具有自主导航能力的高压输电线路无人机巡检系统设计

该文介绍了目前高压输电线路巡检的主要方式,并分析了各种巡检方式的优缺点。针对目前无人机巡检主要依赖人工操控的问题,提出了一种具有自主导航能力的高压输电线路无人机巡线系统。该系统部署方便灵活、成本低、续航能力长,线路监测实时性好,具有较强的自动化和智能化作业能力,能够有效提升无人机巡检作业的效率。     

无人机输电线路智能巡检技术综述

随着无人机在电力巡检领域的推广应用,输电线路巡检工作模式发生巨大转变,海量巡检数据需要后期人工处理,巡检工作高度依赖专业人员,对巡检工作智能化有着迫切需求.针对这一问题,本研究介绍电力巡检无人机应用现状,概述电力无人机巡检工作模式及特点,分析无人机智能巡检技术需求;在此基础上重点综述巡检数据智能处理、无人机自主导航和无人机续航三个关键技术问题,探讨其可能的解决方案,并对其未来发展进行展望,希望能为相关研究提供一些有益参考.     

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。     

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。     

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%.     

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。     

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.     

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。     

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。     

输电线路清障飞行机器人双行走轮同步控制

传统架空输电线路异物清除作业无人机易受环境影响,作业困难且存在较多扰动等问题。基于此本文设计一种高空作业无人机挂线行走控制机构解决该问题。首先,根据输电线路环境与无人机作业模式,设计挂线行走机构,减弱高空作业时对无人机所受飞行作业扰动的影响;其次,针对清障机器人双行走轮转速同步存在误差问题,提出一种基于反向传播–比例积分微分（back propagation-proportional-integral-differential,BP-PID）主从融合偏差耦合的电机同步控制策略。通过仿真与实物实验验证表明,本文提出的挂线作业无人机双行走轮同步控制算法可有效解决电机因负载导致的转速不稳定以及高空作业无人机受环境扰动的问题。     

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%。     

基于Faster RCNN算法的输电线路防震锤识别研究

针对输电线路人工检测金具成本大、效率低及后期分析样本时寻找缺陷困难等问题,提出了 一种基于深度学习的输电线路金具识别方法.首先,通过无人机巡检获取一定数量的样本,通过将已标记处理的样本与相对应xml坐标文件进行联合扩充的方法,获得角度丰富化、数量多样化和部分噪声化的数据集;然后,采用Faster RCNN卷积神经网络算...     

架空输电线路运行维护中的问题及对策

现代社会对电力系统的供电可靠性要求越来越高,必须高度重视供电可靠性的研究。架空输电线路是电网的重要环节,具有点多、面广、线长的特点,长期暴露在野外,极易遭受各种外力的损害,因此对架空输电线路的运行维护研究成为电力系统可靠运行的关键。阐述了架空输电线路运行维护问题,分析了架空输电线路运行维护的重要性,指出当前架空输电线路运行维护中存在的问题,并进一步提出解决措施,以保证架空输电线路的安全运行。     

架空输电线路运行维护中的问题及对策

现代社会对电力系统的供电可靠性要求越来越高,必须高度重视供电可靠性的研究。架空输电线路是电网的重要环节,具有点多、面广、线长的特点,长期暴露在野外,极易遭受各种外力的损害,因此对架空输电线路的运行维护研究成为电力系统可靠运行的关键。阐述了架空输电线路运行维护问题,分析了架空输电线路运行维护的重要性,指出当前架空输电线路运行维护中存在的问题,并进一步提出解决措施,以保证架空输电线路的安全运行。     

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。     

无人机图像的输电线断股检测方法研究

输电线路受外界环境的影响,输电导地线极易出现断股现象.断股故障对电力系统的稳定运行有较大的影响,为了确保输电线路的安全及稳定运行,需要周期性的进行巡视和维修.近年来,输电线的巡视方式慢慢从人工巡视转变为无人机巡视.为了让巡检更高效、电网更可靠,更好的实现电力系统的智能巡检.结合图像处理技术,设计了一种根据输电线分叉特征...     

城市紧凑型架空输电线路设计的分析与研究

现今人们对供电的要求不只局限于其"量",更多的对其稳定性也提出了要求,架空输电线路的投入使用在一定程度上有效的保证了这一要求。本文首先介绍了城市紧凑型架空输电线路投入使用的背景;在此基础上对架空输电线路进行了详细的介绍:组成、优点以及需要注意的问题。最后对城市紧凑型架空输电线路设计进行了全方位的分析:路径与杆型的选择、走廊宽度的设计、防雷接地的研究、杆塔的设计以及其它部件的设计。     

架空输电线路巡检机器人塔上充电系统设计及充电策略研究

为满足架空输电线路巡检机器人全天候在线工作的要求,本文根据架空输电线路的环境特点,设计出一种架空输电线路巡检机器人塔上充电系统。优化的充电接口设计结合对接位置微调算法,有效提高了机器人充电对接的成功率;基于不同工况下的机器人功耗分析,建立机器人工作能耗模型,得出了科学的充电站布局方式及机器人充电策略。通过系统运行和充电测试结果表明,机器人塔上充电系统运行稳定,机器人充电对接准确、高效,满足机器人塔上自主充电的需求。     

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。     

基于优化ResNet的输电线路航拍图像分类方法

图像分类算法常被搭载在无人机系统中,以剔除无人机巡线过程中采集到的大量无用数据.针对这一问题,本文在分析了无用图像及有用图像特征的基础上,提出了一种基于卷积神经网络的输电线路智能图像筛选方法.收集无人机巡检捕捉到的航拍图像,并以此为基础建立了一个输电线路航拍数据集,基于ResNet优化并利用航拍图像数据集训练该网络,经...