T-SMA 0060-2024 電力接地網(wǎng)開(kāi)挖可視化定位技術(shù)導(dǎo)則

CCSN20T/SMATechnicalspecificationforvisualpositioningtexcavationofelect上海市計(jì)量協(xié)會(huì)發(fā)布T/SMA0060-2024前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4概述 5檢測(cè)設(shè)備要求 6工作流程 附錄A（規(guī)范性）設(shè)備參數(shù)要求 5附錄B（資料性）電力接地網(wǎng)開(kāi)挖可視化定位實(shí)施示例 6T/SMA0060-2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能是涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由上海市計(jì)量協(xié)會(huì)電力專業(yè)委員會(huì)提出。本文件由上海市計(jì)量協(xié)會(huì)歸口。本文件起草單位：華東電力試驗(yàn)研究院有限公司、國(guó)網(wǎng)上海市電力公司、國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司、以見(jiàn)科技（上海）有限公司、上海四量電子科技有限公司。本文件主要起草人：江安烽、蘇磊、王俊、嚴(yán)軍、司文榮、李衛(wèi)彬、劉召杰、吳欣燁、趙瑩瑩、施春波、卞曉亮、胡海敏、姚圣哲、蔣童、王哲斐、吳天逸、何智強(qiáng)、李欣。本文件2024年12月首次發(fā)布。1T/SMA0060-2024電力接地網(wǎng)開(kāi)挖可視化定位技術(shù)導(dǎo)則本文件描述了電力接地網(wǎng)開(kāi)挖可視化定位技術(shù)，規(guī)范了術(shù)語(yǔ)和定義、一般要求以及工作流程。本文件適用于10kV及以上變電站、換流站、發(fā)電廠升壓站和新能源廠站等的電力接地網(wǎng)開(kāi)挖可視化定位，其他接地網(wǎng)開(kāi)挖可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；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/T38247-2019《信息技術(shù)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)術(shù)語(yǔ)》GB/T39616-2020《衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量（RTK）規(guī)范》GB/T41447《城市地下空間三維建模技術(shù)規(guī)范》GB/T41864《信息技術(shù)計(jì)算機(jī)視覺(jué)術(shù)語(yǔ)》GB50169《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB/T51212-2016《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》JJG2301《全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）測(cè)量型接收機(jī)RTK》CH/T8018《全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)測(cè)量型接收機(jī)RTK檢定規(guī)程》DL/T1532《接地網(wǎng)腐蝕診斷技術(shù)導(dǎo)則》DL/T1554《接地網(wǎng)土壤腐蝕性評(píng)價(jià)導(dǎo)則》DL/T5231《±800kV及以下直流輸電接地極施工及驗(yàn)收規(guī)程》DL/T5275《±800kV及以下直流輸電系統(tǒng)接地極施工質(zhì)量檢驗(yàn)及評(píng)定規(guī)程》JT/T940-2014《公路斷面探傷及結(jié)構(gòu)厚度探地雷達(dá)》3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1建筑信息模型buildinginformationmodel；BIM在建設(shè)工程及設(shè)施全生命周期內(nèi)，對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程和結(jié)果的總稱。[來(lái)源：GB/T51212-2016，2.1.1]3.2增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)augmentedreality；AR2T/SMA0060-2024采用以計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代高科技手段生成的附加信息對(duì)使用者感知到的真實(shí)世界進(jìn)行增強(qiáng)的環(huán)境，生成的信息以視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)等生理感覺(jué)融合的方式加至真實(shí)場(chǎng)景中。[來(lái)源：GB/T38247-2019，2.1.2]3.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可視化augmentedrealityvisualization將非視覺(jué)的抽象數(shù)據(jù)處理成可供用戶以視覺(jué)方式進(jìn)行認(rèn)知和理解的數(shù)字信息，并將其疊加到物理場(chǎng)景中呈現(xiàn)給用戶的技術(shù)。[來(lái)源：GB/T38247-2019，2.3.10]3.4增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)客戶端augmentedrealityclient在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上與服務(wù)端對(duì)應(yīng)，為用戶提供本地增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)服務(wù)的應(yīng)用程序。[來(lái)源：GB/T38247-2019，2.3.14]3.5增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)服務(wù)端augmentedrealityserver在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上與客戶端對(duì)應(yīng)，為用戶提供響應(yīng)服務(wù)請(qǐng)求并進(jìn)行處理的應(yīng)用程序。[來(lái)源：GB/T38247-2019，2.3.15]3.6全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)globalnavigationsatellitesystem；GNSS在全球范圍提供定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的衛(wèi)星系統(tǒng)的統(tǒng)稱。如全球定位系統(tǒng)（GPS）、格洛納斯導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（GLONASS）、伽利略導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（Galileo）和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）等。[來(lái)源：GB/T39616-2020，3.1]3.7實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量realtimekinematic；RTK全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)相對(duì)定位技術(shù)的一種，主要通過(guò)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)鏈路和載波相對(duì)定位快速解算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度動(dòng)態(tài)相對(duì)定位。[來(lái)源：GB/T39616-2020，3.3]3.8探地雷達(dá)groundpenetrationradar；GPD向被探測(cè)目標(biāo)體發(fā)射高頻電磁波束，通過(guò)觀測(cè)反射電磁波的時(shí)間滯后及強(qiáng)弱特征研究目標(biāo)體特性的電磁勘探裝置。[來(lái)源：JT/T940-2014，2.1.2]4概述電力接地網(wǎng)開(kāi)挖可視化定位技術(shù)，通過(guò)電力接地網(wǎng)建筑信息模型（BIM）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）設(shè)備、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量（RTK）設(shè)備和探地雷達(dá)（GPD）等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)以下兩類工作：3T/SMA0060-2024a）圖紙齊全電力接地網(wǎng)開(kāi)挖可視化定位，主要是圖紙齊全的新建電力接地網(wǎng)施工、驗(yàn)收，圖紙齊全的老舊電力接地網(wǎng)施工、驗(yàn)收、運(yùn)維和檢修。b）圖紙不全電力接地網(wǎng)開(kāi)挖可視化定位，主要是圖紙不全老舊電力接地網(wǎng)施工、驗(yàn)收、運(yùn)維和檢修。5檢測(cè)設(shè)備要求5.1AR設(shè)備AR設(shè)備，應(yīng)具備如下功能：a)可以安裝操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件；b)可以連接到互聯(lián)網(wǎng)；c)具有攝像功能。AR設(shè)備外觀和結(jié)構(gòu)、電源適應(yīng)能力、電磁兼容性和環(huán)境適應(yīng)性相關(guān)要求與測(cè)試參照T/GDID1010-2018執(zhí)行。AR設(shè)備的參數(shù)要求參見(jiàn)附錄A.1。5.2RTK設(shè)備RTK設(shè)備，應(yīng)具備主要功能：a)采用網(wǎng)絡(luò)RTK；c)支持系統(tǒng)：BDS，GPS，GLONASS和Galileo全系統(tǒng)多頻點(diǎn)。RTK設(shè)備計(jì)量性能、通用技術(shù)要求參照J(rèn)JG2301-2013執(zhí)行，其檢定要求參照CH/T8018-2009執(zhí)RTK設(shè)備的參數(shù)要求參見(jiàn)附錄A.2。5.3GPD設(shè)備GPD設(shè)備，應(yīng)具備主要功能：a)應(yīng)配置測(cè)距裝置；b)具有可定位目標(biāo)物的深度、水平位置，同時(shí)可對(duì)多目標(biāo)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并輸出的功能；c)應(yīng)具有衛(wèi)星定位系統(tǒng)接口。GPD設(shè)備試驗(yàn)、檢驗(yàn)要求參照T/FJSJLCSXH002-2022執(zhí)行。GPD設(shè)備的參數(shù)要求參見(jiàn)附錄A.3。GPD設(shè)備使用的特殊環(huán)境要求為，環(huán)境溫度：20℃±5℃;相對(duì)濕度：5%至85%；氣壓：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；環(huán)境周圍無(wú)影響儀器正常工作的強(qiáng)電磁干擾。6工作流程6.1獲取電力接地網(wǎng)特征信息通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查、實(shí)測(cè)、資料收集等方式，獲取電力接地網(wǎng)設(shè)計(jì)施工圖紙和接地網(wǎng)中各條接地體的坐標(biāo)圖紙，對(duì)電力接地網(wǎng)圖紙?zhí)卣餍畔⑦M(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一格式、統(tǒng)一坐標(biāo)等預(yù)處理。其中，特征信息應(yīng)包括電力接地網(wǎng)導(dǎo)體尺寸、形狀、深度、坐標(biāo)點(diǎn)、連接方式等信息。6.2建立三維電力接地網(wǎng)BIM針對(duì)圖紙齊全的電力接地網(wǎng)開(kāi)挖，采用提取到的電力接地網(wǎng)圖紙?zhí)卣餍畔ⅲ㈦娏拥鼐W(wǎng)BIM。4T/SMA0060-2024針對(duì)圖紙不全部分的電力接地網(wǎng)，使用GPD探測(cè)并三維重建圖紙不全部分的電力接地網(wǎng)BIM。6.3確定電力接地網(wǎng)中各條接地體的定位數(shù)據(jù)針對(duì)電力接地網(wǎng)設(shè)計(jì)施工圖紙中各條接地線的工程坐標(biāo)以及現(xiàn)場(chǎng)勘查、實(shí)測(cè)獲得的部分接地線的經(jīng)緯度坐標(biāo)，采用特征提取和目標(biāo)檢測(cè)確定電力接地網(wǎng)中各條接地體的定位數(shù)據(jù)文件。其中，電力接地網(wǎng)中各條接地體的定位數(shù)據(jù)可以通過(guò)GNSS如BDS的坐標(biāo)信息來(lái)表示。6.4配準(zhǔn)三維電力接地網(wǎng)BIM和定位數(shù)據(jù)將三維電力接地網(wǎng)BIM中的電力接地網(wǎng)各條接地體的定位數(shù)據(jù)與采用特征提取和目標(biāo)檢測(cè)獲得的電力接地網(wǎng)各條接地體的定位數(shù)據(jù)配準(zhǔn)，生成包含電力接地網(wǎng)各條接地體準(zhǔn)確定位數(shù)據(jù)的三維電力接地網(wǎng)BIM，并配置在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)服務(wù)端和客戶端。6.5核對(duì)坐標(biāo)系通過(guò)AR客戶端的AR設(shè)備顯示電力接地網(wǎng)BIM并與電力接地網(wǎng)開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)虛實(shí)融合，核對(duì)電力接地網(wǎng)各條接地體定位數(shù)據(jù)在攝像機(jī)坐標(biāo)系、物體坐標(biāo)系和場(chǎng)景坐標(biāo)系中的一致性，如不一致，應(yīng)進(jìn)行坐標(biāo)系校準(zhǔn)。6.6設(shè)置電力接地網(wǎng)可視化開(kāi)挖點(diǎn)在電力接地網(wǎng)BIM中設(shè)置開(kāi)挖點(diǎn)，AR客戶端的AR設(shè)備中應(yīng)顯示開(kāi)挖點(diǎn)在攝像機(jī)坐標(biāo)系、物體坐標(biāo)系和場(chǎng)景坐標(biāo)系中的定位數(shù)據(jù)。6.7電力接地網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖點(diǎn)可視化定位使用RTK設(shè)備匹配開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)和電力接地網(wǎng)BIM中的定位信息，使用AR客戶端的AR設(shè)備可視化顯示電力接地網(wǎng)BIM中對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖點(diǎn)。6.8電力接地網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖后三維重建與數(shù)據(jù)歸檔將電力接地網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖的位置、深度、尺寸、影像資料等開(kāi)挖信息傳輸?shù)皆鰪?qiáng)現(xiàn)實(shí)服務(wù)端，依據(jù)開(kāi)挖信息更新電力接地網(wǎng)BIM，并進(jìn)行數(shù)據(jù)歸檔。T/SMA0060-2024設(shè)備參數(shù)要求A.1AR設(shè)備表A.1AR設(shè)備參數(shù)要求表序號(hào)名稱要求1顯示屏10英寸，分辨率≥200ppi2中央處理器中央處理器、圖形處理器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎≥4核34攝像頭≥800萬(wàn)像素，廣角和超廣角5定位功能具備激光雷達(dá)掃描儀，三軸陀螺儀6通信自身攜帶4G或5G通信模組A.2RTK設(shè)備表A.2RTK設(shè)備參數(shù)要求表序號(hào)名稱要求1網(wǎng)絡(luò)要求自身攜帶4G通信模組提供網(wǎng)絡(luò)2定位天線全頻段天線3定位精度平面≤8mm，高程≤15mm4冷啟動(dòng)時(shí)間5熱啟動(dòng)時(shí)間A.3GPD設(shè)備表A.3GPD設(shè)備參數(shù)要求表序號(hào)名稱要求1增益≥150dB2≥5ns，可選3掃描速率4單道采樣點(diǎn)數(shù)5信號(hào)疊加次數(shù)6天線中心頻率400MHz~3GHz7信噪比8接地體材質(zhì)辨識(shí)能準(zhǔn)確判斷接地體材質(zhì)為金屬或非金屬9深度測(cè)量示值誤差接地網(wǎng)埋深h<1000mm:≤40mm；接地網(wǎng)埋深h≥1000mm:≤0.04h水平定位示值誤差接地網(wǎng)埋深h<1000mm:≤30mm；接地網(wǎng)埋深h≥1000mm:≤0.03h6T/SMA0060-2024（資料性）電力接地網(wǎng)開(kāi)挖可視化定位實(shí)施示例B.1獲取電力接地網(wǎng)特征信息以某110kV變電站電力接地網(wǎng)開(kāi)挖為例，使用RTK設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)勘查、實(shí)測(cè)以及資料收集，獲取如圖B.1所示的電力接地網(wǎng)設(shè)計(jì)施工圖紙和接地網(wǎng)中各條接地體的坐標(biāo)圖紙，對(duì)電力接地網(wǎng)圖紙?zhí)卣餍畔⑦M(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一格式、統(tǒng)一坐標(biāo)等預(yù)處理，其中，特征信息應(yīng)包括電力接地網(wǎng)導(dǎo)體尺寸、形狀、深度、坐標(biāo)點(diǎn)、連接方式等信息。圖B.1某110kV變電站電力接地網(wǎng)圖紙示例B.2建立三維電力接地網(wǎng)BIM該例為圖紙齊全的電力接地網(wǎng)開(kāi)挖，采用提取到的電力接地網(wǎng)圖紙?zhí)卣餍畔ⅲ⑷S電力接地網(wǎng)BIM如圖B.2所示。圖B.2某110kV變電站電力接地網(wǎng)三維電力接地網(wǎng)BIM如果是圖紙不全的電力接地網(wǎng)，則在現(xiàn)場(chǎng)使用GPD探測(cè)并三維重建圖紙不全部分的電力接地網(wǎng)BIM（如圖B.3所示）。T/SMA0060-2024圖B.3使用GPD探測(cè)并三維重建圖紙不全部分的電力接地網(wǎng)BIMB.3確定電力接地網(wǎng)中各條接地體的定位數(shù)據(jù)針對(duì)電力接地網(wǎng)設(shè)計(jì)施工圖紙中各條接地體的工程坐標(biāo)以及現(xiàn)場(chǎng)勘查、實(shí)測(cè)獲得的部分接地體的經(jīng)緯度坐標(biāo)，采用特征提取和目標(biāo)檢測(cè)確定電力接地網(wǎng)中各條接地體的定位數(shù)據(jù)文件。具體為，采用特征提取算法（OrientedFastandRotatedBrief，ORB）識(shí)別的方式以及霍夫檢測(cè)（HoughTransform判斷每一個(gè)定位點(diǎn)在施工圖紙中的具體位置，該定位結(jié)果以一個(gè)JS對(duì)象簡(jiǎn)譜（JavaScriptObjectNotation，json）配置文件保存，以構(gòu)成定位數(shù)據(jù)文件。B.4配準(zhǔn)三維電力接地網(wǎng)BIM和定位數(shù)據(jù)將三維電力接地網(wǎng)BIM中的電力接地網(wǎng)各條接地體的定位數(shù)據(jù)與采用特征提取和目標(biāo)檢測(cè)獲得的電力接地網(wǎng)各條接地體的定位數(shù)據(jù)配準(zhǔn)，生成包含電力接地網(wǎng)各條接地體準(zhǔn)確定位數(shù)據(jù)的三維電力接地網(wǎng)BIM（如圖B.4所示并配置在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)服務(wù)端（如圖B.5所示）和客戶端（如圖B.6所示）。圖B.4定位數(shù)據(jù)配準(zhǔn)后生成的某110kV變電站電力接地網(wǎng)三維電力接地網(wǎng)BIM圖B.5增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)服務(wù)端某110kV變電站電力接地網(wǎng)三維電力接地網(wǎng)BIM8T/SMA0060-2024圖B.6增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)客戶端某110kV變電站電力接地網(wǎng)三維電力接地網(wǎng)BIMB.5核對(duì)坐標(biāo)系通過(guò)AR客戶端的AR設(shè)備顯示電力接地網(wǎng)BI