遙感應用(一)---SAR在電力輸電線(xiàn)路中的應用
隨著(zhù)電力行業(yè)發(fā)展,輸電鐵塔的安全性和穩定性對于電力運輸的重要性不言而喻,目前大都采用人工巡線(xiàn),機器人人巡線(xiàn),直升機巡線(xiàn),航空數字攝影巡線(xiàn)等方法保證輸電線(xiàn)路的安全,輸電鐵塔有許多位于山區,這些方法都存在無(wú)法避免的缺陷;而合成孔徑雷達不受雨雪,光照等條件影響,可全天時(shí)全天候觀(guān)測的特點(diǎn)以及對于鐵塔的廣域檢測具有重要意義,因此電力行業(yè)對SAR衛星特別是干涉SAR衛星的需求日趨強烈,干涉SAR不僅可以監測形變,還可以生成數字高程模型(DEM)。SAR 數據具有監測精度高、范圍廣、全天時(shí)全天候等優(yōu)勢,可滿(mǎn)足對于電力設施的三維形變、輸電通道及基礎設施沉降變形監測、輸電線(xiàn)路環(huán)境監測等方面的需求。
一、SAR在電力輸電線(xiàn)路中應用
01電力設施的三維形變
桿塔等電力設施的三維形變監測和風(fēng)險預警。
傳統手段 |
創(chuàng )新手段 |
針對桿塔等電力設施的三維形變監測的常規手段是用無(wú)人機傾斜攝影測量進(jìn)行電力設施高程測量和三維建模,進(jìn)一步獲取電力設施的三維形變。 |
通過(guò)SAR數據周期性地進(jìn)行桿塔等電力設施的形變監測,結合膨脹系數等因素形成風(fēng)險預警報告。 |
02輸電通道及基礎設施沉降變形監測
輸電通道及變電站、高壓電塔等基礎設施的定期沉降監測。
傳統手段 |
創(chuàng )新手段 |
針對輸電通道及變電站、高壓電塔的各類(lèi)基礎設施定期沉降監測常規手段是采用北斗GNSS等各類(lèi)傳感器實(shí)現相關(guān)設施的定期沉降監測。 |
采用InSAR技術(shù)來(lái)對輸電通道及變電站、高壓電塔的各類(lèi)基礎設施進(jìn)行持續的沉降監測,形成數據分析報告作為輸電通道及變電站、高壓電塔安全評估、隱患排查的參考依據。 |
03輸電線(xiàn)路環(huán)境監測
輸電通道周邊地物的解譯及高程模型生產(chǎn),確認輸電線(xiàn)路的環(huán)境問(wèn)題。
傳統手段 |
創(chuàng )新手段 |
針對輸電通道周邊房屋建筑、施工、植被樹(shù)木的檢測,常規手段是安排人員去現場(chǎng)巡檢以及采用無(wú)人機Lidar技術(shù)進(jìn)行樹(shù)木高度的監測。 |
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(shù)木檢測,有效獲取周邊新增房屋建筑、施工及樹(shù)木樹(shù)冠高度,為輸電線(xiàn)路安全運行提供保障。 |
(二)在電力行業(yè)應用的優(yōu)勢
輸電通道周邊不同應用場(chǎng)景傳統技術(shù)的局限在于常規人工作業(yè)存在周期性采集數據,人工和設備成本較高,同時(shí)人工手測也存在各類(lèi)誤差、消極作業(yè)等問(wèn)題。而使用無(wú)人機作業(yè)的話(huà),存在禁飛區、陰雨天氣影響飛行、輸電通道多處于荒郊野外,無(wú)人機飛行范圍受限等一系列問(wèn)題。綜合考慮,采用多極化SAR數據對輸電通道周邊植被樹(shù)木、輸電通道及變電站、高壓電塔等基礎設施進(jìn)行監測,在電網(wǎng)管理單位指導下可節約用于輸電通道巡視的人力和物力,提高管理效率,達到區域監測全覆蓋,有效保障輸電線(xiàn)路安全運行。
變電站電塔設備的構筑物進(jìn)行高程測量和建筑物三維建模的傳統技術(shù)針對于大面積范圍下多個(gè)變電站建模成本較高,通過(guò)SAR數據輔助光學(xué)立體像對數據對大面積區域內的多個(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(lèi)基礎設施沉降監測方面的傳統技術(shù)局限在于,需要布設較多的傳感器,傳感器的通信供電都需要較高的人工維護成本,同時(shí)傳感器存在使用壽命,后期更換需要較大的成本費用。采用衛星遙感技術(shù)進(jìn)行監測,無(wú)需地表布置傳感器設備,即可完成周期性毫米級監測。
(三)應用案例
01輸電通道周邊地物的解譯及高程模型生產(chǎn),確認輸電線(xiàn)路的環(huán)境問(wèn)題。
02輸電通道及變電站、高壓電塔等基礎設施的沉降定期監測
在南方某電力設施區域內獲取了大量的地表形變監測點(diǎn),進(jìn)而監測到多處地質(zhì)形變區域,尤其發(fā)現在輸電線(xiàn)塔周?chē)嬖诿黠@形變區。