大荷载无人机-机器人高压输电线协同检修新方法研究

输电线路带电检修机器人是一种辅助和代替人工进行输电线路带电作业检修的一种智能化装备,其对于提高作业效率、作业可靠性、作业安全性具有重要实际意义,然而机器人在上下线过程中耗费大量的人力物力,大大降低了整体作业效率,机器人上下线问题已经成为制约机器人实用化的一个重要瓶颈。针对上述问题,提出了大荷载无人机(unmanned aerial vehical, UAV)和机器人的输电线协同检修新方法,该系统分为无人机、机器人和联接件,联接件用于联接无人机和机器人,通过电磁铁磁力的控制实现无人机与机器人系统的对接与分离,同时,通过对机器人机械臂系统的运动学建模与分析,得到了作业末端套筒所能到达的运动空间,从而进一步优化机械臂的结构参数,最后,通过硬件系统、软件系统、机械系统的集成设计,开发了机器人物理样机系统,在四分裂输电线路上进行引流板拧紧作业实验。实验结果表明:改系统能够顺利完成四分裂引流板作业任务,具有较强工程实用性,研究结果对于输电线路智能运维管理具有重要理论意义和实际应用价值。     

一种基于多信道统计的Ad Hoc网络MAC层协议

针对现代战场对新型数据链提高实时精确打击能力,在网络高负载时传输低延时的要求,以Ad Hoc网络为基础,其相应MAC层提出了一种基于多信道优先级统计的算法(PSMC).协议采用将优先级阈值与信道统计作对比的方式,判定数据是否发送.同时采用时槽、信元等机制保障数据发送的可靠性.PSMC协议能够保证数据的成功发送延时维持在极低水平,较好地满足各优先级业务的QoS,尤其对较高优先级的业务提供了实时、安全的保障；较之经典的ALOHA、Slotted ALOHA协议,结果表明PSMC协议可以承载较大的流量负荷,保证较高的吞吐量,甚至在网络超载的情况下,通过截流的方式仍然能够保障整个网络系统继续工作,不至于快速崩溃.     

基于分布式电流行波监测的输电线路故障精确定位装置研制

输电线路发生故障时，及时、准确地确定故障点位置对于快速抢修及保障电力系统的安全可靠运行具有重要意义。针对传统行波故障定位装置存在定位精度低、受影响因素多的问题，研制了一种基于分布式电流行波监测的输电线路故障精确定位装置。考虑到故障行波电流具有频带宽、幅值高等特点，采用Rogowski线圈作为故障定位的基本传感单元，利用卫星授时模块的秒脉冲信号对恒温晶振时钟信号进行实时修正和IRIG-B码校正绝对时标。同时，在故障定位原理上消去行波波速、导线长度对定位精度的影响，仅利用行波波头到达定位装置的时刻计算故障点的准确位置。在实验室条件下对研制的装置开展了各项测量准确度试验和电磁兼容试验，装置在试验期间及试验后均能可靠工作，两分布式电流行波监测装置间的对时偏差小于0.1μs，故障位置的理论定位误差小于30m、实际误差小于300m，实现了档距范围内的高精度定位。最后，装置在某500kV和110kV输电线路工程上进行应用，运行期间稳定可靠。