高压输电通道沿线环境复杂,施工机械外破、树木超高是威胁电网安全运行的重要隐患。传统的视频监控手段由于缺失深度信息,难以精确测距,导致虚警频繁,耗费大量人工复核资源。
为此,山东信通电子(001388)股份有限公司(以下简称“信通电子(001388)”)此前已率先引入高精度三维激光雷达技术,为电网提供量化监测能力。近期,信通电子(001388)对该方案进行升级换代,将核心雷达模组由Avia正式切换为全新一代1535nm工业级激光雷达——傲览Avia2,进一步提升通道主动安全防护的精准度与可靠性。
一、视雷融合的量化测距方案
信通电子(001388)推出的新一代高精度激光雷达点云融合枪机(以下简称“信通点云枪机”),核心集成Livox傲览Avia2激光雷达,实现图像智能分析与三维点云的深度融合。
. 按需联动,低功耗运行:支持“定时扫描”与“前端AI联动触发”双模式。当可见光AI识别到通道异常,即刻激活内置的Avia2进行局部三维扫描,实时输出量化测距数据。
. 联合建模,精准测距:采用二维单目图像目标检测与三维激光点云重投影的联合建模测距方法,实时解算隐患物与导线之间的几何净空距离,Avia2系统误差在5cm以内。
二、方案亮点:更远、更准的通道防护能力
1.核心激光器换代,大幅提升探测距离与细节辨识度
信通点云枪机集成了Avia2,其采用的1535nm光纤激光器相比上一代905nm的Avia,光学性能实现整体优化:
. 双视场角切换,量程大幅跃升:支持一键切换大、小视场角。大视场模式(80°×80°)测距达400米;小视场模式(15°×15°)测距达800米以上。实测在500米大档距下,可清晰还原492.8米对侧杆塔点云,最远检出可达932.6米。
. 光斑更为精细:发射光斑在100米处由上一代的5cm*40cm大幅缩小至2.5cm*2.5cm。极小的发散角带来了更高的角分辨率,可精准辨识纤细导线与微小障碍物的几何特征。
. 非重复扫描:区别于传统的重复扫描,Avia2采用非重复式扫描方案,随着积分时间增加,空间覆盖率迅速提升,有效减少扫描盲区。在输电场景中,能更好地捕捉纤细导线、悬空异物及吊臂梢部等细长物体,提供更完整的点云细节。
. 解算高效实时:测量点频由24万点/秒提升至35万点/秒以上,且点云数据在1分钟内即可完成实时解算,显著提升了通道异常应急响应的及时性。
2.二维图像与三维点云融合,实现厘米级分级告警
信通点云枪机攻克了传统二维视频监控缺乏深度信息的瓶颈,通过算法融合,对通道隐患实施精准量化与分级管控:
. 雷视联动,按需扫描:支持“定时扫描”与“前端AI联动触发”双模式。当可见光AI识别到通道内有施工机械等疑似隐患时,立即联动触发内置的Avia2激光雷达进行三维扫描,不仅提升了监测实时性,更能显著降低设备综合功耗。
. 联合建模,精准测距:方案采用二维单目图像目标检测与三维激光点云重投影的联合建模测距方法,实时解算隐患物与导线之间的几何净空距离,系统误差在5厘米以内。
. 智能分类,分级告警:系统根据实测距离自动划定安全阈值,实施分级告警。二级告警(提示性)指隐患物距导线较远,危害较小;一级告警(警示性)指隐患物逼近安全距离,危害极大。针对不同等级告警进行差异化处置派单,极大地缓解了人工审核海量视频图片的压力。
三、全天候、全方位状态监测
依托设备一体化集成设计,信通点云枪机在保障输电通道防外破的同时,可进一步拓展应用于多种关键场景,实现“一机多能”:
. 树障精确测距:定时扫描通道,实时测量树木与导线距离,掌握树木生长对导线的影响。
. 无需停电的高精度弧垂监测:通过高频点云还原整档导线三维姿态,高精度计算导线对地安全距离和弧垂。对比验证表明,精度远超传统倾角传感器(885946)方案,且安装无需停电,简化施工。
. 洪水监测拓展:设备支持外接雷达液位计,在线观测河道水位高度,实现洪水预警。
四、应用成效与价值总结
在实际输电线路监测应用中,信通点云枪机方案取得了切实的应用成效,并在防外破、降本增效等方面表现出显著的实际价值。
. 减少监拍误报,减轻运维劳动强度:以试点区域30套在线设备为例,未开启雷达测距时无效告警占比高达60%。开启隐患测距后,每月自动过滤无效告警3000张,大幅减轻了运维人员劳动强度。
. 无接触式测量,测距更准更安全:实测表明,本方案精度(相对误差0.25米以内)远超传统倾角传感器(885946)测弧垂方案(传感器(885946)计算误差常在-5.2%左右),且免停电安装,保障了安装人员与线路安全。
. 实现“实时监控、精准量测、主动防护”:满足对输电线路通道外破隐患的实时监控与量化分析,发生隐患第一时间告警并通知处置人员及时响应。
由 Avia向Avia2的核心模组换代,赋予了信通点云枪机更精准、更远距离的全天候多维度状态感知能力。这一方案深度契合智能电网(885311)数字化转型政策,在降低虚警率的同时,为数字孪生(885820)电网的通道感知构筑起高精度的三维底座,持续为我国电力安全保驾护航。
