2基于空间信息的架空线路智能巡检技术研究-北京电科院-赖曦文.pdf

1、基于空间信息的架空线路智能巡检技术研究国网北京电科院 赖曦文2026年5月2026/5/251目录CONTENTS研究背景项目成果技术路线研究内容下一步计划2026/5/252PartPart1 1研究背景研究背景2026/5/253研究背景2026/5/254三维点云数据目前多用于基础建模与静态展示，未能充分利用其高精度空间信息支撑摄像头动态瞄准、隐患智能识别等深层次巡检应用。三维点云基础数据利用不足异常处置智能化不足终端巡视优势未充分发挥针对以上痛点问题，提出“基于空间信息的架空线路智能巡检技术研究”随着电网规模与数据量跃升，传统人工巡检已无法满足现代电网的时效与安全需求，无人化、智能化巡

2、检成为必然趋势。目前北京公司已完成线路2万余基杆塔三维点云采集和1万余套可视化装置安装工作，率先在国网范围内实现全部适航区杆塔无人机自主巡检和输电通道可视化全覆盖，极大提升了电网智能运维水平。但仍存在三维点云基础数据利用不足、可视化装置利用潜能尚未充分发挥等问题。告警后异常核查处置过于依赖监控人员，未实现智能判定、自主派单，效率不高且因人员疏忽导致现场失控问题时有发生。可视化终端日常处于单一画面“守望态”，多用于异常数据事件回传，没有充分发挥出其可旋转、可变焦的优势。PartPart2 2技术路线技术路线2026/5/255技术路线技术路线2026/5/256基于架空线路及可视化装置的结构化与

3、非结构化数据，提出一种摄像头智能引导算法，构建智能引导系统及视频巡检智能体，实现架空线路异常识别、告警及工单派发全流程闭环管理。非结构化数据结构化数据杆塔台账线路台账相机台账点云数据地形数据影像数据模型数据3D智能引导系统构建相机内外参解算二三维映射关系相机参数多相机联合引导技术实现相机引导控制多相机联合监测杆塔部件点云智能分类输电线路高精度建模单点巡视激光点云智能分类算法逆向建模算法棋盘格标定法半自动解算算法智能引导算法目标识别及测距算法多点巡视多维巡视本体巡检通道巡检侵入物识别隐患测距数据收集与处理输电视频智能体搭建图像识别语义分析隐患识别距离测量风险研判工单派发处置反馈PartPart3

4、 3研究内容研究内容3-1 输电线路点云处理与快速建模技术研究3-2 可视化装置位姿校准技术研究3-3 基于空间模型引导的可视化装置集群联合监测技术研究2026/5/257研究内容2026/5/25801基于采集的点云数据，开展点云快速分类算法研究及输电线路高精度建模技术研究，构建3D智能引导系统数字底座。020304研究内容开展多相机集群组织联合监测技术研究，构建了“拾取-查询-瞄准-拉取”的智能化监测流程，实现了多相机协同控制。输电线路点云处理与快速建模技术研究提出了基于深度学习模型的外参解算优化技术以及从内参标定到外参解算的全流程方案，实现了相机位姿高精度校准。采用AI模型实现输电通道侵

5、入物识别，并通过照片与三维点云的二三维映射关系，计算外部隐患与导线的距离。输电线路智能隐患识别技术研究可视化装置位姿校准技术研究可视化装置联合监测技术研究研究内容2026/5/2591.1 基于人工智能的输电线路点云分类技术研究1.点云分类数据集标注及样本库构建。根据输电线路点云分类基本要求，制定了点云分类数据集标注规范，点云分类标注类别包括杆塔、导线、地线等。2.数据集预处理及标签增强。为保证后续模型训练和推理效果的最佳，对数据集进行了预处理，包括点云采样、数据增强、归一化处理、标签细化处理和类别平衡处理。3.输电线路点云分类AI模型设计。提出一种改进的PointTransformer模型，

6、首先增加了新的编码层，让模型能更智能地关注不同部件组的特征；其次强化了位置识别能力，让AI更清楚各个零件在空间中的位置；最后优化了数据处理方式，在保证精度的同时提升了运算效率。杆塔植被地线绝缘子导线建筑跨线引流线类别精度导线0.991杆塔0.982植被0.915建筑物0.939绝缘子0.94引流线0.953交跨线0.909道路0.884地面0.697地线0.978其他线路0.917模型整体分类效果提出的点云分类模型分类效率可达30s/G，较传统分类算法效率（250s/G）提升8倍。1 输电线路点云处理与快速建模技术研究2026/5/25101.2 输电线路三维实体建模技术研究1.基于GIM数据