《架空輸電線路機載激光雷達設(shè)備技術(shù)規(guī)范》

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團體標(biāo)準(zhǔn)

T/XXXXxxx—2022

架空輸電線路機載激光雷達設(shè)備技術(shù)規(guī)范

TechnicalspecificationofairborneLiDARforoverheadtransmissionline

(征求意見稿)

2022-XX-XX發(fā)布2022-XX-XX實施

發(fā)布

中國電工技術(shù)學(xué)會

架空輸電線路機載激光雷達設(shè)備技術(shù)規(guī)范

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在有人駕駛直升機上安裝的機載激光雷達設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)、檢查與檢驗方法、使用維護

與定檢（維修）、標(biāo)志、包裝與運輸。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于可安裝在有人駕駛直升機上進行110kV及以上架空輸電線路激光掃描作業(yè)的機載激光雷

達設(shè)備（下文簡稱設(shè)備）。變電站（換流站）機載激光掃描設(shè)備可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件，

凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T191包裝儲運圖示標(biāo)志

GB/T13384機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件

CH/T8024機載激光雷達數(shù)據(jù)獲取技術(shù)規(guī)范

DL/T1345直升機電力作業(yè)安全工作規(guī)程

DL/T1346直升機激光掃描輸電線路作業(yè)技術(shù)規(guī)程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

機載激光雷達airborneLiDAR

在航空平臺上，集成激光雷達、定位定姿系統(tǒng)、數(shù)碼相機和控制系統(tǒng)所構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。

3.2

激光掃描儀laserscanner

發(fā)射激光脈沖，通過記錄激光脈沖從發(fā)射經(jīng)目標(biāo)物反射到接受單元的時間延遲，測定從發(fā)射點到目標(biāo)

發(fā)射點之間距離的測光測距系統(tǒng)。

3.3

定位定姿系統(tǒng)positionorientationsystem（POS）

用于確定傳感器空間位置參數(shù)和姿態(tài)參數(shù)的系統(tǒng)，一般由GNSS接收機和慣性測量裝置集成。

3.4

視場角fieldofview

激光束的掃描角，指激光束通過掃描裝置所能達到的最大角范圍。

3.5

1

瞬時視場角instantaneousfieldofview

激光束發(fā)射時其發(fā)散的角度，又稱激光發(fā)散角。

3.6

脈沖頻率implusefrequency

單位時間內(nèi)激光器所能發(fā)射的激光束數(shù)量。

3.7

慣性測量單元inertialmeasurementunit（IMU）

用于測定傳感器在空間的姿態(tài)變化，包括俯仰角、側(cè)滾角和航偏角。

3.8

定檢RegularChecking

根據(jù)激光掃描設(shè)備的投運時間及不同零部件的特性和損耗程度，按照特定的周期從電氣、結(jié)構(gòu)、功能

等方面對激光掃描設(shè)備進行全面定期檢查，并對部分零部件進行維護或更換。

3.9

時壽件Life-LimitedParts

根據(jù)使用壽命對其進行定期維修或更換的零部件。

4設(shè)備技術(shù)指標(biāo)

4.1一般要求

4.1.1設(shè)備主要包括激光掃描儀、定位定姿系統(tǒng)、數(shù)碼相機等部件。

4.1.2設(shè)備的重量、體積及抗震性應(yīng)符合BELL407、BELL206、H125等機型的改裝要求，且應(yīng)具有中國民

航局頒發(fā)的適航證書。

4.1.3設(shè)備工作溫度應(yīng)在0℃~40℃之間。

4.1.4設(shè)備工作峰值功率應(yīng)小于400瓦。

4.1.5設(shè)備防護等級為IP54。

4.1.6設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)顯示激光掃描儀、數(shù)碼相機、定位定姿系統(tǒng)等部件工作狀態(tài)。

4.1.7設(shè)備宜配備激光掃描作業(yè)的導(dǎo)航裝置，具備顯示飛行對地高度、偏航距離、飛行地速等功能。

4.1.8設(shè)備應(yīng)配備激光點云原始數(shù)據(jù)解算、POS軌跡數(shù)據(jù)解算等軟件，配套軟件（配件）應(yīng)有相應(yīng)的說明

書及操作流程說明。

4.1.9設(shè)備資料應(yīng)備份存檔，具體資料詳見附錄A。

4.1.10設(shè)備自動化、智能化程度應(yīng)較高，操作簡單，易于監(jiān)控，人工干預(yù)少。

4.2激光掃描儀

4.2.1激光等級宜為II級及以上安全激光。

4.2.2激光掃描儀最大脈沖頻率應(yīng)不小于1200kHz，且脈沖頻率在600kHz、目標(biāo)反射率為20%時測距應(yīng)不

小于400m。

4.2.3激光掃描視場角應(yīng)不小于±35°。

2

4.2.4在200m航高（離地面）及75km/h的速度情形下，按照DL/T1346中4.3.5款飛行要求作業(yè)，激光掃

描儀單作業(yè)架次采集的點云密度平均不宜低于100points/㎡，最小不應(yīng)低于90points/㎡；且應(yīng)保證桿塔、

絕緣子及導(dǎo)、地線完整，掛點等清晰可見。

4.2.5激光瞬時視場角應(yīng)不大于0.5rmad。

4.2.6激光掃描儀在150m測距時精度應(yīng)優(yōu)于20mm。

4.2.7激光掃描儀回波模式應(yīng)為多回波。

4.2.8激光掃描儀測距精度和掃描測角精度應(yīng)經(jīng)過檢校。

4.3定位定姿系統(tǒng)

4.3.1定位定姿系統(tǒng)中陀螺儀應(yīng)為光纖陀螺、激光陀螺等高精度陀螺儀。

4.3.2定位定姿系統(tǒng)的側(cè)滾、俯仰角精度應(yīng)優(yōu)于0.005°，航向精度應(yīng)優(yōu)于0.008°。

4.3.3定位定姿系統(tǒng)中慣性測量單元（IMU）記錄頻率應(yīng)高于128Hz。

4.3.4定位定姿系統(tǒng)配備的機載GNSS信號接收機應(yīng)為高精度動態(tài)雙頻測量航空型接收機，有穩(wěn)定的相位

中心，能在高空、高速的環(huán)境下正常工作，數(shù)據(jù)采樣頻率應(yīng)不小于2Hz。

4.3.5定位定姿系統(tǒng)配備的機載GNSS天線應(yīng)具備跟蹤GPS、GLONASS、GALiLeo、北斗等全球?qū)Ш叫l(wèi)星信

號的能力。

4.3.6定位定姿系統(tǒng)應(yīng)具有信號示標(biāo)輸入器（eventmarker）接口,能夠?qū)?shù)碼相機快門開啟脈沖通過接

口準(zhǔn)確寫入GNSS數(shù)據(jù)流，脈沖延遲一般不大于1ms,特殊情況下可適當(dāng)放寬。

4.3.7定位定姿系統(tǒng)存儲器應(yīng)滿足長時間記錄和存儲所有數(shù)據(jù)的容量，最小不宜低于1GB。

4.4數(shù)碼相機

4.4.1數(shù)碼相機分辨率應(yīng)高于3500萬像素。

4.4.2數(shù)碼相機視場角應(yīng)大于65°×45°。

4.4.3數(shù)碼相機焦距應(yīng)不小于24mm。

4.4.4數(shù)碼相機應(yīng)進行標(biāo)定檢校,檢校應(yīng)符合CH/T8024的相關(guān)要求。

5檢查與檢驗方法

5.1檢查與檢驗原則

5.1.1設(shè)備驗收時，應(yīng)按照5.2和5.3進行檢查與檢驗。

5.1.2設(shè)備主要部件維修后或主要部件相對空間關(guān)系變化時，應(yīng)按照5.3進行檢驗。

5.2外觀和資料檢查

5.2.1檢查設(shè)備外觀是否完整、干凈，有無破損，各部件有無松動。

5.2.2按照附錄A檢查設(shè)備資料的完整性。

5.2.3根據(jù)設(shè)備說明書檢查設(shè)備是否滿足4.1要求。

5.2.4設(shè)備主要部件性能檢查：

a）根據(jù)激光掃描儀說明書檢查激光掃描儀技術(shù)指標(biāo)是否滿足4.2要求；

b）根據(jù)定位定姿系統(tǒng)說明書或檢定報告檢查定位定姿系統(tǒng)是否滿足4.3要求；

c）根據(jù)數(shù)碼相機說明書或檢定報告檢查數(shù)碼相機是否滿足4.4要求。

5.3性能檢驗

5.3.1設(shè)備性能指標(biāo)應(yīng)通過直升機試飛數(shù)據(jù)進行檢驗。

3

5.3.2設(shè)備性能參數(shù)檢驗：

a）按照CH/T8024檢校飛行方案進行檢校飛行，并布設(shè)檢校場地面檢查點，檢驗設(shè)備性能指標(biāo)；

b）設(shè)備檢校完畢后，激光點云與布設(shè)的地面檢查點對比，高程中誤差應(yīng)小于10cm；

c）設(shè)備檢校完畢后，交叉航線、平行航線重疊區(qū)域的地物點云數(shù)據(jù)平面誤差不應(yīng)大于10cm，高程誤

差不應(yīng)大于10cm；

d）設(shè)備檢校完畢后，影像與點云數(shù)據(jù)之間套合誤差不宜大于30cm；

e）檢校飛行時定位定姿系統(tǒng)的軌跡位置精度、姿態(tài)精度應(yīng)與標(biāo)稱精度一致。

5.3.3激光掃描儀性能指標(biāo)檢驗：

a）按照典型激光發(fā)射頻率、航高和速度進行試飛，檢驗設(shè)備的激光測距能力、激光脈沖頻率、激光

掃描儀視場角等參數(shù)指標(biāo)；

b）根據(jù)飛行高度、激光脈沖頻率、飛行速度檢驗激光點云密度是否滿足標(biāo)稱參數(shù)；

c）根據(jù)激光掃描帶寬和航高檢驗激光掃描視場角是否滿足標(biāo)稱參數(shù)；

d）通過選取平直路面檢查激光點云數(shù)據(jù)的直線性和均勻性，檢驗激光掃描儀內(nèi)部標(biāo)定的可靠性。

5.3.4按照激光掃描典型作業(yè)方式飛行，檢驗激光掃描采集的數(shù)據(jù)情況：

a）檢查激光點云數(shù)據(jù)的有效點密度，檢查桿塔、絕緣子及導(dǎo)、地線是否完整，檢查掛點是否清晰等；

b）數(shù)碼相機分別采用定距、定時曝光，根據(jù)曝光數(shù)量及位置的連續(xù)性、照片數(shù)量來檢相機是否漏片；

根據(jù)像片質(zhì)量檢查數(shù)碼相機質(zhì)量。

5.3.5系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性和操作性等性能檢驗：

a）檢驗設(shè)備安裝是否合理、便捷、可靠；

b）檢驗設(shè)備防水防塵措施是否合理；

c）檢驗設(shè)備操作的穩(wěn)定性、方便性、可操作性等。

6使用、維護、定檢與維修

6.1使用

6.1.1設(shè)備出入庫時，設(shè)備管理員應(yīng)填寫設(shè)備出入庫登記。

6.1.2設(shè)備安裝及拆卸時應(yīng)嚴(yán)格按照其適航機型（號）規(guī)定的安裝及拆卸方式進行安裝和拆卸。

6.1.3設(shè)備安裝在室外停放的直升機上時，遇到雨、雪、霧等天氣時設(shè)備操作員應(yīng)及時將設(shè)備拆卸后裝

入包裝箱內(nèi)，存放于室內(nèi)，拆卸時應(yīng)按照設(shè)備說明書進行拆卸。

6.1.4設(shè)備作業(yè)前的狀態(tài)應(yīng)符合DL/T1345中8.2.2中要求，使用時應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)備說明書進行操作，

設(shè)備作業(yè)完畢后應(yīng)及時罩上保護套。

6.2維護

6.2.1設(shè)備操作員和設(shè)備管理員應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)備說明書進行維護，嚴(yán)禁私自拆卸設(shè)備內(nèi)部部件。

6.2.2作業(yè)前后設(shè)備操作員應(yīng)及時擦凈設(shè)備上的塵埃或水汽。任務(wù)結(jié)束后設(shè)備應(yīng)及時放在設(shè)備包裝箱內(nèi)。

6.2.3設(shè)備包裝箱應(yīng)放置于通風(fēng)、干燥陰涼、隔熱、防火的場所，周圍無酸性氣體、堿、有機溶劑及其

他有害物質(zhì)，且溫度應(yīng)在-10~50℃之間。長期存放時設(shè)備管理員應(yīng)定期檢查干燥劑干燥狀態(tài)，并根據(jù)干燥

劑狀態(tài)進行更換。

6.2.4設(shè)備貯存時間滿兩個月，設(shè)備管理員應(yīng)對其進行通電測試，檢查設(shè)備各部件是否正常。

6.3設(shè)備定檢與維修

4

6.3.1應(yīng)根據(jù)激光掃描設(shè)備使用時長、各部件使用壽命及穩(wěn)定性特點，對激光掃描設(shè)備各主要零部件運

行狀態(tài)和各項功能性能指標(biāo)情況開展定檢。對于線路接觸不良、相機曝光不正?；虍嬅婺：磺逦惹闆r

頻繁發(fā)生時，需要及時維修或更換這些易損易耗的線纜和相機等時壽件。

6.3.2激光掃描設(shè)備各部件定檢分為A、B兩類，A類定檢周期為1年，B類定檢周期為2年，具體定檢項目、

內(nèi)容和時長詳見附錄B。

6.3.3設(shè)備管理員監(jiān)控設(shè)備使用情況，視情況組織開展定檢或時壽件更換。

6.3.4激光掃描設(shè)備的時壽件更換涉及數(shù)碼相機，維修或更換時長詳見附錄C。

6.3.5激光掃描設(shè)備現(xiàn)場出現(xiàn)故障無法排除時，應(yīng)返廠進行維修。

6.3.6激光掃描設(shè)備在完成相應(yīng)的定檢和時壽件更換項目后，廠商應(yīng)對激光掃描設(shè)備開展相應(yīng)的交付前

測試，并將各項測試的結(jié)果與設(shè)備出廠指標(biāo)進行比對，確保定檢和時壽件更換項目的有效性，出具定檢（維

修）報告，定檢（維修）報告模板見附錄D。

6.3.7激光掃描設(shè)備定檢或維修時，若部件相對位置關(guān)系發(fā)生變化，除定檢（維修）報告外還應(yīng)出具設(shè)

備檢校報告，若更換相機或激光器還應(yīng)出具相機或激光器內(nèi)檢校報告。

6.3.8在激光設(shè)備定檢（維修）后需對激光設(shè)備進行驗收測試，驗收應(yīng)從設(shè)備外觀、性能、穩(wěn)定性、配

件數(shù)量等方面進行檢查，定檢（維修）驗收單見附錄E。

6.3.9設(shè)備定檢（維修）完成驗收后，相關(guān)資料進行備份存檔。

7標(biāo)志、包裝、運輸

7.1標(biāo)志

7.1.1設(shè)備上應(yīng)標(biāo)有產(chǎn)品名稱、型號、商標(biāo)和設(shè)備編號等。

7.1.2說明書和包裝箱上應(yīng)標(biāo)注產(chǎn)品名稱、激光等級等標(biāo)識。

7.1.3設(shè)備連接線纜宜有連接示意標(biāo)識。

7.2包裝

7.2.1設(shè)備的包裝應(yīng)符合GB/T13384的有關(guān)規(guī)定。

7.2.2包裝儲運圖示標(biāo)志應(yīng)符合GB/T191的有關(guān)規(guī)定。

7.2.3設(shè)備包裝箱應(yīng)有“精密儀器小心輕放”、“易碎”、“上下”、“不可倒置”、“防雨防潮”等

標(biāo)識。

7.3運輸

7.3.1設(shè)備屬于精密儀器，運輸過程中應(yīng)避免碰撞，運輸時應(yīng)有人員隨同，且使用出廠時配備或自制的

專用包裝箱（盒）。

7.3.2設(shè)備運輸時應(yīng)有防雨、防日曬、防撞擊和防跌落措施。

7.3.3設(shè)備搬運和放置按照運輸箱上的標(biāo)志進行，嚴(yán)格遵守搬運規(guī)則。

7.3.4設(shè)備裝車應(yīng)齊整、平穩(wěn)、牢固、不得超高、超重，不允許和易燃、易爆、易腐蝕的物品同車裝運。

5

附錄A

（規(guī)范性附錄）

激光掃描設(shè)備資料清單

表A.1激光掃描設(shè)備資料清單

序號名稱單位數(shù)量備注

1設(shè)備性能檢測報告份1紙質(zhì)版

2設(shè)備說明書份1紙質(zhì)版或電子版

3設(shè)備操作手冊份1紙質(zhì)版或電子版

4設(shè)備詳細(xì)技術(shù)性能表份1紙質(zhì)版或電子版

5設(shè)備配置清單份1紙質(zhì)版

6定位定姿系統(tǒng)檢定報告份1紙質(zhì)版

7激光掃描儀檢定報告份1紙質(zhì)版

8數(shù)碼相機檢定報告份1紙質(zhì)版

9隨機軟件操作說明書份1紙質(zhì)版或電子版

10適航證書份1紙質(zhì)版

11線纜接口說明書份1紙質(zhì)版或電子版

12裝箱清單份1紙質(zhì)版和電子版

13設(shè)備出廠合格證和保修卡份1紙質(zhì)版

14數(shù)碼相機、激光掃描儀的安置誤差表份1紙質(zhì)版和電子版

6

附錄B

（資料性附錄）

激光掃描設(shè)備定檢項目

表B.1激光掃描設(shè)備A類定檢清單

序號定檢項目定檢內(nèi)容定檢時長（天）

一通訊配件檢查部分

接頭檢查，進行清理接頭；結(jié)構(gòu)是否有裂痕，進行保養(yǎng)維護；對天

1.1GNSS天線

線進行搜星測試，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1.2GNSS天線線纜

0.5

1.3相機USB線纜吊艙線纜和航空接頭檢查，看是否老化嚴(yán)重。

1.3其他通信線纜

二電氣配件檢查部分

2.1電源控制單元進行抗震性、穩(wěn)定性測試，老化或不穩(wěn)定需更換。

2.2充電適配器進行穩(wěn)定性測試，老化或不穩(wěn)定需更換。0.5

2.3取電線纜對線纜及接頭檢查，看是否老化嚴(yán)重需更換。

三控制系統(tǒng)檢查

3.1控制軟件軟件序列號檢查，是否為最新的軟件版本，如果不是需要更新

0.5

3.2系統(tǒng)環(huán)境檢查控制電腦性能、穩(wěn)定性，優(yōu)化系統(tǒng)環(huán)境

3.2控制電腦檢查端口（網(wǎng)口、卡槽、USB）氧化松動，若有問題需更換0.5

四其他配件檢查

4.1轉(zhuǎn)接板進行外觀檢查、內(nèi)部探傷，銹蝕或出現(xiàn)裂痕需更換。

4.2防雨罩進行檢查，如有損壞需更換

0.5

螺栓+墊片+彈簧

4.3到期進行更換，并配備1套以上備件

墊

五相機檢查

5.1鏡頭：對相機快門次數(shù)進行檢查，若有問題進行維修

5.2機身：對反光鏡進行檢查，若有問題進行維修

相機1

5.3后背：對相機壞點進行檢測，若出現(xiàn)2處以上需更換后背

5.4檢查相機卡槽是否磨損，槽針是否彎曲或折斷，若有需維修

7

序號定檢項目定檢內(nèi)容定檢時長（天）

5.5檢查相機卡是否有壞道，若有需更換相機卡

5.6相機系統(tǒng)固件：進行更新檢查

檢查相機鏡頭是否跑焦、損壞，必要時更換鏡頭

相機畸變檢校

注：A類定檢需3.5個工作日。

表B.2激光掃描設(shè)備B類定檢清單

定檢時長

序號定檢項目定檢內(nèi)容

（天）

1.1激光器檢查激光光源、強度、精度，確定激光衰減程度2

1.2POS系統(tǒng)檢查POS系統(tǒng)精度、穩(wěn)定性，老化程度2

注：A、B類定檢同期開展共需7.5個工作日。

8

附錄C

（資料性附錄）

激光掃描吊艙時壽件維修更換清單

表C.1激光掃描吊艙時壽件維修更換清單

壽命件壽命周期維修時長

序號壽命件名稱

（次數(shù)）（天）

1相機（維修）相機出現(xiàn)故障時需將設(shè)備送至廠家進行維修3

2相機（更換）相機曝光30萬次5

注：維修時長以工作日計算。

9

附錄D

（資料性附錄）

激光掃描設(shè)備定檢（維修）報告

型激光掃描設(shè)備

定檢（維修）報告

XXXX公司

XX年XX月XX日

10

一、定檢（維修）概況

簡要介紹設(shè)備使用情況（使用時長、故障描述）、需要定檢（維修）內(nèi)容、達到的效果、定檢（維修）

總工時、總費用等。

二、定檢（維修）方法

根據(jù)設(shè)備定檢（維修）內(nèi)容，詳細(xì)介紹定檢（維修）方法。

三、定檢（維修）過程

詳細(xì)記錄定檢（維修）工作過程。（現(xiàn)場照片、檢查維修清單）

四、出廠測試

（一）性能測試

定檢（維修）內(nèi)容完成后，測試內(nèi)容的每一項與設(shè)備出廠性能進行對比，記錄測試過程及測試結(jié)果。

（二）抗震及穩(wěn)定性測試

在具有溫度、濕度控制的實驗室，使用震動平臺、車載平臺或無人機平臺，模擬設(shè)備作業(yè)環(huán)境，進行

不小于3小時的設(shè)備正常運行的抗震及穩(wěn)定性測試，記錄測試過程及測試結(jié)果。

五、設(shè)備使用相關(guān)建議

根據(jù)定檢（維修）情況，提出設(shè)備在使用、存放、運輸?shù)确矫娴淖⒁馐马?，避免類似問題反復(fù)出現(xiàn)。

六、總結(jié)

給出定檢（維修）結(jié)論。

七、附件：

定檢（維修）報價清單（含工時、詳細(xì)部件編號）。

11

附錄E

（資料性附錄）

激光掃描設(shè)備定檢（維修）驗收單

設(shè)備型號定檢合同編號驗收日期

設(shè)備廠商參加驗收

責(zé)任人

人員

定檢（維修）內(nèi)容：

驗收確認(rèn)明細(xì)

明細(xì)內(nèi)容是否相符附注

1.確認(rèn)設(shè)備（含設(shè)備主要部件）編號是否□

2.外包裝（是否完好無損）是否□

外觀檢查3.產(chǎn)品整機表面應(yīng)清潔無凹痕、劃傷、變形。是否□

4.零部件整體和元器件裝配位置要牢固，不應(yīng)有虛焊、折裂和機

是否□

械損傷。

配件和備根據(jù)定檢（維修）前制定的設(shè)備配件清單，清點設(shè)備是否缺少相

是否□

件數(shù)量應(yīng)的配件（含備件）。

1.更換激光器后需出具激光器內(nèi)檢校報告、設(shè)備檢校報告是否□

2.更換POS后需出具設(shè)備檢校報告是否□如無此項檢校科

檢校報告

3.更換相機后需出具相機內(nèi)檢校報告、設(shè)備檢校報告是否□目，將“是否相符”

（若需）

4.激光器、POS、相機間發(fā)生相對位置變動后需出具激光掃描系項劃掉