展翅翱翔 助梦起航
时值初夏,陕北的早晚气温还较为凉爽,但太阳的辐射强度已经非常高,在炎炎烈日之下,中国能建陕西院航测小组正在安塞县冰草峪的山头上紧锣密鼓地进行着100兆瓦风电场工程无人机航飞作业。这已是该院自主航飞的第18个工程,也是该院航飞的第9个风电项目。经过多个工程的磨练,陕西院的无人机航测技术从零起步,依靠踏实的努力与精湛的专业技能,一步一个脚印,在风电与光伏的舞台上演绎着精彩篇章。
审时度势 引进免像控型无人机技术
2015年1月,临近春节,陕西院中标了榆林府谷田家寨一期50兆瓦风电项目。这是该院中标的第一个自初步设计至施工图设计阶段的风电项目,也是该院风电项目勘测设计的开山之作,对于打开风电设计新局面具有重要意义。
风电设计最重要的环节是风资源计算,而风资源计算的基础是准确的地形图数据,测量专业须在20天内提交1:2000风电场区地形图,工期非常紧急。该项目位于府谷县田家寨乡与新民镇交界处,测图范围约50平方公里,面对这样的大面积地形图测绘和如此紧急的工期要求,选择快速、精确的测量方式显得尤为重要。人工测量模式已全然不能满足其需求,陕西院勘测室经过市场调研和技术分析,果断采用了航空摄影测量方案,并如期交付了地形图产品。
我国的航空摄影测量技术经过半个多世纪的发展,在各行业的应用都已非常成熟,尤其在铁路、公路等行业设计院的应用普及程度极高,而电力行业的航测技术应用仅限于输电线路的航空摄影测量,很多电力设计院至今仍没有自己的航测设备,这一现状很大程度地限制了风电、光伏等较大面积场地测量工作的开展。
当前新能源设计市场竞争极为激烈,工期要求也极为紧张,往往很短的时间内就要求完成数十、成百平方公里的1:2000或1:1000地形图,面对这样的现状与压力,传统的人工测绘模式已无法满足新形势下的需求。为此,在院领导的大力支持下,对市面上的航测无人机状况进行了调研,经过多方对比,最终选定了符合该院作业要求的免像控天狼星无人机。传统的航测技术大体包括航飞、像控、内业数据处理三大块,而天狼星无人机机身上自带了GPS RTK流动站,因此无需像控工作即可获取高精度的数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)成果以及空三解算数据,即便在没有地面像控点的情况下数据精度仍可保障在5cm以内。该技术在省去像控这一繁重的工作量的同时,为获取地形图成品大大缩短了生产周期,对陕西院的新能源设计场地地形图获取提供了有力的保障。
该机的成功引进,大大提高了陕西院在风电与光伏以及变电站等大面积场地形勘测领域的竞争力,同时也标志着该院在航测领域迈出了坚定的一步。
勤学苦练 努力钻研航飞新技术
2015年5月,陕西院中标了陕西华电神木高家堡100兆瓦风电场工程,该工程的测图范围为约100平方公里的黄土峁山区与沙漠地区,测绘图成品要求为1:2000的地形图。这是继榆林府谷田家寨一期50MW风电项目之后的第二个做到施工图设计阶段的风电场,这是市场对陕西院的肯定,因此更不能有丝毫懈怠。此前田家寨风电场的经验与教训,使陕西院认识到了在地形图获取上的不足,因此,这项工程开始之初,陕西院就决定采用免像控的无人机来支持工程的地形测绘。
该工程是陕西院自主使用无人机航测技术进行地形测量的第一个项目,整个项目的航飞作业历时10天。在项目进展中,为尽快掌握天狼星无人机航飞技术,航测组工作人员起早贪黑积极探索,每天伴着朝霞出发,踏着晚霞归来,在野外都是凉水就风沙,顶着炎炎烈日认真学习完成着航飞作业。通过大家的勤学苦练和不断地攻克难关,最终保质保量的完成了航飞任务。这一次高家堡风电场工程的航飞工作,成功锻炼出了陕西院无人机航飞队伍,也正是这支队伍,随后相继完成了近二十个项目的航飞工作,测图面积累计约600平方公里。
经过多个省市地区的无人机航飞工作的锻炼,陕西院无人机的航飞技术越来越娴熟,在飞行的过程中遇到过飞机顶着大风停滞在600米高的高空中,遇到过风机在飞行中受到干扰偏离航线肆意飞行,也遇到过飞机在降落时螺旋桨被戈壁滩的碎石撞断的经历……这一系列的经历都没有难倒航测人员,他们一路攻坚克难,迎难而上,一次次克服并掌握了应对各种困难的要领,在技术得到不断提升的同时,也出色地完成了陕西院的各个航飞项目。
弥补短板 增添航测立体测图新业务
陕西院引进无人机之后,航测小组在很短的时间内就基本掌握了航飞技能,并通过多个工程的磨砺,对天狼星无人机的航飞技能也已完全掌控。然而,为保障新能源设计项目的工期进度,考虑到航测立体采集、编辑工作是个劳动密集型的工作,以及陕西院在该方面无人、无机器的状况,遂将多个工程的航测立体测图进行了外委作业,也因此影响了陕西院航测内业业务的发展。虽然陕西院目前暂不具备专业航测部门在立体测图仪器与技术人员方面的配置,但航测技术的发展对这一专业技能的掌握和专业业务的开展却不可缺失。考虑到此,陕西院领导再次鼓励航测小组激流勇进,积极开拓新业务,大力支持航测组购置了两台最新型的航天远景MapMatrix数字摄影测量系统,并专设场地作为航测组的作业基地。
随后,陕西院第一时间聘请了航天远景的技术人员,并组织航测小组内业成员对MapMatrix数字摄影测量系统进行了系统性基础学习。为培养出一支技术过硬的航测内业队伍,陕西院还聘请中煤航测遥感集团有限公司(西安煤行)提供指导,帮助航测小组内业成员进行深层次的学习。目前陕西院航测小组已经可以独立完成小面积的航测立体采集与编辑工作,翱腾榆阳50兆瓦光伏发电项目工程的1:1000地形图就是航测小组自己在MapMatrix数字摄影测量系统中独立完成的立体测图。
航测内业业务的发展不但缩减了陕西院的项目设计成本,同时更提升了陕西院的测量水平,为该院勘察设计技术的进一步发展奠定了良好的基础。
陕西院在电力行业率先引进了免像控无人机技术,并通过多个项目的实战、磨练和钻研,实现了独立完成各种规模的航测作业,并作为一项单独的业务技术来承接工程项目,该院将继续探索技术难点和关键点,努力在航测领域实现更大的进步与发展。
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