大落差、山區(qū)弱網(wǎng)、雪后低溫環(huán)境/禪思 L2 復(fù)雜場景實測



在輸配電線路中，激光雷達(dá)點云掃描是電網(wǎng)運維的重要工作之一。比如，通過激光雷達(dá)采集點云，生成高質(zhì)量三維模型，能夠識別線路附近的植被情況，排查樹木隱患，保障電網(wǎng)的運維安全。                                                                                                 禪思 L2 電網(wǎng)應(yīng)用

 
我國地域遼闊，輸配電線路錯綜復(fù)雜，工作人員經(jīng)常需要在不同環(huán)境下作業(yè)，對激光雷達(dá)的產(chǎn)品力要求高。大疆禪思 L2 激光雷達(dá)具有量程更遠(yuǎn)、效率更高、光斑更小等優(yōu)勢，為了更好地驗證產(chǎn)品性能，大疆行業(yè)應(yīng)用采用禪思 L2 分別在大落差的川西高原、信號弱的山區(qū)環(huán)境、雪后低溫的輸配電場景中，測試產(chǎn)品點云采集效果。                                                                                    DJI M350 RTK + 禪思 L2

 川西高原大落差測試：單次飛行，重建 500kV 輸電線路模型
 
在海拔超過 3000 米的川西高原上，輸電線路蜿蜒穿過高山大河，沿線多懸崖峽谷，地勢高差較大。                                                                                      川西高原輸電線路

 工作人員使用 L1 和 L2 兩款激光雷達(dá)進(jìn)行三次飛行測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在單次飛行掃描的情況下，禪思 L1 難以應(yīng)對山區(qū)大落差環(huán)境。通過下圖可以清晰看出，點云稀疏且存在桿塔不完整的問題，必須掃描兩次才能有效還原。                                                                                    禪思 L1，云臺 -90°，掃描一次

 然而，兩次飛行意味著作業(yè)時間至少翻倍，這對于追求效率的電力巡檢作業(yè)來說，仍然有很大的提升空間。                                                                                   禪思 L1，云臺 -75°，往復(fù)掃描

 而禪思 L2 在射程和光斑等方面進(jìn)行了優(yōu)化，僅需飛行掃描 1 次，就能實現(xiàn)以往 2 次飛行才能達(dá)到的效果。                                                                              禪思 L2，云臺 -90°，掃描一次

 此外，通過對一個 V 串直線塔進(jìn)行剖面分析，工作人員發(fā)現(xiàn)禪思 L2 在桿塔底部絕緣子的掃描效果是*佳的，V 串點云模型得到了完整還原。                                                                            左：禪思 L1，云臺 -90° 單次飛行

                                                                           中：禪思 L1，云臺 -75° 往復(fù)飛行

                                                                           右：禪思 L2，云臺 -90° 單次飛行

弱信號山區(qū)測試：支持云 PPK 解算，重建高精度模型
 
在山區(qū)采集電力線路點云數(shù)據(jù)時，通常會遇到兩大挑戰(zhàn)
 
1、網(wǎng)絡(luò) RTK 信號不穩(wěn)定。

通常而言，山區(qū) GNSS 衛(wèi)星搜星難和網(wǎng)絡(luò) RTK 覆蓋不全，會導(dǎo)致部分線路無法獲得穩(wěn)定的 RTK 信號。

 2、4G/5G 通信網(wǎng)絡(luò)信號質(zhì)量不佳。

沒有移動網(wǎng)絡(luò)意味著無人機將無法使用網(wǎng)絡(luò) RTK 服務(wù)。

 這兩類弱網(wǎng)環(huán)境，均會導(dǎo)致電力線路點云數(shù)據(jù)不完整。盡管可以通過 PPK 方式解決部分問題，但對于電力作業(yè)者而言，需要額外攜帶 RTK 移動站并獲取已知坐標(biāo)點，并不方便。                                                                                            山區(qū)網(wǎng)絡(luò)信號往往不佳
 

大疆智圖支持對 L2 采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行云 PPK 解算，工作人員無需額外攜帶設(shè)備。在復(fù)雜作業(yè)環(huán)境中，哪怕飛行器意外丟失 RTK 實時差分?jǐn)?shù)據(jù)，作業(yè)人員依然能通過云  PPK 功能，匹配離線基站數(shù)據(jù)，重建高精度模型。                                                                                                  L2 支持云 PPK 解算

 本次針對粵西某山區(qū) 4G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋較差的配電場景進(jìn)行測試。過去，工作人員使用禪思 L1 作業(yè)，常常因為網(wǎng)絡(luò)不佳導(dǎo)致 RTK 無法固定，*后數(shù)據(jù)解算失敗。

 本次選擇在能夠搜到微弱 4G 網(wǎng)絡(luò)信號的山頂位置進(jìn)行測試。在實際作業(yè)中，為了避免山區(qū)遮擋導(dǎo)致無人機圖傳中斷和 RTK 失鎖，將無人機的高度保持在塔頂 100 米的位置。                                                                                                 禪思 L2 參數(shù)設(shè)置

 盡管相對塔頂高出 100 米，禪思 L2 依然能夠完整還原所有配電線路，并通過使用大疆智圖的云 PPK 解算功能進(jìn)行重建，得到了相同的數(shù)據(jù)結(jié)果。                                           通過禪思 L2 采集點云發(fā)現(xiàn)藤蔓導(dǎo)致的缺陷，給運維消缺提供有效依據(jù)

 低溫雪后天氣測試：清晰還原精細(xì)化結(jié)構(gòu)
 
隨著寒潮的到來，氣溫逐漸下降，電網(wǎng)負(fù)荷不斷攀升，各地紛紛展開電力巡檢，確保冬季電力供應(yīng)正常運轉(zhuǎn)。在東北地區(qū)，冰災(zāi)預(yù)防格外重要，而無人機已經(jīng)成為災(zāi)害巡視的重要手段之一。

 利用激光雷達(dá)對線路上的導(dǎo)地線、鐵塔以及周邊地貌進(jìn)行掃描，能夠生成精度達(dá)厘米級的點云模型，對災(zāi)害預(yù)測具有重要的指導(dǎo)意義。                                                                                       雪后低溫天氣巡檢
 
低溫環(huán)境下，可能會影響激光雷達(dá)正常作業(yè)，且地面被厚雪覆蓋后，將直接影響反射率，對給激光雷達(dá)數(shù)據(jù)采集工作帶來了一定挑戰(zhàn)。

 工作人員在吉林某地區(qū)開展輸電線路的實踐測試，現(xiàn)場環(huán)境溫度約 -15℃，在禪思 L2 的設(shè)計溫度范圍內(nèi)（不低于 -20℃），產(chǎn)品可免預(yù)熱采集作業(yè)。

 在低溫多雪的天氣條件下，點云采集的質(zhì)量受到了較輕微的影響，但整體而言，桿塔細(xì)節(jié)、金具和導(dǎo)地線都能夠清晰還原。多組采集數(shù)據(jù)疊加驗證后，整體相對精度保持一致，為線路運維分析提供了可靠的數(shù)據(jù)分析支持。                                                                                   雪后某 500kV 輸電線路建模效果

禪思 L2 的全面升級，為電力線路高效采集工作帶來了全新的解決方案：不僅提升了采集效率，而且在各種復(fù)雜環(huán)境中表現(xiàn)出色。無論是在大落差山區(qū)、弱網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，還是在低溫的天氣條件下，禪思 L2 都能夠勝任，為電力行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了可靠的支持。