基于GIS的电力线路巡检系统的设计与实现

输电线路是电网的重要基础设施,输电线路的稳定运行对于提高电力系统的供电质量具有重要作用,因此必须要建立高效的电力线路巡检系统。基于这一目标,以北斗卫星系统、GPS全球定位系统、无线通信(GPRS)以及地理信息系统(GIS)为基础,进行功能整合,设计出一种基于GIS的双通信、双定位模式的电力线路巡检系统。     

考虑杆塔风险概率的输电线路巡检路径优化方法

针对实际输电线路的结构,同时考虑巡检距离和杆塔风险等级为目标函数,提出一种差分纵横交叉算法(DECSO),用于解决输电线路巡检路径优化问题。该算法通过对巡检路径进行寻优,同时兼顾杆塔风险概率,形成一条最优路径,使得在巡检距离最短的同时,保证了输电线路可以安全稳定运行。基于DECSO算法,采用Matlab仿真软件对一个具有20个杆塔的输电线路网络进行了仿真研究。将仿真结果和其他算法的结果进行比较,结果表明了算法在解决输电线路巡检路径的可行性和优越性。     

输电线路移动式不间断自主智能巡检技术研究

为解决传统巡检作业模式中的难度大、标准杂、效率低、盲点多等集中突出的问题,提出了一种基于多机协同作业的不间断自主杆塔巡检方法,建立了A、B车交替不间断巡检的作业方式,使得无人机可以不间断地对电力杆塔进行巡检.所建立标准的作业线路模型,可根据不同杆塔类型的巡检目标自动生成不同的安全线路,对无人机实现自动巡检的线路规划提供科学依据.构建了输电线路移动式不间断自动精益化智能巡检系统,应用计算机视觉技术,在高精度RTK定位的基础上辅助定位,更加精准地完成自动巡检与降落,通过建立任务、线路为导向的操作方式,直观展现了作业成果,提高了管理决策质量及作业效率.     

无人机激光扫描作业杆塔位置提取算法

基于激光点云的输电线路杆塔自动定位是电网无人机、直升机智能巡检技术应用的基础,但目前从激光点云中定位杆塔主要依赖于人工处理,工作效率低。针对如何从激光点云中自动定位杆塔这一问题,根据输电杆塔在激光点云中具有高密度、大坡度、大高差特征,提出了一种基于二维格网多维特征分析的输电杆塔自动定位方法。首先对无人机获取的激光点云进行滤波去噪处理,再对激光点云进行规则化,在此基础上计算点云的特征图像;然后结合架空线路走廊区域分析,根据密度、高差和坡度特征迭代定位出输电杆塔,最终实现了从无人机激光点云中自动定位输电杆塔位置。采用广东电网公司大型无人直升机实际巡检获取的输电线路激光点云数据对自动定位算法进行了验证,实验结果表明提出的算法具有较高的自动化程度和处理效率,对提高无人机、直升机机巡作业智能化水平具有促进作用。     

基于边缘计算的输电线路在线监测通信组网技术研究

为解决输电线路在线监测系统中现有通信覆盖存在盲区和通信链路的实时性需求，提出一种基于边缘计算的输电线路在线监测通信组网方案。面向现有在线监测设备的新需求，设计输电边缘计算设备的功能架构和通道自动切换流程，利用3G/4G/5G、2.4 GHz、5.8 GHz等不同通信制式的传输特性，使用输电边缘计算设备设计输电线路通信组网实施方案，并进行现场应用分析。试验表明该方案能实现输电线路的实时在线监测，为输电线路的在线监测与故障巡检提供新的思路。     

基于三维激光扫描技术的输电线路无人机巡检方法分析

通过分析国内输电线路无人机巡检现状,结合目前无人机巡检输电线路存在的问题,提出基于三维激光扫描技术的输电线路无人机巡检方法。该方法通过应用激光系统、GPS、空中测量平台、IMU/INS及数码相机等技术,对杆塔进行全方位立体扫描,经地面站系统精确指令,能够快速有效地开展巡检工作。该方法应用于线路故障巡视,可克服人力巡检查找故障困难等问题,保障了输电线路的安全运行。     

基于动态风险等级评估的输电线路巡检计划优化

现有输电线路巡检计划安排存在巡检效率低等问题,为优化输电线路巡检计划,降低输电线路的巡检成本,本文提出一种基于动态风险评估的输电线路巡检计划优化方法。综合考虑影响输电线路故障的内外部风险及故障造成损失,建立动态风险等级评估模型,通过量化风险值以评估线路风险等级,确定合理的巡检周期。基于巡检周期建立输电线路巡检计划的多目标优化模型,根据目标优先级利用多目标粒子群算法进行求解。最后采用某区域实际输电线路验证该模型的有效性。     

基于四旋翼无人机的输电线路巡检系统研究

针对输电线路短途巡检的应用需求,解决常规巡检手段低效、安全、技术门槛等问题,以四旋翼无人机为载体,搭载影像采集设备进行航拍巡视,搜索、定位、采集线路缺陷和隐患的影像数据。根据线路杆塔坐标信息,预设航迹点实现自主飞行巡检;以设备回传的杆塔实时影像为操作指导,利用手动飞行模式实现线路关键部件的影像采集。该系统提升了线路状态管理、应急指挥的便利性,为输电线路的安全评估、灾前排查、事故预警、灾后抢修,乃至状态检修和全寿命周期管理提供全方位的信息支持。     

采用北斗精确定位技术监测输电线路杆塔基础位移

针对湖北所辖500 k V线路一基杆塔受地质影响而出现滑移,杆塔主材变形、倾斜度增加,横隔面交叉材向上弯曲拱起问题,采用北斗精确定位技术建立了输电线路地质灾害监测预警系统,对杆塔基础进行毫米级精度的全天候不间断在线监测,为线路运维抢修决策提供了直接参考依据。北斗精确定位系统采用载波相位差分技术进行数据解算,能够对缓慢微弱的准静态位移实现毫米级精度的定位,适用于输电线路杆塔的地质灾害监测。     

电力杆塔应力综合监测危险预警系统

阐述了一套输电线路杆塔应力检测危险预警系统,该系统利用传感器实时自动监测杆塔应力变化,利用GPRS/GSM通信实现自动报警信息上传。该系统能够对杆塔受力进行监测,提供实时监测数据,尽早发现隐患,以便于采取相应措施及时处理,提高输电线路运行的可靠性和安全性。     

基于YOLOv3的电力杆塔检测算法研究

电力杆塔是支撑和架空输电线的塔架结构,杆塔检测和无人机智能巡检电网线路相结合已逐渐成为发展趋势。为提升电力设备巡检效率,提出了一种基于YOLOv3改进的目标检测模型,用于无人机巡检输电线路中对于杆塔的实时检测。通过水平镜像、旋转变换、图像错切和颜色变换等方法完成数据扩增,扩大杆塔训练样本。利用K-means聚类算法获取最适合的先验锚框,使其更符合杆塔的形状和比例。改进损失函数,采用GIoU计算边界框回归损失,提升了目标定位的准确性。实验结果表明,相对于其他算法,改进后的YOLOv3模型准确率较高,检测速度达到了每帧65 ms, mAP(多类别平均精度)达到90.8%,可以有效检测到航拍图像的电力杆塔,对无人机巡检输电线路有一定的工程应用价值。     

北斗高精定位在输电杆塔边坡监视上的研究与应用

输电杆塔边坡滑坡会造成输电杆塔结构失稳.为了提高输电系统监视的自动化程度和响应效率,本文搭建了一个基于北斗高精定位技术的输电杆塔边坡在线监测系统.该系统数据采集终端配置发电与储能模块,实现能量自给;数据传输网络采用无线专网,保障数据安全;位置解算平台通过地面基站校准,实现毫米级偏移量监测.本文还通过高边坡输电杆塔应用实...     

特高压工程路径优化辅助决策支持系统设计与实现

根据特高压工程的特点,结合用户设计需求,基于ArcGIS ENGINE9.3组件库进行GIS二次开发,建立了特高压工程路径优化辅助决策支持系统.该系统具有数据管理、路径选择、杆塔排位、统计分析、大场景立体显示、制图输出功能,为特高压输电线路初步设计提供了强有力的工具,有助于提高工作效率.以溪洛渡-浙西±800kV直流输电工程为例,采用该系统进行了路径选择和杆塔优化.结果表明,该系统能够满足特高压输电线路建设需求,达到路径优化的目的,对提高初步设计深度和质量具有应用价值.     

信息快递

新品看台我国超高压输电线路巡检机器人系统研制成功中科院兰州分院科技人员最近成功研制出超高压输电线路巡检机器人系统 ,该系统能够满足一般超高压输电线路巡检的需要 ,填补了国内空白。系统由巡检机器人和地面设施组成。巡检机器人包括系统电源、机器人本体、控制系统、检测设备和通讯设备 ,地面设施包括上下杆塔辅助设施和地面基站。实验表明 ,该机器人能够在超高压输电线路上一档内沿架空地线自主行走 ,其携带的摄像机或红外热像仪作为检测装置 ,用于检测输电线、防震锤、绝缘子和杆塔等输电设备的损伤情况 ,并将检测到的数据和图像信…     

北斗系统在输电线路防灾监测中的应用探索

输电线路覆盖范围广、输送距离长,沿途所经区域环境条件恶劣、地质地形复杂,存在巡检效率低、复巡周期长、监测数据不精确等问题。针对220 k V线路一基杆塔受地质扰动影响而出现塔基沉降杆塔发生主材形变、倾斜度增加,利用北斗系统及地基增强系统,采用综合分析法准确、可靠地获取毫米级监测数据,全面掌握各类风险的实时状态信息构建输电线路杆塔变形及塔基地质隐患防灾监测应用体系,为线路防灾应用提供技术参考。     

输电线路杆塔攀爬巡视机器人研制

输电线路杆塔结构复杂,而针对杆塔巡视的攀爬机器人的研究比较少。基于杆塔的T型防坠落导轨,研制了一种采用永磁吸附方式实现杆塔攀爬功能的巡视机器人,解决了机器人在输电线路杆塔上的可靠吸附及攀爬巡视问题。杆塔巡检人员通过遥控系统对机器人进行远程控制,利用机器人搭载的云台摄像头获取图像视频信息,并通过图传系统传输到手持显示终端,实现了对杆塔及防坠落导轨的巡视工作,能有效地发现杆塔存在的问题,便于杆塔巡检人员及时掌握缺陷信息并消除缺陷,为巡检人员提供科学的决策依据。     

输电线路杆塔攀爬巡视机器人研制

输电线路杆塔结构复杂,而针对杆塔巡视的攀爬机器人的研究比较少。基于杆塔的T型防坠落导轨,研制了一种采用永磁吸附方式实现杆塔攀爬功能的巡视机器人,解决了机器人在输电线路杆塔上的可靠吸附及攀爬巡视问题。杆塔巡检人员通过遥控系统对机器人进行远程控制,利用机器人搭载的云台摄像头获取图像视频信息,并通过图传系统传输到手持显示终端,实现了对杆塔及防坠落导轨的巡视工作,能有效地发现杆塔存在的问题,便于杆塔巡检人员及时掌握缺陷信息并消除缺陷,为巡检人员提供科学的决策依据。     

基于北斗载波差分定位技术的输电线路覆冰厚度研究

针对传统拉力倾斜传感器以及摄像头监控系统在长期监测高压输电线路覆冰厚度时易出现的使用寿命短、监测精度低、传输速度慢等问题。本文设计了一种基于北斗导航通讯技术的输电线路覆冰情况实时监测系统。该系统利用北斗载波差分定位原理准确获取输电线路的高精度空间三维位置坐标信息,后将位置坐标信息统一到笛卡尔坐标系下进行定位误差修正,根据时域条件下输电线位置变化、输电线线长度和仪器安装位置等多种变量构建覆冰厚度计算模型,并将该模型嵌入智能导线定位终端,构建输电线路监测网络,实现全时段、全位置监测输电线路覆冰厚度情况。通过室内室外多次实验测试证明,该系统可有效实现毫米级精度、毫秒级速度的输电线路覆冰情况实时监测反馈。     

输电线路上方无人机巡检避障策略

<正>无人机巡检技术由于其优越性已经成为各大公司巡检优先考虑的技术手段,无人机巡检能否有效开展很重要的一部分就是安全问题,为了便于输电线路和杆塔上故障分析诊断,无人机巡检时要求拍摄高清晰度的线路和杆塔照片,为此,巡检时要求无人机要尽可能的靠近输电线路或杆塔,但是和输电线路或杆塔越近,必然存在另一方面的安全隐患,如果不对速度和飞行方向加以控制,就有可能撞上输电线路或杆塔,所以研究巡检无人机的避障策略具有现实工程应用     

雷电定位系统线路杆塔坐标校准方法

为提高雷电定位系统雷击故障定位的准确性以及线路雷电参数统计的真实性,给出了一种输电线路杆塔坐标的校准方法。首先,根据输电线路杆塔的测量坐标,计算出测量档距,将测量档距与运行档距以及线路的允许误差进行对比,确定坐标可能有误的杆塔;然后,根据可能有误杆塔的编号及误差的大小和符号,确定需要校准杆塔;最后,根据运行档距及杆塔的转角情况,利用地理信息系统软件的测距功能,对需要校准的杆塔坐标进行校准。以某线路为例对该方法进行了验证,一次雷击故障由定位到相邻杆塔变为定位到遭受雷击杆塔,提高了定位的准确性,验证了该方法的有效性和有用性。