基于改进灰狼算法-BP神经网络的智能巡检机器人电磁兼容故障诊断

智能巡检机器人巡检电力线路时可能受到电磁干扰而影响工作甚至发生故障,为有效地完成智能巡检机器人电磁兼容故障的诊断,提出一种基于改进灰狼算法(improved grey wolf optimizer,IGWO)优化BP神经网络(IGWO-BP)的故障诊断模型.由于智能巡检机器人电磁兼容故障征兆与故障原因之间具有复杂的非线...     

铁路电力电缆常见故障与检测

随着城市建设的飞速发展和对农田耕地保护意识的增强,加之电缆技术的不断进步,电力电缆在铁路获得了越来越广泛的应用.由于电缆处在地下,出现故障很难及时查找其故障点位置,对电网的安全运行以及供电可靠性都带来很大的干扰.该文结合实际工作经验,阐述了铁路电力电缆故障发生的常见原因和故障检测的方法.     

双臂巡检机器人位姿变化下沿悬链线行走能力分析

为解决双臂巡检机器人沿输电线行走过程中存在的行走轮受力不均,易打滑脱线等问题,提出一种移动关节主动调节方法.分别建立了传统的双臂巡检机器人、带柔索双臂巡检机器人和带移动关节双臂巡检机器人行走轮受力模型,对比分析发现:机器人在最佳位姿状态下,受力情况最好,不易发生打滑问题.建立了巡检机器人关节变化的动力学模型并设计主动控制器,对机器人行走越障和沿线行走两种工况进行了仿真模拟.所设计的控制器能够协助机器人完成大坡度巡航与行走越障工作,并能够有效抑制关节振荡问题,缩短响应时间.最后开展了机器人行走越障与不同坡度行走实验,表明所设计的控制器能够辅助机器人完成巡检任务,有效抑制了行走打滑问题.     

PLC在缆索机器人监控系统中的应用

针对气动蠕动式缆索喷涂机器人的工作特点,提出了把可编程控制器(PLC:Programmable Logic Controller)用于机器人控制系统中的实现方法.利用PLC的通讯功能,搭建了监控式控制系统,在控制策略上可保证机器人本身具有很强的故障源自主判断和自主处理能力.实验证明,所搭建的监控系统性能可靠,经受了系统断气、通讯电缆断线等人为故障的考验,可以在带载条件下安全返回地面.监控式控制系统能够满足缆索机器人的工作要求.     

声屏障巡检机器人本体结构及动力学分析

针对目前声屏障人工巡检存在的效率低、难度大等问题,提出了一种新型声屏障巡检机器人结构.对巡检机器人结构的静力学分析,得到巡检机器人满足结构设计要求.对巡检机器人进行动力学分析,得到驱动的基本条件,验证了越障的可行性,结果表明,该巡检机器人有两组行进装置,交替越障可以实现翻越声屏障立柱而连续行进.通过控制气缸的伸缩,可以改变关节杆串联后的状态,来适应声屏障的不同形状.机器大越障前进性能好,能达到预定的巡检设计要求.     

采区橡套电缆常见故障分析及检测

阐述了电缆故障检测维护工作的重要性,分析了矿用橡套电缆故障中出现的问题及原因,介绍了电缆故障检测中4种常用的方法.并指出了电缆故障检测中应注意的问题.     

多模型融合的输电线路绝缘子自爆故障检测

针对输电线路巡检图像中绝缘子自爆区域小、背景复杂与故障绝缘子类型复杂多样的特点,提出一种多模型融合计算的绝缘子自爆故障检测方法.通过分析现有绝缘子自爆故障检测算法差异性,选取检测性能差异较为明显的三个目标检测算法(Mask rcnn、 Retinanet、 Yolov3),计算得到巡检图像中绝缘子自爆区域坐标及置信度.再利用多模型融合计算,融合各模型检测结果.最后实现架空输电线路无人机巡检图像中绝缘子自爆故障检测,得到绝缘子自爆故障检测综合评价值为94.81%.所提方法在平均准确率、召回率、准确率方面均高于单一模型检测结果.实验结果表明,本方法能有效实现架空输电线路无人机巡检图像中绝缘子自爆故障检测,对输电线路智能化巡检故障诊断具有一定参考价值.     

论GPS技术及其在电力线路中的应用

为提高线路检测效率,实现线路的自动化管理。本文阐述了电力线路巡检技术的传统方法,结合实际电力线路巡检工作,对GPS定位系统及其特点进行了详细介绍,提出了GPS技术在电力巡检中的应用及可行性分析,以实现线路的自动化管理。     

电缆测温系统在工厂供配电系统中的应用

探讨了在工矿企业中１０kV高压电力电缆在线运行温度检测的必要性与实际应用;列举了感温元件 的选型方法以及温度监测系统的组成与运行;介绍了信息处理软件和故障诊断专家系统软件、电力设备底层 信息网、现场总线技术在电力系统中的应用;实现了不停电状态下对高压电缆及电缆接头等各种电缆的故障 在线监测及诊断功能。     

基于神经网络的三相电缆故障预测定位系统

为实现三相电缆故障准确定位,在大量实测数据的基础上,用L-M数值优化改进的BP算法建立了复杂非线性电缆故障预测定位系统输入信号与故障距离之间的数学模型,设计了基于BP神经网络的电缆故障预测定位系统,实现了三相电缆短路或接地故障的预测定位功能。仿真结果表明,故障距离的预报误差在指定范围内,预报精度可靠。     

喷浆机器人电控系统设计与实现

电控系统是喷浆机器人的大脑，在本文中利用故障诊断、冗余、超声测量等技术实现了电控系统的故障容错和喷浆作业控制，使系统具有限高的可靠性和完整的控制功能，完全达到了井下喷浆作业的需要。     

基于捷联惯导的蛇形管道机器人定位算法

为解决蛇形管道探测机器人因处于地下管道,难以定位的问题,本文基于牛顿第二定律为蛇形管道探测机器人设计了一种高精度的捷联式惯性导航定位系统（Strap-down Inertial Navigation System SINS）。本系统搭载九轴惯性测量器件（IMU）对蛇形机器人的加速度及角速率信息进行测量,融合卡尔曼滤波算法对定位系统进行误差补偿,采用四元数法构造捷联式惯性导航系统姿态矩阵进行姿态更新,再积分得到速度和位移。利用MATLAB软件根据上述算法对机器人的速度、位移进行分析计算,并与机器人真实的速度位移做比较,验证算法的可靠性。实验结果表明,该算法的定位误差最大不超过4.7%,能够为管道探测机器人提供准确地速度和位置信息,具有较高的实用价值和意义。     

移动机器人的集成型故障诊断方法

文章提出了一种移动机器人的集成型故障诊断方法。该方法将移动机器人的运动状态分为静止状态、直线运动状态及转弯状态等。利用卡尔曼滤波器和专家系统对传统故障诊断方法进行有效集成,在不同的运动状态下,考虑不同类型的故障,并根据故障发生的概率值判断故障类型发生的可能性。与传统故障诊断方法相比．集成型故障诊断方法有效改善了误诊和漏诊现象。仿真结果表明在移动机器人故障诊断上的可行性。     

基于鲁棒背景检测的显著性电力线路故障识别

红外技术能有效地检测电力设备过热缺陷,具有远距离、不接触、不取样、准确、快速、直观等特点。传统的电力设备故障红外人工诊断耗时、耗力,而针对人工诊断不足提出的智能诊断其难点之一在于能否较好的获得感兴趣区域。红外图像具有强度集中、对比度低等性质,常用的分割算法用于电力设备红外图像ROI获取,其结果往往是过分割。为了加强对设备的故障检测,本论文根据电气设备站安装的固定红外摄像头全天候实时监测,并且拍摄交联电缆、电缆头、电流互感器接头、变比接头、断路器、干式变压器、支柱绝缘子等二十种相关设备的电气设备故障红外图片,再经过基于鲁棒背景检测的显著性检测对故障部位进行图像分割,结果表明图片边界连通性、背景加权对比度以及优化效果,均优于传统方法,有效避免了图像过分割问题。证实了基于鲁棒背景检测的显著性检测对故障部位进行图像分割是可行的。     

中国天眼馈源支撑缆索检测机器人设计

中国天眼,即五百米口径球面射电望远镜,简称FAST,是中国的重大科技基础设施。而馈源支撑系统是FAST中对馈源舱进行高精度位姿调节的重要部件。为保障FAST的正常运行,必须定期开展馈源支撑系统的安全检测。为此,需要设计能够自主进行馈源支撑缆索缺陷检测的机器人系统。本文针对机器人在FAST馈源支撑缆索上的工作环境,设计机器人总体方案。根据缆索上障碍多的特点,将检测机器人设计为底部开口、多轮抱索、多节串联形式;根据缆索长、陡的特点,确定两端卷扬机牵引驱动为主、轮驱为辅的驱动形式。依据总体设计方案,分别开展机器人各部分的详细结构设计,保障机器人能够可靠地沿缆索运动与避障;设计主动调整、弹性适应的连接机构实现各节机器人之间连接与相对位置调整。最后,进行机器人整机样机运行实验。实验结果表明,机器人能够稳定地在缆索上运动及避障,验证了所设计的机器人系统沿FAST缆索检测所需的运动能力。     

双臂巡检机器人越障能力分析

研究了手臂固定式、手臂移动式和带柔索式三种类型双臂巡检机器人的越障能力,通过理论分析建立了三种类型双臂巡检机器人相应的越障能力数学模型,在设定基本相同的质量参数和结构参数前提下,计算得到了三种类型巡检机器人在不同线路坡度下的最大越障距离.计算结果表明:带柔索双臂巡检机器人的手臂结构运动更为灵活,机器人越障能力更大,且越障距离可根据障碍物大小自由调节,因此带柔索双臂巡检机器人的结构设计具有明显优势,更易实现机器人轻量化设计.     

瑞雷面波在地下空洞探测中的应用

在公路建设、民用建筑改造过程中,地下空洞是工程安全的潜在威胁,弄清地下空洞、洞穴的分布情况是工程进行设计施工前需要解决的重要问题之一,而选择合适的探测方法则对勘察结果的准确程度有着重要的影响。瑞雷波检测的物理基础是瑞雷波传播速度VR与岩土体物理力学性质的密切相关性和VR与频率f的相关性,即瑞雷波的频散特性。与常规物探方法相比较,瑞雷波勘探具有分辨率高、应用范围广、受场地影响小、检测设备简单、检测速度快等优点,能够胜任大面积地下空洞的检测。本文从理论和方法上介绍了利用瑞雷波检测地下空洞的可行性,并应用这种方法对北京某库房建设工程场地进行了地下空洞检测,检测结果表明瑞雷面波方法探测结果准确可靠,操作简便易行,拥有广阔的应用前景。     

基于Duffing混沌系统的频谱感知算法

针对极低信噪比情况,提出一种基于混沌理论的周期信号的频谱感知算法.该算法利用混沌系统中对周期小信号的敏感特性以及对噪声的免疫特性,在很大程度上解决了感知低功率谱密度信号和隐藏的授权用户的问题.仿真证明了算法的可行性和有效性.     

电缆线路故障自适应预报系统

根据电缆传输线线路的电气特性,建立并解出其理想数学模型,从含有噪声的输入输出数据中提取电缆线路的信号,用自适应预报辨识方法,超前发现电缆线路是否有出现故障的可能。最后根据序贯概率比检验法,预先确定一个检验区间,在辨识算法的支持下,有效地实现了对电缆线路故障的检测。自适应预报辨识方法,在满足各项性能指标的前提下,可明显提高发现故障隐患概率,取得良好的故障预报效果,提高电缆线路运行的安全性。