基于激光点云数据的输电线路安全检测分析研究

输电线路安全检测与分析是电力系统的智能化、数字化建设不可或缺的重要组成部分。当前输电线路超高压、大容量建设趋势,增加了输电线路检测与维护的难度。因此为提高人工巡检效率,突破复杂地形对巡线的局限性,提高空间定位精度,设计了一种基于激光点云数据的输电线路安全检测分析系统。系统功能主要包括电力走廊点云自动分类提取与安全检测分析,能够对电力线、杆塔等输电设备数据以及建筑物、河流等其他走廊地物数据进行自动分类提取;通过检测电力线与其他走廊地物之间的距离判别危险点类型,生成安全分析报告;为验证系统有效性,将系统分析数据与人工现场测量数据进行对比分析,结果表明,该系统能够精准地判别输电线路危险点,具有较高的实际应用价值。     

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。     

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。     

超高压输电线路巡检机器人和绝缘子检测机器人通过验收

近日,东北电网有限公司组织召开了科技项目验收会,由中科院沈阳自动化所机器人学国家重点实验室研制的"超高压输电线路巡检机器人"与"绝缘子检测机器人"两项科技项目通过验收。目前,超高压输电线路巡检主要采用人工巡检作业方式,劳动强度大、费用多且危险性高。随着工业发展,电网容量的增大和额定电压等级提高,电力系统输电线路污     

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。     

输电线路无人机巡检地面测控站及运输保障系统设计

针对无人机巡检工作的需要,设计了无人机巡检地面测控站及运输保障系统,实现无人机巡检工作全程监控和无人机的安全可靠运输;介绍了输电线路无人机巡检系统总体方案,包括系统结构和硬件组成,对地面测控站及运输保障系统在设计上的基本要求进行了阐述。在地面测控站及运输保障系统的具体设计上,对设备选型、空间设计、电磁兼容、安全性等方面进行了综合考虑,以满足输电线路无人机巡检的特殊要求,确保输电线路无人机巡检工作能够安全、可靠进行。     

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。     

架空输电线路自主巡检机器人规划设计

针对架空输电线路巡检中,杆塔、导（地）线上存在诸多障碍物（防震锤、压接管、耐张线夹、悬垂线夹等）及其相对位置和形态不固定的特点,设计了1种能够自主行进、跨越障碍物的巡检机器人。通过本体控制系统规划、传感器识别系统和补给电源设计等关键技术的应用,使巡检机器人上线自主行进过程试验取得初步成功。结果表明：自主行进过程中机器人与地面基站之间数据通信流畅,传感器探测回传图像清晰,从而验证了巡检机器人机构部件及控制系统的有效性。     

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。     

国网吉林电力首个自主研发高塔机器人巡线系统正式投入使用

<正>11月3日,由国网吉林电力研制的"高塔跨越林区输电线路巡检机器人"系统,在吉林220千伏松长甲线上正式投入使用。由国网吉林电力自主研制的高塔巡检机器人系统研发始于2010年,历时四年,该系统包括巡线机器人本体、地面基站、后台管理系统以及太阳能充电基站等四部分,可实现巡检机器人本体沿架空地线的自主移动、自主巡检、自主充电、     

基于深度学习的输电线路视觉检测方法研究进展

输电线路巡检是电网持续稳定供电的保障,其目的是对电力线、绝缘子、电力杆塔、防振锤等线路设备进行状态检测和故障诊断,同时观测电力线周围潜在隐患。深度学习的发展为输电线路巡检提供了有效手段,与传统目标检测方法相比,深度学习方法能更有效地实现航拍图像中电力设备的识别及缺陷检测。该文综述近十年来基于深度学习的输电线路视觉检测方法的研究进展。首先,概述适用于输电线路巡检的深度卷积神经网络,包括分类网络、检测网络、语义分割网络,考虑到开发的深度学习网络模型便于在移动设备上应用,另外阐述轻量化网络;然后,重点阐述基于深度卷积神经网络的输电线路巡检图像数据目标检测;随后介绍7个电力设备数据集以及性能评价指标;最后,指出基于深度学习的输电线路巡检图像数据视觉检测方法目前存在的问题,并对进一步的工作进行展望。     

飞行器电力巡检探讨

随着电网的日益扩大,巡线的工作量也日益加大,飞行器作为一种运载工具,可以被应用在输电线路巡检中,通过搭载各种检测设备,以实现对输电线路的日常巡视,提高线路运维效率。基于飞行器在输电线路巡检系统中的应用进行探讨,包括对于飞行器巡线系统设计思路、飞行器巡线系统组成、不同飞行器功能定位以及工程应用关键技术问题等的研究。主要的巡检方式包括可见光巡检、红外光巡检、紫外巡检和三维激光扫描巡检。巡检对象包括线路走廊、导线、塔身、金具等。巡检内容包括线路走廊异常、设备热缺陷、电晕放电等。     

架空输电线路巡检机器人自动上下线装置

实现架空输电线路机器人全过程全自主巡检,需要解决机器人自动上下线问题。基于人工辅助上下线方法存在人身安全、工作效率低等问题,探讨几种可行的输电线路巡检机器人自动上下线方法,在此基础上设计研发了一套基于塔身铺设轨道的实用化的机器人自动上下线装置。介绍了该自动上下线装置的工作原理和结构,并对上下线装置的关键技术进行阐述。将该自动上下线装置应用于某500 k V运行线路的机器人巡检试验,试验结果表明该装置能实现机器人自动上、下杆塔地线,具有智能程度高、自主性强、安全性高等优点。     

架空输电线路机器人全自主巡检系统及示范应用

机巡作业是当前电力巡检的主要发展方向,但与直升机、无人机以及变电站机器人相比,我国输电线路机器人巡检尚未达到实用化水平。为此,对输电线路机器人实用化巡检关键技术开展了研究,建立了机器人典型作业模式,研发了穿越式、跨越式两类巡检机器人,提出了机器人行走路径改造方法,首次设计了机器人自动上下线装置,并完成了机器人全自主巡检系统的研制。机器人通过了多种复杂自然环境和电磁环境工况的试验考核,以及户外真型线路试验段的功能测试,在500 k V带电运行线路开展示范应用,对线路设备同时进行可见光和红外检测。巡检中暴露了巡检系统存在的问题并进行分析解决,提出了机器人异常情况下的紧急救援措施并成功开展带电救援作业。机器人单次巡检里程达到10 km以上,巡检应用取得良好效果,机器人巡检系统达到一定的实用化水平。     

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。     

超高压输电线路状态检修模式的探索

输电线路实行状态检修是一种科学的管理方法。对上海地区超高压输电线路实施状态检修进行了可行性分析,介绍了超高压公司的设备状态检修管理系统、生产管理系统和移动巡检系统在状态检修中的具体应用。     

无人飞行器巡检输电线路的杆塔和导线跟踪算法

研制了一种无人飞行器(UAV)巡线系统,利用可见光相机、红外热像仪、紫外成像仪对输电线路、杆塔、绝缘子等输电设备进行综合检测。提出了一种杆塔和导线跟踪算法,在已知UAV当前位置以及巡检线路中杆塔GPS信息的前提下,利用由GPS信息快速计算两点间距离的算法和地理坐标系转换,计算出相机对于杆塔和导线的理想拍摄角度,进一步对云台角度进行自动调节,实现巡线过程中对杆塔和导线的跟踪。同时,文中讨论了该算法对于GPS定位精度的要求,并通过试验证明了该算法的可行性。     

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