CH/f8024機載激光雷達數(shù)據(jù)獲取技術規(guī)范叨 基礎地理息數(shù)字成1:soo1:2000數(shù)字高程模型CHIT9008.3基礎地理信息數(shù)字成1:1000數(shù)字正射影像圖DL廳741架空輸電線路運行規(guī)程DL廳1345直升機電力作業(yè)安全工作規(guī)程術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) globalnavigationsatellitesystem;GNSS在地球表面或近地空間任何地點提供全天候三維坐標及時間信息的空基無線電導航定位系統(tǒng)，包括全球的、區(qū)域的和增強的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。3.2慣性測量單元inertialmeasurementunit;IMU測定傳感器空間姿態(tài)參數(shù)，包括俯仰角、側滾角和航偏角。3.3定位定姿系統(tǒng) positionorientationsystem;POS由機載定位單元與慣性測晝單元組成 ，測抵目標物體每個時刻的空間位置和姿態(tài)角。3.4連續(xù)運行參考站 continuouslyoperatingreferencestations;CORS利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、計算機、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)絡等技術，在一個城市、一個地區(qū)或一個國定距離建立長年連續(xù)運行的若干固GNSS參考站組成的觀測系統(tǒng)。DLff3.5

激光掃描儀 scanner由多個部件組成的系統(tǒng)。通過記錄激光脈沖從發(fā)射經(jīng)目標物反射到接收單元的時間延遲，精確測定從發(fā)射點到地面反射點之間的距離，獲取地面反射點的三維坐標。3.6機載激光掃描系統(tǒng) airbornelaserscanning基千機載平臺的激光雷達系統(tǒng)，包括適用千機載環(huán)境的激光掃描儀、POS系統(tǒng)、航空數(shù)碼相機等傳感器。3.7安置參數(shù) parameters在該坐標系的位置、方位參數(shù)。3.8激光點云 laserpointcloud掃描點的渠合。激光雷達系統(tǒng)對地面掃描獲得地面反射點的 三維坐標，每個地面反射點按三維坐標以點形式分布維空間中的地面反射點集合。3.9數(shù)字商程模型 一定范圍內(nèi)規(guī)則格網(wǎng)點的平面坐標(X,Y)及其高程(Z)表達地形起伏的數(shù)據(jù)渠。描述區(qū)域地貌形態(tài)空間分布，采用等高線或相似立體模型經(jīng)采樣和量測等數(shù)據(jù)采集后內(nèi)插形成。3.10數(shù)字正射影像圖 digitalorthophotomap;DOM并按定范圍裁切生成的影像數(shù)據(jù)集。通用要求人員要求機長機長資質(zhì)應滿足DL廳1345的相關要求。系統(tǒng)操作員系統(tǒng)操作員應符合以下條件：a)掌握激光雷達系統(tǒng)的工作原理，熟悉直升機內(nèi)部系統(tǒng)：b)能熟練開展機載激光掃描系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與 操，具備在直升機上完成激光掃描數(shù)據(jù)采集的能力。地面輔助人員地面輔助人員應符合的條件是掌握開展基站架設工作。數(shù)據(jù)處理人員2數(shù)據(jù)處理人員應符合的條：熟悉激光雷達系統(tǒng)的工作 原，掌握數(shù)據(jù)處理流程，具備飛行數(shù)據(jù)質(zhì)益檢查、數(shù)據(jù)處理、對照激光掃描檢測的數(shù)據(jù)正確判定輸電線路設備是否存在隱患的能力。2DL/T1346—20212設備要求直升機直升機應已取得民航主管部門頒發(fā)的國籍登記證、適航證、無線電臺許可證，且性能良好，處千適航狀態(tài)。達掃描儀激光雷達掃描儀性能應符合下列要求：ClassII及以下。300。100m10。d)最大有效脈沖頻率不應小千500kHz。e)激光掃描設備檢校應符合CHIT8024的規(guī)定。POS系統(tǒng)POS系統(tǒng)性能應符合下列要求：機載GNSS接收機應為高精度動態(tài)測玩雙頻航空型接收機，有穩(wěn)定的相位心，應在高、高速的環(huán)境下正常工，數(shù)據(jù)采樣率不應小千 2。機載1MU1280.01°,航偏角的中誤差不應大千0.020POS系統(tǒng)檢校應符合GBff27919的規(guī)定。地面基準站地面基準站應符合下列要求：a) GNSS接收機應選擇高精度實時靜態(tài)雙頻接收機。b)地面GNSS接收機和CORS采樣間隔不應大千Is,CORS站數(shù)據(jù)宜為沁nex格式。機載激光掃描系統(tǒng)用千架空輸電線路激光掃描作業(yè)的激光掃描系統(tǒng)應滿足如下要求：) 質(zhì)雜、體積 應在直升機性能范圍，抗振性強，應在直升機飛行環(huán)境下 正常工作。各單元之間的時間同步誤差應小千10。c)工作環(huán)境溫度宜o?c,..,40·c,存儲溫度 宜為一10?c,..,+s o·c。d) 系統(tǒng)安 裝調(diào)試 前，在室內(nèi)布設檢校場，檢校獲取數(shù)碼相機內(nèi)方位元素，相機檢校應符合CWZ3005的規(guī)定。4.3飛行要求氣象條件應符合1345.2 廳1345的規(guī)定，周圍應至少面無飛行障礙物。3明確線路作業(yè)區(qū)后，機長應提前和系統(tǒng)操作員溝通航飛計劃，熟悉作業(yè)區(qū)內(nèi)的地形、高差、氣象環(huán)境3DL/T1346—2021激光數(shù)據(jù)采集作業(yè)時應保證現(xiàn)場通信暢通，通信頻率設定應確保機組人員與軍民航管制人員、數(shù)據(jù)采集過程中30min。單一方向線路飛行時間超過30rpin時，直升機可沿線路外側飛出航線后重新進入航線。作業(yè)過程中直升機側滾角不應千相鄰兩次轉(zhuǎn)彎方向不宜相同。直升機宜在距離線路50m~300m上方以40km/h~lOOkm/h安全要求作業(yè)單位在飛行時應符合1345GB26859的規(guī)定。作業(yè)人員在飛行前應保證身體狀態(tài)良好，符合飛行作業(yè)的狀態(tài)要求。數(shù)據(jù)采菜作業(yè)電子設備操作應符合設備使用手冊的規(guī)定。并能始終目視待掃描輸電線路。地面GNSS參考站應派專人看，應做好防雨、防雷的 準備措施。作業(yè)準備資料收集資料收栠應包括應待掃描輸電線路臺賬、線路走徑圖、線路巡檢便道示意圖及地區(qū)電網(wǎng)地理接線圖等資料。航線設計測區(qū)范圍應為輸電線路走廊，在保證測量范圍和精度的前提下，宜選用少的航線覆蓋。500m,掃描作業(yè)航帶寬度應滿足最終成果制作的要求。航段劃分應根據(jù)地圖資料和線路資料，輸電線路地形變化和激光掃描覆蓋范圍等因素確定，宜將轉(zhuǎn)角度數(shù)較小處輸電線路段涵蓋在同一條直航線段內(nèi)。整條待掃描輸電線路應連續(xù)布設若干個首尾相連的航攝分區(qū)，各航攝分區(qū)應有重疊區(qū)域。技術準備根據(jù)實際需要對掃描輸電線路開展現(xiàn)場勘查，并確定飛機備降場地、GNSS基站站址或CORS站分布。飛行空域申報飛行空域申報應完成輸電線路走廊空域航線及臨時起降點申并編排飛行計劃。作業(yè)飛行使用空域應取得空管部門批準。5.5設備檢查4執(zhí)行任務前，應檢查更換機型后應重新檢校。4DL/T1346—2021數(shù)據(jù)采集地面GNSS參考站布設GNSS。布設地面GNSS6，衛(wèi)星截止高度角不應小且測區(qū)內(nèi)任意位 置與最近的地GNSS參考站距離不宜超30。地面GNSSGBrr18314的規(guī)定。GNSS、GNSS接收機開機時間宜提前15min,關機時間宜推遲15min。GNSS。機載激光設備系統(tǒng)調(diào)試、、顯示器、天線支架。直升機起飛前，應對機載設備加電檢測，檢查系統(tǒng)中存儲設備容最是否足夠，核實激光掃描系確保設備運行正常。激光掃描數(shù)據(jù)采集，方可打開機載激光雷達系統(tǒng)電源開關，待設備開機穩(wěn)2~5min后起飛。激光點云數(shù)據(jù)、影像數(shù) 據(jù)數(shù)據(jù)、氣數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)操作員應及時填寫飛行記錄單。飛行記錄單見附。。激光掃描數(shù)據(jù)采集結束后，可通過檢查飛行記錄單，整理分析飛行作業(yè)過程出現(xiàn)的特殊情況，確認任務完成情況。檢查數(shù)據(jù)文件數(shù)垃、數(shù)值應正常完整數(shù)據(jù)處理分析和應用一般規(guī)定成果數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)應采用2000國家坐標系。直升機激光掃描采集數(shù)據(jù)后，應解算 數(shù)，確定航跡，獲取激光 點云三維空間坐，然后拼接數(shù)據(jù)并進行分類處理，制作數(shù)字正射影像和數(shù)字高程模型。。數(shù)據(jù)預處理7.. S，，如布設地面S參考站，應將機載S數(shù)據(jù)與地面GNSS參考站數(shù)據(jù)聯(lián)合解算。POS。5GNSS時間列表等文件。56DLff1346一20216lasl.1及以上標準格式。數(shù)據(jù)檢查。：a)應檢查原始數(shù)據(jù)完整性、完好性。b)應檢查激光雷達、數(shù)碼相機相對千POS系統(tǒng)安置參數(shù)。c)應檢查影像質(zhì)籃，是否有云霧遮擋等。d)應檢查輸電通道激光掃描點云狻蓋帶寬情，原始激光點云密度不應小千Im\僅用千樹障檢測安全距離分，原始激光點云數(shù)據(jù)點密度不應小千30點2。激光點云反射率較低區(qū)域、深谷等困難地點云密度不應小千0/2;導地線部件不應連續(xù)10m以上缺少點云；導地線掛點 、絕子輪廓應完、消，不應缺失。數(shù)據(jù)處理激光點云分類點云分類要求應符合 8023的規(guī)定。對已有三維空間坐標的激光點云，應先剔除激光點云的噪點，對地物粗分類。點云數(shù)據(jù)宜以線路中心線兩邊進行裁剪，裁剪寬度不宜小于表 1的規(guī)定。表1 裁剪寬度電壓等級kV裁剪參數(shù)m220及以下45330~50045士400、土500、士66045士800、土110075750、100060注：以線路中心線為基準向兩側裁剪。可參考數(shù)據(jù)采集過程中獲取的同步影，對三維激光點 云數(shù)據(jù)進行多方向檢。點云分類可參考數(shù)據(jù)采集過程中獲取的同步影像，對分類激光點云數(shù)據(jù)進行多方向檢查。況安全距離分析、模擬工況分析或三維可視化展示。表2激光點云分類類別編號中文名稱英文名稱1默認類別default2導線conductor3桿塔tower4地線groundwire5絕緣子insulatorDL/T1346-2021表2(續(xù)）類別編號中文名稱英文名稱6引流線drainagethread7地面ground8植被vegetation9建筑物building10公路road11鐵路railway12承力索或接觸線railwaycatenary13河流nver14管道pipeline15索道cableway16跨越電力線crossingline17被跨越電力線（下跨）crossing血e(lower)18被跨越桿塔crossingtower19其他other。表3激光點云快速分類類別編號中文名稱英文名稱1默認類別default2地面ground3植被vegetation4導線conductor5桿塔tower程模型數(shù)字高程模型構建應根據(jù)分類后的地面激光點云數(shù)據(jù)確格網(wǎng)宜為1.0mXl.O,數(shù)字高程模型的規(guī)定。像航攝影像正射糾正應根據(jù)分類后的激光點云確定。數(shù)字正射影像應色調(diào)均勻、反差適中，地面采樣間隔宜為0.1m,數(shù)字正射影像的精度應符合CWT9008.3的規(guī)定。輸電線路三維模型7三維地形、地貌，對桿塔和導線建模應根據(jù)數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像生成確定，可利用激光掃描數(shù)據(jù)精確匹配模型實際坐標，建立輸電線路通道三維模型。7DL/T1346一2021數(shù)據(jù)分析一般規(guī)定激光掃描數(shù)據(jù)分析前應進行數(shù)據(jù)整理和預處理，包括線路基本臺賬信息、采集工況環(huán)境數(shù)據(jù)和負荷信息等線路設備臺賬、線路運，點云數(shù)據(jù)分類錯誤排查和噪點處理等過程。見附錄。激光掃描數(shù)據(jù)分析成果內(nèi)容宜包括線路臺賬、線路信息、運行規(guī)范、圖例總表、交叉跨越、隱患示例、隱患點明細表、隱患點詳、輸電線路三時況安全距離檢測分析、模擬工況安全距離檢測分析和輸電線路三維系統(tǒng)。線路本體建模桿塔建模應根據(jù)桿塔、導線、地線和絕緣子的激光點云，計算確定桿塔模型中心點、導線掛點位置。導線擬合、建模宜采用“懸鏈線”狀態(tài)方程式確定。線路桿塔臺賬光點云F.l。平斷面圖面圖應通過點云和疊加融合，應反映真實的線路走向；斷面圖應根據(jù)點云生 ，沿線路走向延展，反映線路檔距和走勢。需。應按位置對應關系、通道環(huán)境狀況。、F.l。交叉跨越信息提取交叉跨越分析宜對導地線（）、公，并計算交叉跨越物位置、導線和交叉跨越物的垂該交叉跨越對應導線位置對地距離等信息。交叉跨越分析內(nèi)容宜包括交叉跨越物位置、坐標、類型、與導線的垂直實測距離和凈空實測距離。實時工況安全距離檢測分析安全距離檢測分析應包括輸電線路與通道內(nèi)樹木、建／構筑物體和公路、鐵、河流、湖泊、的規(guī)定。目標坐標，隱患點類型垂直實測距離。DLff1346-2021，倒伏。模擬工況安全距離檢測分析導線最大弧垂和最大風偏狀態(tài)應根據(jù)激光掃描時的激光點云和相應氣象環(huán)境、負荷等工況參通道隱患檢測分析應按安全距離要求確定。模擬工況安全距離檢測報告應包括高溫工況安全距離檢測報告、大風工況安全距離檢測報告、覆冰工況安全距離檢測報告，見表F.2。輸電線路三維系統(tǒng)基千輸電線路通道的激光點云、高精度地形和高影，將通道內(nèi)桿塔、導 地線、地面、植被、構筑物、公路、鐵路、河流、其他電力線等地物進行重構，形成 輸電線路真實的三維運行場景，可以精確直觀地表達線路本體、通道情況。質(zhì)皇控制及數(shù)據(jù)安全質(zhì)呈控制要求數(shù)字高程模型和數(shù)字正射影像成果質(zhì)雜檢查應符合的規(guī)定。：a) ；b)交義跨越類型與平斷面圖是否一；c)；d) 查隱患信息描述與平面、斷面圖是否一應對隱患信息復核；e)高溫工況安全距離檢測成果、大風工況安全距離檢測成果和授冰工況安全距離檢測成果隱患應與實時工況安全距離檢測隱患逐一比對；f) 10。成果資料整理7.6.. 成果資料包括分類激光點云數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像、線路臺交叉跨越提取成果、平斷面圖、安全距離檢測分析成果、模擬工況安全距離檢測分析成果等內(nèi)容。原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)、預處理成果數(shù)據(jù)應分類保存與備份記錄。數(shù)據(jù)安全對相關的電子文檔及激光掃描采集的原始數(shù)據(jù)，應設立專門的存儲設，選擇性能好、穩(wěn) 定性高的介質(zhì)作為存儲設，并由專人對設備存放和使用悄況進行管，原始數(shù)據(jù)應至少保式兩份。、數(shù)據(jù)安全性要求、實時性要求和數(shù)據(jù)重要性等因?qū)?shù)據(jù)采取分級備份管理。DL/T1346一2021成果交付三維可視化成果宜采用電子存儲介質(zhì)移交。交叉跨越提取成果、實時工況安全距離檢測分析成果、樹木倒伏檢測分析成果和模擬工況安全距離檢測分析成果可采用紙質(zhì)、電子存儲介質(zhì)和信息系統(tǒng)移交。10DL/T1346—2021附錄 A（資料性）基站同步觀測記錄單Al中數(shù)據(jù)為填寫示例）。表基站同步觀測記錄單攝區(qū)代號／任務代號SGXXX觀測日期XXXX年XX月XX日天氣情況晴接收機型號R8接收機編號1102121天線型號XXX天線編號XXX基站編號XXX衛(wèi)星高截止角。采樣間隔s15基站開機時間11:00天線高m1.20斜高m1.33基站關機時間14:12天線高m1.21數(shù)據(jù)目錄名201X0627/s1/數(shù)據(jù)文件名201X0627數(shù)據(jù)拉MB2.2GNSS觀測時異常記錄無記錄員：年月日

檢查員：年月日11DLrf1346一2021附 錄B（資料性）飛行記錄單激光掃描作業(yè)飛行記錄單的格式見表B.l(表中數(shù)據(jù)為填寫示例）。表掃描作業(yè)飛行記錄單項目名稱xxxx航飛日期XXXX年XX月XX日操作員xx測區(qū)名稱XX線記錄員xx天氣晴開設備時間12:00關設備時間15:21起飛時間12:30降落時間15:06l示例：14:30進入航線，開始0050號作業(yè)214:35,0060號向右出航線3．．．．．．45備注12DL廳1346—2021C.l。

附錄 C資料性）數(shù)據(jù)處理參考流程激光航跡數(shù)據(jù)II激光雷達掃描數(shù)據(jù)激光點云三維坐標像片外方位元素像片外方位元素圖C.1數(shù)據(jù)處理參考流程圖數(shù)。機載機載IJGNSS參考站數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理GNSS、壓幻聯(lián)合解算圖C.2 POS數(shù)據(jù)算參考流程圖13DL廳1346—2021附錄D資料性）數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查表數(shù)據(jù)質(zhì)朵檢查表格式見表D.1(表中數(shù)據(jù)為填寫示例）。表數(shù)據(jù)質(zhì)檢查表工程名稱XX線路激光掃描作業(yè)測區(qū)情況介紹0001號~0012號線路位于山區(qū)；0013 號~0040