线树矛盾一直是输电检修工作的一个痛点。传统的线路树障清除查看确认，都是基于全站仪、测距仪等仪器测量山区段导线与树木的距离，需要登山、爬塔、在待巡视的导线旁使用望远镜辅助等，费时费力，效率低工作强度大。目前机载激光雷达技术在输电运维领域的运用日益广泛，激光雷达点云数据已普遍成为输电线路运维的基础数据。

        总体指标

        ①硬件构架：专业无人机+防抖云台+机载微型激光雷达

        ②工作高度：0~500米

        ③工作距离：2000米

        ④实时自动仿线飞行：实现自动捕获导地线目标，控制无人机的速度和方向，沿着导地线自主飞行。

        ⑤树障实时检测：自主仿线飞行过程中，激光雷达检测到树障时，控制无人机自动悬停并拍摄巡检影像

        ⑥兼顾导线巡视：在仿线飞行的同时按照一定的拍照评论拍摄导地线，为判断导地线断股、散股、雷击伤害等提供影像资料

        ⑦弧垂实时测量：可自动实时测量档距并在落地后呈现在树障分析报告中

        ⑧一次连续工作时间：根据巡视线路档距而定，建议最长不超过15分钟

        ⑨可巡视场景：山地、水体、丘陵、建筑等有线树矛盾，又人员不便于到达或不便于观察的线路

        随着无人机的飞速发展，形成了种类繁多、形态各异的无人机类别。本项目无人机初步选型大疆御2系列无人机，搭载微型激光雷达，设备轻便，便于携带，实现单兵，满足硬件需求与整体可靠性。

        激光雷达要求

        1.探测距离：1 ~ 50m (80%物体反射率)；1 ~ 26m (20%物体反射率)；

        2.精度:可达±3cm；典型值：±10cm；

        3.激光返回模式：单次回波

        4.采样频率：9200Hz；

        5.重量：150克

        6.重复率：200,000点/秒

        7.尺寸80mm x 80mm x 60mm

        8.工作电压9-16V DC

        9.运行环境温度-20°C ~ +65°C

        10.防水等级IP67

        11.功耗12W (典型值)

        无人机自主仿线飞行

        无人机在启动巡检作业任务前先读取该次巡检的塔段信息，包括塔段大小号塔的塔型数据，塔的高度，塔的GPS坐标位置等。无人机能够全自动旋转无人机的机头朝向使得其与塔段间高压线的方位角保持正交垂直。然后通过无人机内部的IMU对飞机的速度积分可以实现飞机一定范围内精准的移动距离。即无人机塔顶全自动下降到待巡检的下高压线的一侧然后启动向大号塔巡检飞行的任务。

        基于激光雷达的无人机树障实时检测

        基于微型激光雷达的导线对树空间距离的实时检测技术，飞行过程中，激光雷达以固定转速以及固定的扫描频率进行空间测距扫描，激光雷达以无人机机头方向为初始零度方向，在一定的角度区域内作为架空高压线点云数据采集区域，通过数据滤波得到有效的高压线以及树木在极坐标系以无人机为坐标原点的角度以及距离信息，从而实现线树距离实时检测。

线树距离实时检测原理示意图

        该产品由苏州电力公司和苏州艾思兰光电联合研发，采用多旋翼无人机为传感器载荷平台，设计实现一套能够自动识别跟踪导地线开展巡检作业的硬件平台以及导线对树空间距离的实时检测的软件开发。解决目前无人机导地线巡检以手动模式巡检为主，工作量大，作业效率低、操作安全隐患、缺少科学分析、精度低、管理方式落后等问题。实现无人机自主巡视及线路树障实时识别，实时高效完成线树距离的测量工作，便于精准辅助现场树障清除，提升巡视效率。通过有效结合无人机、图像识别（AI技术）、激光雷达技术，可以精确识别和规避供电线路。整个系统简洁高效、成本低、技术可靠、便于野外携带。

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