遙感應(yīng)用(一)---SAR在電力輸電線路中的應(yīng)用
隨著電力行業(yè)發(fā)展,輸電鐵塔的安全性和穩(wěn)定性對(duì)于電力運(yùn)輸?shù)闹匾圆谎远?,目前大都采用人工巡線,機(jī)器人人巡線,直升機(jī)巡線,航空數(shù)字?jǐn)z影巡線等方法保證輸電線路的安全,輸電鐵塔有許多位于山區(qū),這些方法都存在無(wú)法避免的缺陷;而合成孔徑雷達(dá)不受雨雪,光照等條件影響,可全天時(shí)全天候觀測(cè)的特點(diǎn)以及對(duì)于鐵塔的廣域檢測(cè)具有重要意義,因此電力行業(yè)對(duì)SAR衛(wèi)星特別是干涉SAR衛(wèi)星的需求日趨強(qiáng)烈,干涉SAR不僅可以監(jiān)測(cè)形變,還可以生成數(shù)字高程模型(DEM)。SAR 數(shù)據(jù)具有監(jiān)測(cè)精度高、范圍廣、全天時(shí)全天候等優(yōu)勢(shì),可滿足對(duì)于電力設(shè)施的三維形變、輸電通道及基礎(chǔ)設(shè)施沉降變形監(jiān)測(cè)、輸電線路環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的需求。
一、SAR在電力輸電線路中應(yīng)用
01電力設(shè)施的三維形變
桿塔等電力設(shè)施的三維形變監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。
傳統(tǒng)手段 |
創(chuàng)新手段 |
針對(duì)桿塔等電力設(shè)施的三維形變監(jiān)測(cè)的常規(guī)手段是用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量進(jìn)行電力設(shè)施高程測(cè)量和三維建模,進(jìn)一步獲取電力設(shè)施的三維形變。 |
通過(guò)SAR數(shù)據(jù)周期性地進(jìn)行桿塔等電力設(shè)施的形變監(jiān)測(cè),結(jié)合膨脹系數(shù)等因素形成風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警報(bào)告。 |
02輸電通道及基礎(chǔ)設(shè)施沉降變形監(jiān)測(cè)
輸電通道及變電站、高壓電塔等基礎(chǔ)設(shè)施的定期沉降監(jiān)測(cè)。
傳統(tǒng)手段 |
創(chuàng)新手段 |
針對(duì)輸電通道及變電站、高壓電塔的各類基礎(chǔ)設(shè)施定期沉降監(jiān)測(cè)常規(guī)手段是采用北斗GNSS等各類傳感器實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)施的定期沉降監(jiān)測(cè)。 |
采用InSAR技術(shù)來(lái)對(duì)輸電通道及變電站、高壓電塔的各類基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行持續(xù)的沉降監(jiān)測(cè),形成數(shù)據(jù)分析報(bào)告作為輸電通道及變電站、高壓電塔安全評(píng)估、隱患排查的參考依據(jù)。 |
03輸電線路環(huán)境監(jiān)測(cè)
輸電通道周邊地物的解譯及高程模型生產(chǎn),確認(rèn)輸電線路的環(huán)境問(wèn)題。
傳統(tǒng)手段 |
創(chuàng)新手段 |
針對(duì)輸電通道周邊房屋建筑、施工、植被樹木的檢測(cè),常規(guī)手段是安排人員去現(xiàn)場(chǎng)巡檢以及采用無(wú)人機(jī)Lidar技術(shù)進(jìn)行樹木高度的監(jiān)測(cè)。 |
使用多期多極化SAR技術(shù)來(lái)進(jìn)行輸電通道周邊房屋建筑、施工、植被樹木檢測(cè),有效獲取周邊新增房屋建筑、施工及樹木樹冠高度,為輸電線路安全運(yùn)行提供保障。 |
(二)在電力行業(yè)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
輸電通道周邊不同應(yīng)用場(chǎng)景傳統(tǒng)技術(shù)的局限在于常規(guī)人工作業(yè)存在周期性采集數(shù)據(jù),人工和設(shè)備成本較高,同時(shí)人工手測(cè)也存在各類誤差、消極作業(yè)等問(wèn)題。而使用無(wú)人機(jī)作業(yè)的話,存在禁飛區(qū)、陰雨天氣影響飛行、輸電通道多處于荒郊野外,無(wú)人機(jī)飛行范圍受限等一系列問(wèn)題。綜合考慮,采用多極化SAR數(shù)據(jù)對(duì)輸電通道周邊植被樹木、輸電通道及變電站、高壓電塔等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測(cè),在電網(wǎng)管理單位指導(dǎo)下可節(jié)約用于輸電通道巡視的人力和物力,提高管理效率,達(dá)到區(qū)域監(jiān)測(cè)全覆蓋,有效保障輸電線路安全運(yùn)行。
變電站電塔設(shè)備的構(gòu)筑物進(jìn)行高程測(cè)量和建筑物三維建模的傳統(tǒng)技術(shù)針對(duì)于大面積范圍下多個(gè)變電站建模成本較高,通過(guò)SAR數(shù)據(jù)輔助光學(xué)立體像對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)大面積區(qū)域內(nèi)的多個(gè)變電站、換電站均可直接完成建模,效率高,成本低。
輸電通道及變電站、高壓電塔的各類基礎(chǔ)設(shè)施沉降監(jiān)測(cè)方面的傳統(tǒng)技術(shù)局限在于,需要布設(shè)較多的傳感器,傳感器的通信供電都需要較高的人工維護(hù)成本,同時(shí)傳感器存在使用壽命,后期更換需要較大的成本費(fèi)用。采用衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),無(wú)需地表布置傳感器設(shè)備,即可完成周期性毫米級(jí)監(jiān)測(cè)。
(三)應(yīng)用案例
01輸電通道周邊地物的解譯及高程模型生產(chǎn),確認(rèn)輸電線路的環(huán)境問(wèn)題。
02輸電通道及變電站、高壓電塔等基礎(chǔ)設(shè)施的沉降定期監(jiān)測(cè)
在南方某電力設(shè)施區(qū)域內(nèi)獲取了大量的地表形變監(jiān)測(cè)點(diǎn),進(jìn)而監(jiān)測(cè)到多處地質(zhì)形變區(qū)域,尤其發(fā)現(xiàn)在輸電線塔周圍存在明顯形變區(qū)。