三维激光雷达无人机树障实时测量系统研究

张 英，汪 勇，廖如超，袁新星，康泰钟

（1.广东电网有限责任公司机巡作业中心，广东 广州 510145; 2.北京数字绿土科技有限公司，北京 100089）

0 引 言

生长在输电线路附近，并且对线路造成安全隐患的树木会被定义为危险树障。及时清理危险树障是架空线路安全运行的重要工作，其保证电网安全、经济、可靠运行[1-2]。

对输电线路定期巡检和及时发现并清理危险树障，能够有效消除树障导致的隐患或事故。但是，人工巡线劳动强度大、效率低，维护人员在高压线路上作业存在危险，并且线路所在环境复杂，人与设备难以进入荒山野岭，无人机作业成为电力巡检的新手段[3-6]。而在巡检过程中，如何通过无人机测量树木与导线的距离是判断树木是否为危险树障的关键。而随着测量仪器的不断进步，目前导线激光测距、超声波测距、倾斜摄影测距、直升飞机机载激光雷达建模测距技术在我国架空输电线路巡检作业中都被普遍使用。这些方法不仅提高了树障测量的精度，还提高了线路巡检作业的效率。然而这些方法还存一些不足，在导线激光测距中，其通过向目标发射一簇激光反射进行测距，覆盖面小，在巡检过程中难以获知全面的树木信息，对日后运维管理造成困难[7-8]；在超声波测距中，通过超声波传输和反射之间时间差进行距离测量，而在实际作用中，超声波测量距离有限，并且超声波的速度还受温度和风向的干扰，会被吸音面吸收导致实际测量数据不稳定[9]；……