架空输电线路无人机人工联合巡检模式初探

为了提升输电线路巡检质量以及效率,需全方位解决安全风险问题,实施架空输电线路无人机巡检工作不容迟疑。本文主要分析了架空输电线路无人机人工联合巡检模式,并逐次介绍了此项目研究背景以及意义,之后解析了输电线路无人机联合巡检模式遇到的困难以及问题。并深入地介绍了无人机人工联合巡检的开展,并提出对应的解决措施。旨在为工作人员提供参考。     

高压巡检机器人机械的设计探究

为了保证高压输电线路的稳定运行,定期需要对高压输电线路进行巡检,高压输电线路巡检机器人的应用,有效提高了输电线路的巡检效率,避免了人工巡检所具有的危险性,降低了人力和物力方面的投入。巡检机器人的实用性能与其机械本体结构有直接的关系,合理化的机械结构设计是影响机器人应用和发展的主要技术之一。该文对高压输电线路巡检机器人的设计进行研究和探讨。     

电力输电线路协同巡检方式研究

在了解不同巡检模式的主要特点后,通过分析不同的电压等级、巡视任务、地理环境、巡视内容、巡视周期等因素对输电线路巡检方式的影响,建立直升机、无人机、人工协同巡检模式,实现高效外观巡查和细节查缺巡视相结合,提高输电线路巡检效率。     

基于林火风险的高压输电线路无人机巡检路径规划

跨越林区的高压输电线路建设存在诱发森林火灾的风险,因此必须重视高压输电线路的巡检工作。目前,以防范林区火灾风险为目的开展的无人机巡检路径规划的相关研究较少,且已有研究未针对电网系统的运维安全,也未考虑各火灾风险因素间的相互影响。因此,该文提出一种基于网络分析法(analytic network process, ANP)和遗传算法(genetic algorithm, GA)的森林电网无人机巡检路径规划方法。首先结合历史数据和实地调研,识别出影响森林火灾风险的典型因素,并对所在线路及周边林区开展火灾风险评估,划分出高火险区域;再将这些高火险区域设置为巡检节点,基于GA规划出最短的无人机巡检路径。此外,提出一种基于最大偏转角约束的路径优化方法,对路径中不满足最大偏转角约束的节点进行了优化。该文以中国安徽省某重要输电通道线路3542#—3547#为应用对象,评估得出了线路周边存在10处高火险区域,规划出长度为5 391.72 m的无人机巡检路径,再利用最大偏转角约束的方法进行路径优化,优化后的路径总长为5 401.36 m,仅比原路径增长了0.179%。该文提出的无人机巡检路径规划方法以火...     

输电线路无人机自动巡检的实现与应用

目前输电线路通道、树障、精细化、特殊巡视等巡视任务基本运用多旋翼无人机进行远程操作,实现快速巡视多基杆塔,人机协同作业提高电网运维效率。人工操作无人机巡检之前,培训一个飞手需要3～12个月才能上岗,从新手到技术娴熟又要有几个月的适应过程,培训的成本过高还不能保证飞行技术稳定。新兴的自动驾驶系统运用于输电线路运检如鱼得水,由于输电线路不像公路上汽车车况那样复杂,线路铁塔都是处于静止状态,更容易实现自动驾驶,而且输电线路运用无人机自动驾驶系统后,照片精确度更高,消除了人工拍照的各种误差,运维效率提高显著。     

无人机挂载性能对输电线路巡视的影响

在对无人机巡检系统进行简述的基础上,分析了无人机与输电线路之间安全距离对挂载性能配置的要求,以及不同挂载性能配置在输电线路巡视中的不同飞行路径,阐述了无人机挂载性能对输电线路巡视的具体影响。     

智能巡检管理系统在输电线路运维中的应用研究

<正>本文在运用信息化技术的基础上,引入GPS、4G/5G通信、无人机、可视化管理等多种先进技术,设计了一种新的智能巡检管理系统架构。该智能巡检管理系统主要包括系统后台和系统前端两个部分,可用于输电线路的智能巡检及管理。当前,该智能巡检管理系统已于某公司220kV及以下电压等级输电线路中得到应用,其在提高输电线路巡检管理规范化、智能化水平等方面的价值也得到了充分验证。     

基于无人机的输电线路巡检系统设计与应用

设计一款无人机输电线路巡检系统,通过远程遥控系统对无人机的实时状况进行调整,机载摄像头系统能够较清晰地检测到线路的故障,对沿途输电线的状况进行实时检测并及时反映给地面接收端。同时,可以自动躲避障碍物,满足在不同自然环境中的出航,实现对自然条件恶劣、不适合人工巡检地区的线路监测和巡检,并及时反映给接收端。经测试表明,该系统运行稳定,有效提高了输电线路巡检效率。     

输电线路直升机智能巡检关键技术研究

随着我国输电网的快速扩张,人工巡线为主的方式已难以满足电网日益发展的要求,直升机巡线已成为国内输电线路巡检的主要发展趋势,但目前国内外输电线路直升机巡检普遍存在由于主要依靠人工捕捉与跟踪对象、人工采集和处理信息、人工进行缺陷识别与诊断而造成的直升机巡检效率低、巡检人员劳动强度大、易漏检等问题.本文从专业精益化管理需求出发,提出了一套具有巡检目标自动跟踪及数据自动采集、设备缺陷自动智能诊断、交跨物距离自动测量等功能的输电线路直升机智能巡检系统,具有显著的推广应用价值.     

无人机输电线路巡检中安全距离测量方法

针对无人机输电线路巡检中无人机与输电线路之间安全距离的测量问题,提出一种基于成像模型的单目视觉测量方法。采用图像处理技术,从无人机拍摄的图像中识别出无人机输电线路巡检中输电线杆塔,以此建立了输电线路的成像模型,并在已知输电线杆塔实际高度的前提下,由模型中的成像几何关系推导出了无人机距离输电线路竖直平面的安全距离。与传统的基于GPS坐标或基于激光测距的方法相比,降低了模型的计算复杂度和系统的硬件需求,提高了在复杂地理环境下系统的稳定性和检测精度。实验结果表明,该方法能准确测量安全距离且平均检测误差仅为2.63%。     

机器视觉在无人机巡线中的应用综述

输电线路的稳定是保证电力稳定供给的重要因素之一。输电设备的工作环境较为恶劣,在工作期间不可避免会出现损坏,可能会威胁电力系统的正常运行。为了保证电力系统的稳定运行,必须定期对输电线路进行检修。随着无人机技术和图像处理技术的发展,基于机器视觉的无人机巡线技术已成为输电线路最热门的一种巡检方式。以机器视觉技术为主体,概述了无人机巡线技术及其视觉系统的图像处理算法研究现状。     

输电线路巡检中多旋翼无人机的应用

随着经济的发展,人口增加,用电负荷增大,输电工程的数量也随之增多,电力线路加长,排列复杂,输电线路的垂直高度也在不断攀升。目前,应用人力巡检,一方面需要投入更多的巡检人员,投入更多的薪水支出;另一方面输电线路越来越多地向农村及山区普及蔓延,野外的不可测因素较多,也会给巡检人员的人身安全构成威胁。为解决人工巡检中面临的窘境,有部分地区开始推广无人机巡检技术,但无人机的应用过程中有许多事项需要注意。无人机的使用只是代替工作人员进行移动式观察,还需要专业人员不间断地进行监视,并没有真正解放人力。本文先是简单介绍了无人机的定义、分类、优势和不足,分析了无人机应用的巡检中的意义,最后指出了无人机的应用要点和技术突破,帮助电力企业更好地应用无人机解决巡检中的难题。     

大型无人机在复杂环境下电力巡检研究

为适应复杂飞行环境,实现远距离、长航时的电网输电线路无人机巡检,该文提出大型无人机电力巡检系统,以Z-5大型无人直升机为飞行平台,搭载中继数据链系统、任务吊舱系统、三维地面站测控导航系统、飞行避障系统、缺陷故障智能诊断系统,使系统具备无人机系统自主起降、三维程控飞行、超视距测控、预警避障、可见光／红外／紫外巡视以及电网设备健康状况诊断评估等多项实用化功能。该系统能够适应有山区、河流等多种复杂地形气候环境的输电线路巡检和防灾减灾应用,并具有远距离、精细化、安全可靠的突出特点,可切实提高电网线路巡检的效率和安全性。该系统已经在福建省投入实用化应用,应用效果良好。     

基于多旋翼无人机的输电线路智能巡检系统

针对超/特高压输电线路安全运行所面临的挑战与风险,以当前智能电网发展与"三集五大"电网运行模式改革为背景,开发了基于多旋翼无人机的超/特高压输电线路智能巡检系统,并阐述了系统的组成、功能及其关键技术。该系统已在输电线路巡检中初步应用,结果表明其能够高效、自主、准确识别并诊断特高压输电线路的典型缺陷与故障。     

一种仿尺蠖式输电线路巡检机器人越障运动分析

针对目前输电线路巡检机器人作业空间小、越障能力差的问题,通过观察与分析尺蠖运动特点,结合仿生学原理,提出了一种仿尺蠖运动的输电线路巡检机器人。运用运动学方法及虚拟样机技术对机器人蠕动式越障运动过程进行仿真与分析,仿真结果表明,机器人结构设计合理,具有较大作业空间,能以蠕动式运动方式跨越线路上引流线等复杂障碍。研制机器人样机并置于模拟线路环境进行实验,实验结果表明,机器人越障过程中重心波动平稳,越障性能稳定可靠。     

高压输电线路除冰机器人的机构设计

在分析高压输电线路巡检工作的特点和国内外高压输电线路巡线机器人的发展现状和发展趋势的基础上,结合高压输电线路上覆冰的去除方法,主要介绍了设计的一种新型的高压输电线路除冰机器人.该机器人结构简单,可以在输电线上稳定地行走,能够较好地解决自主越障的问题,完成输电线上的除冰任务,具有广泛的应用前景.     

110 kV架空输电线路无人机巡检点降维优化

无人机对架空输电线路进行智能巡检具有可动态规划路径及高效率、高精度的特点,是当前电力系统智能巡检的主要发展方向。提出了一种针对110 kV架空输电线路输电塔的无人机智能巡检方案。该方案首先根据电力行业相关国家标准对110 ZM型输电塔结构进行数字建模,在此基础上对所有待检修点进行三维离散,从而形成无人机待观测点;采用塔身正、侧视图平面投影方法对所得三维离散模型进行降维优化,依据无人机搭载摄像装置的可视范围和“走停走”的巡检模式形成降维优化模型。最后,基于PSO算法对该模型进行求解和仿真,针对110 ZM型输电塔,使正视图待观测点由87个减少为31个,侧视图待观测点由67个减少为23个,并且均达到巡检可视范围覆盖率100%.     

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。     

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.     

基于无人机前端和SSD算法的输电线路部件检测模型对比研究

基于深度学习的目标检测技术因其自身复杂的模型结构和对算力的需求,导致应用于无人机输电线路巡检中无法在机载前端实现高效且准确的检测。针对这一问题,面向输电线路无人机前端巡检中绝缘子、悬垂线夹及防震锤3类部件,选取Single Shot MultiBox Detector(SSD)目标检测算法,通过使用不同的骨干网络对比性能差异,选择最佳网络结构并采用特征融合手段提高检测准确率。实验结果表明,采用Mobilenet_v1作为SSD的骨干网络进行特征提取,并融合不同层次特征进行检测,Mean Average Precision(mAP)可达90.21%,在具有边缘计算能力的嵌入式设备上可以达到每张63 ms的检测速度。为输电线路无人机前端实时检测提供了重要参考。