高压架空输电线路自动巡线机器人的研制

介绍了自行研制的110kV高压架空输电线路巡线机器人。该机器人机械结构设计合理、巧妙;控制系统采用两级分布式计算机控制结构,规划级用于机器人管理和路径规划,直接控制级用于机器人的姿态和运动控制。实验线路上的运行表明,较好地解决了自主越障问题,可以完成规定的巡检任务,具有非常广泛的应用前景。     

架空地线巡检机器人多电机同步控制策略

采用机器人巡检地线是电力巡检一种十分重要且实用的方式。由于线路及地形的复杂性对地线巡检机器人运行带来很多不确定的外部干扰。这些问题会造成巡检机器人行进电机运行速度不匹配,进而导致地线巡检机器人发生故障。针对三臂式地线巡检机器人运行时主电机需要保持同步运行的问题,以地线巡检机器人三臂的3台主驱动电机作为控制对象,设计了一种RBF-PID控制器。结合电机控制系统的非线性、时变、容易受到负载的扰动等特性,将神经网络与偏差耦合的控制结构相结合提出了一种多电机同步控制策略。通过Simulink仿真平台进行仿真,与传统的控制方法相比,鲁棒性好,收敛速度快,能够有效地克服扰动带来的误差,实现多电机同步控制,并应用于输电线路自主巡线机器人的实际运行中。     

巡检机器人用漏泄通信线路在高压电缆隧道中的感性耦合影响

电缆隧道内的电力电缆会对巡检机器人用漏泄通信电缆产生电磁影响,然而国内外关于该领域的研究尚属于空白。根据电缆隧道的实际情况研究巡检机器人通信线路在高压电缆隧道中的感性耦合影响。从电磁场基本理论出发,研究了单线电力电缆线路、三相电力电缆线路与通信线路间的感性耦合,并计算分析了单线电力电缆线路和典型布线方式下三相电力电缆线路对通信电缆线路的危险影响,最后以北京某地区一回二回地下电缆隧道为例,对通信线路感应纵电动势进行理论分析与现场测试,验证了该方法的正确性。结果表明:单线电力线路对通信线路的感性耦合影响较大,而三相电力线路对通信线路的感性耦合影响能够控制在国标规定的容许值范围内。通过分析两线路间的感性耦合,能够为电缆隧道通信线路的设计提供依据,对电缆隧道机器人巡检自动化的发展有着很重要的意义。     

矿区变电站设备巡检机器人系统设计

矿区变电站是整个矿区电网的重要节点,担负着矿区电能的传输、变压、分配、保护、控制和管理的重任,是整个矿区人民生活和井下生产的动力基础。在矿区变电站设备巡检过程采用巡检机器人替代传统人工巡检大大提升了变电所站设备的可靠性和安全性,为矿区提供优质生产和生活的供电服务保障。在分析煤炭行业发展形势和矿区变电站设备巡检技术的基础上,首先对巡检机器人的巡检线路、巡检设备及定点巡检区域进行分析,然后设计矿区变电站巡检机器人组成结构,并详细设计矿区变电所巡检机器人巡检体移动系统控制系统和摄像头角度调节电机驱动电路,最后对矿区巡检机器人的工作流程进行设计。     

高压输电线路巡检有望步入机器人时代

武大动力与机械学院研制出1种高压线路巡检机器人,并在我国部分省市高压输电线路上试验成功。输电线路一般每个月需要2次常规巡检。如果采用高压线路巡检机器人,不仅可以加强巡检,     

巡检机器人用漏泄通信线路在高压电缆隧道中的容性耦合影响EI北大核心CSCD

电缆隧道内的电力电缆会对巡检机器人用漏泄通信电缆产生电磁影响,然而国内外关于该领域的研究尚属于空白,因此根据电缆隧道的实际情况研究了巡检机器人通信线路在高压电缆隧道中的容性耦合影响。从电磁场基本理论出发,基于镜像法建立了1种计算电缆隧道内电力电缆线路对通信电缆线路电场干扰的方法,研究了单线电力电缆线路、三相电力电缆线路与通信线路间的容性耦合,并计算分析了单线电力电缆线路和典型布线方式下三相电力电缆线路对通信电缆线路的危险影响,最后以北京某地区一回地下电缆隧道为例,对通信线路感应电流进行了理论分析与现场测试,验证了该方法的正确性。结果表明:单线电力线路对通信线路的容性耦合影响较大,三相电力线路对通信线路的容性耦合影响较单线电力线路有所降低,但均超过国标规定的容许值,因此有必要将通信电缆外皮层进行接地处理,起到静电屏蔽的作用。通过分析两线路间的容性耦合,能够为电缆隧道通信线路的设计提供依据,对电缆隧道机器人巡检自动化的发展提供指导。     

巡检机器人用漏泄通信线路在高压电缆隧道中的容性耦合影响

电缆隧道内的电力电缆会对巡检机器人用漏泄通信电缆产生电磁影响,然而国内外关于该领域的研究尚属于空白,因此根据电缆隧道的实际情况研究了巡检机器人通信线路在高压电缆隧道中的容性耦合影响。从电磁场基本理论出发,基于镜像法建立了1种计算电缆隧道内电力电缆线路对通信电缆线路电场干扰的方法,研究了单线电力电缆线路、三相电力电缆线路与通信线路间的容性耦合,并计算分析了单线电力电缆线路和典型布线方式下三相电力电缆线路对通信电缆线路的危险影响,最后以北京某地区一回地下电缆隧道为例,对通信线路感应电流进行了理论分析与现场测试,验证了该方法的正确性。结果表明:单线电力线路对通信线路的容性耦合影响较大,三相电力线路对通信线路的容性耦合影响较单线电力线路有所降低,但均超过国标规定的容许值,因此有必要将通信电缆外皮层进行接地处理,起到静电屏蔽的作用。通过分析两线路间的容性耦合,能够为电缆隧道通信线路的设计提供依据,对电缆隧道机器人巡检自动化的发展提供指导。     

高压输电线路巡检机器人能源在线补给装置的研制

为了彻底解决高压输电线路巡检机器人的能源供给问题,介绍了一种适用于高压架空输电线路自动巡检机器人的能源在线补给装置,该装置主要由自具电源和锂电池充电电路组成。其中自具电源将高压输电线周围的磁能转化为直流电能,它不仅可直接为机器人供电,而且还可以在电源控制器的控制下通过充电电路对备用锂电池在线充电,完全满足机器人长时间、长距离不间断巡检工作的要求,同时该装置还可广泛应用于其他高压输电导线上各类电气设备和野外带电作业移动设备,具有广阔的应用前景。     

高压输电线双臂回转式巡线机器人的研制

介绍了一种沿高压输电线路巡检的机器人,在巡线机器人承担的主要任务的基础上,详细描述了其机械结构,越障过程,控制器硬件和软件组成,为实现高压输电线路自动巡检开辟出了一条高效可靠的模式。     

110kV输电线路巡线机器人

针对110kV输电线路具有防震锤、耐张线夹、悬垂线夹、跳线、转弯等诸多障碍。线路与障碍物的相对位姿和形态不是非常固定的特点,介绍了一种全新的运行于该输电线路的巡线机器人。机器人本体机构综合了多节分体机构和轮臂复合机构的优点．行车运动机理兼容了轮式移动和步进式蠕动爬行的特点。刚度大、姿态稳定性好、跨越障碍能力强、巡检速度有保证。机器人控制系统由地面遥控,数据接收移动基站和本体控制单元组成。本体控制单元采用2层分布式计算机控制结构．规划层用于机器人管理和路径规划,执行层用于机器人的姿态和运动控制。运行实验表明．机器人较好地实现了自主越障．能够完成规定的巡检任务．具有广阔的应用前景．     

基于计算机视觉的架空输电线路机器人巡检技术综述

架空输电线路是电网安全运行和电能可靠输送的关键,对其进行定期巡检至关重要。计算机视觉系统具有集成度高、交互性好、自动化程度高、处理速度快等特点,能够在架空输电线路巡检过程中各类设备的准确识别和故障判断中发挥重要作用,因此计算机视觉系统在架空输电线路机器人巡检与故障诊断中具有广泛的应用前景。从导线的识别、杆塔识别以及绝缘子串的识别等架空输电线路关键设备方面综述了机器人计算机视觉巡检技术及其研究现状,分析了多种相应的图像处理方法,在此基础上对基于机器学习的架空输电线路机器人视觉巡检关键技术进行了总结与展望。     

高压巡线四旋翼机器人反步自适应控制的研究

为确保高压输电线路的安全稳定运行,设计了一款基于反步自适应控制方法的四旋翼机器人。该机器人可根据线路杆塔坐标信息实现自主飞行巡检,采集线路缺陷和隐患,对维护线路状态的安全运行等提供信息支持。首先,由刚体动力学和牛顿欧拉方程建立四旋翼机器人的六自由度数学模型。其次,根据动量定理和电枢回路中的电压平衡方程,建立转子的动力学方程。再次,将反步控制与自适应控制相结合,推导出反步自适应控制器,实现对四旋翼机器人姿态与位置的控制。最后,对四旋翼机器人高压输电线路的自主巡检过程进行模拟,并用MATLAB进行仿真实验。研究结果表明基于反步自适应控制的四旋翼机器人能满足高压输电线路自主巡检系统的要求。     

高压巡线机器人电磁导航系统研究与设计

为提高架空高压线路故障检测效率,研究并实现了高压巡线机器人自主巡检作业新方法,即巡线机器人在PC104硬件系统和嵌入式软件系统平台上分析处理输电线图像数据对其进行故障检测。基于电磁检测的导航系统由横竖两方向多方位的电磁传感器阵列组成;PC104采用相对值检测方法,根据高压输电线路周围磁场的感应电压跟半径的反比例关系原理,比较传感器阵列输出的系列模拟电压值来判断机器人相对输电线路的姿势并识别线上障碍;针对电磁导航系统信号特点,研究MATLAB数字滤波器优化设计方法;设计出IIR滤波器对经过放大的信号进行处理,研究并实现了PC104的IIR优化算法。仿真结果和现场试验证明,基于IIR滤波的巡线机器人电磁导航系统结构简单、效果显著。     

基于巡检机器人的通信控制系统设计与分析

详细分析设计了多级控制通信系统的软硬件实现方法。介绍了变电站巡检智能移动机器人的系统结构、无线扩频技术。在变电站的强电磁干扰环境下成功地利用无线技术实现了机器人路径规划精确定位和机器人实时巡检的功能。     

高压带电作业机器人的研制

介绍了我国自行开发的10kV高压带电作业机器人。该机器人是用于10kV及以下电压等级配电系统带电维护和抢修的专用设备，它由安装在升降机构末端的两个机械臂组成，升降机构固定在一辆可移动的汽车上。机器人控制采用两层计算机，上层用于机器人管理和路径规划，下层用于机器人的姿态和运动控制。经工业现场试验表明，它能满足10kV高压带电作业的绝缘要求，可以完成10kV带电作业的主要工作。     

真升机巡视1000KV交流特高压线路的安全作业距离

在特高压线路巡检技术中,直升机巡视,因其巡视角度和携带的高科技装备,具有人工巡检无法比拟的优点,尤其是在巡视塔头细节和发现红外、紫外特征缺陷方面有着巨大的优势。研究和讨论直升机在巡视1000kV交流特高压线路的安全距离方面的应用。通过对带电安全距离、电磁场强度及飞行控制等方面的研究．解决了直升机巡视交流特高压线路的关键技术问题．并以此为基础开发出整套的交流特高压线路巡视方法．最终在带电的特高压线路上成功进行了正式的直升机巡视作业。     

直升机巡视1000kV交流特高压线路的安全作业距离

在特高压线路巡检技术中,直升机巡视,因其巡视角度和携带的高科技装备,具有人工巡检无法比拟的优点,尤其是在巡视塔头细节和发现红外、紫外特征缺陷方面有着巨大的优势。研究和讨论直升机在巡视1 000 kV交流特高压线路的安全距离方面的应用。通过对带电安全距离、电磁场强度及飞行控制等方面的研究,解决了直升机巡视交流特高压线路的关键技术问题,并以此为基础开发出整套的交流特高压线路巡视方法,最终在带电的特高压线路上成功进行了正式的直升机巡视作业。     

基于IEC 60870-5的变电站巡检机器人通信规约

变电站巡检机器人的通信规约主要应用于集控站与基站之间的数据通信,基站与移动站之间的数据通信也可以参照执行。文章介绍了变电站巡检机器人的系统结构,分析了IEC 60870-5-101和IEC 60870-5-104规约的特点,并结合这2种规约进行相应的扩充,提出了一种应用于变电站巡检机器人的通信规约。