禪思 L2 復(fù)雜場(chǎng)景實(shí)測(cè)介紹
在輸配電線路中，激光雷達(dá)點(diǎn)云掃描是電網(wǎng)運(yùn)維的重要工作之一。比如，通過(guò)激光雷達(dá)采集點(diǎn)云，生成高質(zhì)量三維模型，能夠識(shí)別線路附近的植被情況，排查樹(shù)木隱患，保障電網(wǎng)的運(yùn)維安全。
禪思 L2 電網(wǎng)應(yīng)用
我國(guó)地域遼闊，輸配電線路錯(cuò)綜復(fù)雜，工作人員經(jīng)常需要在不同環(huán)境下作業(yè)，對(duì)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(shì)，為了更好地驗(yàn)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(hào)弱的山區(qū)環(huán)境、雪后低溫的輸配電場(chǎng)景中，測(cè)試產(chǎn)品點(diǎn)云采集效果。
DJI M350 RTK + 禪思 L2
川西高原大落差測(cè)試：?jiǎn)未物w行，重建 500kV 輸電線路模型
在海拔超過(guò) 3000 米的川西高原上，輸電線路蜿蜒穿過(guò)高山大河，沿線多懸崖峽谷，地勢(shì)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(cè)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(duì)山區(qū)大落差環(huán)境。通過(guò)下圖可以清晰看出，點(diǎn)云稀疏且存在桿塔不完整的問(wèn)題，必須掃描兩次才能有效還原。
禪思 L1，云臺(tái) -90°，掃描一次
然而，兩次飛行意味著作業(yè)時(shí)間至少翻倍，這對(duì)于追求效率的電力巡檢作業(yè)來(lái)說(shuō)，仍然有很大的提升空間。
禪思 L1，云臺(tái) -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(shí)現(xiàn)以往 2 次飛行才能達(dá)到的效果。
禪思 L2，云臺(tái) -90°，掃描一次
此外，通過(guò)對(duì)一個(gè) 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最佳的，V 串點(diǎn)云模型得到了完整還原。
左：禪思 L1，云臺(tái) -90° 單次飛行
中：禪思 L1，云臺(tái) -75° 往復(fù)飛行
右：禪思 L2，云臺(tái) -90° 單次飛行
弱信號(hào)山區(qū)測(cè)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(diǎn)云數(shù)據(jù)時(shí)，通常會(huì)遇到兩大挑戰(zhàn)：
1、網(wǎng)絡(luò) RTK 信號(hào)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(huì)導(dǎo)致部分線路無(wú)法獲得穩(wěn)定的 RTK 信號(hào)。
2、4G/5G 通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)質(zhì)量不佳。
沒(méi)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)意味著無(wú)人機(jī)將無(wú)法使用網(wǎng)絡(luò) RTK 服務(wù)。
這兩類弱網(wǎng)環(huán)境，均會(huì)導(dǎo)致電力線路點(diǎn)云數(shù)據(jù)不完整。盡管可以通過(guò) PPK 方式解決部分問(wèn)題，但對(duì)于電力作業(yè)者而言，需要額外攜帶 RTK 移動(dòng)站并獲取已知坐標(biāo)點(diǎn)，并不方便。
山區(qū)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)往往不佳
大疆智圖支持對(duì) L2 采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行云 PPK 解算，工作人員無(wú)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(shí)時(shí)差分?jǐn)?shù)據(jù)，作業(yè)人員依然能通過(guò)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(duì)粵西某山區(qū) 4G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋較差的配電場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試。過(guò)去，工作人員使用禪思 L1 作業(yè)，常常因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)不佳導(dǎo)致 RTK 無(wú)法固定，最后數(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(hào)的山頂位置進(jìn)行測(cè)試。在實(shí)際作業(yè)中，為了避免山區(qū)遮擋導(dǎo)致無(wú)人機(jī)圖傳中斷和 RTK 失鎖，將無(wú)人機(jī)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(duì)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(guò)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(guò)禪思 L2 采集點(diǎn)云發(fā)現(xiàn)藤蔓導(dǎo)致的缺陷，給運(yùn)維消缺提供有效依據(jù)
低溫雪后天氣測(cè)試：清晰還原精細(xì)化結(jié)構(gòu)
隨著寒潮的到來(lái)，氣溫逐漸下降，電網(wǎng)負(fù)荷不斷攀升，各地紛紛展開(kāi)電力巡檢，確保冬季電力供應(yīng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在東北地區(qū)，冰災(zāi)預(yù)防格外重要，而無(wú)人機(jī)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(duì)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(jí)的點(diǎn)云模型，對(duì)災(zāi)害預(yù)測(cè)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(huì)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(duì)給激光雷達(dá)數(shù)據(jù)采集工作帶來(lái)了一定挑戰(zhàn)。
工作人員在吉林某地區(qū)開(kāi)展輸電線路的實(shí)踐測(cè)試，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度約 -15℃，在禪思 L2 的設(shè)計(jì)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(diǎn)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(yàn)證后，整體相對(duì)精度保持一致，為線路運(yùn)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(jí)，為電力線路高效采集工作帶來(lái)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(wú)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。
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