基于机翼变形的新型电力巡线固定翼无人机的研制

针对目前输电线路巡检无人机不能兼具高速、低阻力、大航程全线快速普查,以及在故障疑似地段进行低速、低空精细巡查功能的问题,研制了一种可实现机翼变形的新型油动电力巡线固定翼无人机及输电线路巡检系统,以提高巡线效率。新型无人机以固定翼无人机为载体,携带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;根据线路杆塔的GPS坐标信息,预设航迹点进行全自主飞行巡检,并可实时显示机载影像;以实时传回的机载影像为操作指导,在线路的重点巡检地段进行无人机机翼变形,实现低速、低空精细巡查,飞行航时长达3 h,可用于开展地面起伏相对较小的山区、平原地区的日常巡线和大面积电力线路灾情的监控工作。     

架空输电线路无人机自主巡检仿真环境设计

无人机电力巡检已经逐渐普及,但人工操控无人机仍存在弊端,研究电力无人机自主巡检已经成为一大趋势。无人机自主巡检功能需要做大量的实验反复验证相关的功能,在实际现场实验对输电线路会造成巨大的潜在风险。针对这一问题,设计了输电线路环境模型,在Gazebo仿真平台上实现了无人机巡检飞行实验,为更高效、低风险地研发无人机自主巡检功能提供了技术参考。     

固定翼无人机巡检输电线路探讨

随着电网的日益扩大,巡线的工作量也日益加大,固定翼无人机作为无人机的一种,可以被应用在输电线路巡检中,以提高巡线的效率。基于固定翼无人机平台在输电线路巡检系统中的应用进行探讨,包括对于固定翼无人机巡线系统设计思路、固定翼无人机巡线系统组成、各分系统功能以及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。     

高压输电线路多无人机自主协同巡线设计与测试

针对目前巡检高压输电线路的固定翼无人机不能精细化巡查,而多旋翼无人机运动速度慢且需要人工遥控操作导致安全风险较大的问题,提出多架多旋翼无人机自主协同精细化巡线方案。探讨了利用两架部署在导线两侧的无人机通过机间通信协同巡检高压输电杆塔和导线的方法,并采用机器学习技术和多智能体一致性控制算法设计无人机自主飞行控制器。根据设计结果开发一站四机系统验证巡线方案,实验部署两机为一组,两组并行作业。结果表明该系统按预期完成高压输电线路的巡检作业,未发生误报缺陷,相比单个遥控操作的多旋翼无人机巡检方案,多机协同方案无需人工干预飞行,总巡线速度超过单机最高时速,双机协同对单个杆塔的平均巡检时间小于遥控单机巡检时间的一半。     

基于电磁场计算的输电线路无人机巡检安全

随着电网规模的不断扩大,无人机作为一种安全稳定高效的设备已逐步被应用于对输电线路的巡检中。同时,如何提升巡检作业的可靠性,保障无人机及线路的安全,成为重要的研究课题。首先利用Ansoft Maxwell电磁场仿真软件计算输电线路周围电磁场强度;进而以某中型电力巡线无人机为例,分析其可承受电磁场强度的范围;并在此基础上提出无人机巡检安全飞行距离确定方法,给出安全距离计算公式。利用该公式计算出某中型电力巡线无人机对500 k V交流输电线路巡检的安全距离。输电线路无人机巡检安全飞行区域的确定能够提高无人机电力巡线作业的可靠性和安全性,对保证人身、电网和设备的安全具有重要意义。     

输电线路无人机巡检应用与展望

从巡视时间、质量、频次分析了无人机巡检相对于人工巡检的优点,结合巡检经验阐述了无人机常用机型特点、巡检材料准备、飞行注意事项,列举了无人机在输电线路巡检中的几类应用,最后对无人机巡检技术的研究方向进行了展望。     

基于无人机混编机场的架空线路自动巡检

无人机电力巡检应用快速发展,但在丘陵山地等人员不便到达或通视受限区域,无人机作业效能受到限制.为解决机巡作业在丘陵山地的适应性问题,研究目前典型多旋翼无人机的实时动态载波相位差分技术实现方法,针对地面自动机场难以保障完整线路自动巡检的实际困难,提出了驻塔机场和变电站地面机场编组实现架空线路精细化自动巡检的技术方法.该方法考虑了无人机航程航时、实时动态载波相位差分信号、最大遥控距离等技术现状,相比单纯地面自动机场能以相对少量的机场投入,扩大无人机自动巡检的实际适用范围.     

基于多旋翼无人机固定机巢自动巡检输电线路的控制技术研究

针对传统无人机在电力输电线路巡检中自动化程度不高的问题,提出了多旋翼无人机固定机巢自动巡检输电线路的控制技术。对串级位置PID控制器、自动起飞设计、航线飞行规划、自动返航降落设计等控制技术进行了重点阐述,最后成功应用于电力输电线路巡检中,有效降低了巡线人员的工作强度,实现了输电线路的全自动智能化巡检。     

架空输电线路无人机远程自主巡检关键技术研究和应用

输电线路无人机巡检已经得到广泛研究和应用。目前的无人机巡检作业中,无论是人工手控巡检还是软件程控巡检,都需要作业人员始终在野外操作并进行大量干预,而且巡检数据不能及时传回处理。针对这些不足,原国网江西赣西供电公司通过研发无人值守技术、远程自主精准降落技术和人工智能图像识别技术等关键技术,构建了无人机远程自主巡检系统,实现了输电线路巡视、数据传输处理分析全过程无人自主化。     

无人机智能巡检在输电线路中的应用与发展研究

传统单一人工线路巡视存在劳动强度大、安全风险高、作业效率低等诸多不足,严重制约了输电线路运行维护的智能化转变。无人机智能巡检因其作业高效、缺陷发现率高等优点,不断被应用于输电线路的运行维护。通过研究无人机在输电线路巡检中的应用成果,分析了无人机巡检发展中的各种制约因素,探讨了实现无人机巡检智能化的关键技术,为无人机智能巡检在线路运行维护中的推广与发展提供了研究方向。     

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.     

基于云雾边异构协同的无人机智慧巡检系统

针对现有输电线路无人机巡检系统数据处理平台计算能力较低、整合程度不高的问题,提出一种基于云雾边异构协同计算的新型无人机巡检系统。详细介绍系统架构、网络架构以及作业流程,同时将先进人工智能技术与无人机巡检具体功能有机融合,以航迹自主规划、多机多任务协同以及缺陷智能识别3种主要功能为例,给出基于人工智能技术的无人机巡检整体解决方案,全面提高无人机智能化水平与自主运行能力,提升输电线路巡检效率与质量,降低运维成本。     

输电线路巡检导航系统的开发与应用

输电线路巡检导航系统是利用GPS与路网识别技术开发的具有全程语音引导、自动到位提醒、现场指挥功能的新一代智能巡检设备。该设备实现了输电线路巡视路径智能导航、巡视轨迹查询、巡视到位监控和标准化巡视指导作用,并可随时查看详细线路属性数据。     

基于TCensus的立体匹配算法及FPGA设计

随着无人机技术的迅速发展,利用无人机代替人工进行电力线巡线是行业内发展的新趋势。尽管无人机电力巡线相对于人工巡检效率更高,更加安全,但无人机巡检仍然面临一些问题,无人机的避障技术亟待完善,在巡检过程中无人机会出现与周边障碍物相撞的情况,尤其是细小的电线对无人机安全造成巨大的威胁。这些线状物往往目标不明显,雷达,超声波等技术得到的回波较少,造成避障困难。基于双目视觉系统的无人机避障技术在无人机避障领域得到了广泛的研究和关注。针对双目视觉实时无人机电力巡检避障应用,提出了基于TCensus（形态学Tophat变换和MiniCensus）变换的匹配代价测量方法来对原始图像中的弱目标进行增强,同时采用基于十字结构的支持区域来提高匹配的准确度。实验证明,本文设计的双目视觉系统可以有效检测无人机到电力线之间的距离,检测误差达到5%,提出的TCensus立体匹配算法与其它方法相比除了能够获得同样准确的背景深度图之外,还能对电线区域具有更精细的成像效果。     

输电线路无人机智能巡检技术概述

随着我国高压输电线路的快速建设,传统效率较低的人工巡检模式已难以跟上和满足其巡检需求.无人机智能巡检技术在这种背景下应运而生,并且得到了一定程度的发展.然而,该智能巡检技术涉及多个专业领域,而如何将这些领域的方法和技术合理、高效地应用于其中,尚存在一定的困难和挑战.本文首先概述了输电线路无人机智能巡检技术的应用现状,而...     

基于遥感的电力线路安全巡检技术现状及展望

基于国内外研究基础,总结了近几年被广泛应用于电力线路安全巡检方面的遥感高新技术,从无人机、传感器硬件平台,后处理软件系统和相关关键技术等方面阐述了目前基于遥感的电力线路安全巡检技术在研究和工程应用领域的现状和不足,对电力线路无人机遥感巡检技术进行展望,提出未来可能的解决方案。     

基于全自动跟拍的多功能车载巡检技术

配电线路巡检主要采用"人工走巡"方式,存在巡检耗时长、巡检质量低、缺陷易发展、记录易出错等问题。为解决上述问题,研究了全自动跟拍的多功能车载巡检技术,设计开发了配电网车载巡检系统。该系统以巡检车辆为移动平台,搭载集成多功能检测模块的"复眼探头",配置融合智能边缘算法的车内控制中心,实现线路自动追踪、数据同步采集、缺陷就地研判和数据实时回传。该系统在某配电线路巡检中进行了试点应用,各项功能均达到预期目标,具有工程实践和推广意义。     

电力巡检无人机电磁场测距及校准技术研究

近年来,无人机巡检已成为架空输电线路日常运行维护的主要手段之一。目前巡检无人机与输电线之间的距离主要靠肉眼判断,因此存在较大的安全隐患。文中提出利用电场有效值或同时利用电场有效值和无人机高度的方法确定无人机飞行安全距离范围。研究了电场测量的屏蔽与数据校准方法,利用梯度下降算法求解电场畸变系数和修正无人机飞行误差。基于有限元算法及Maxwell软件建立了1 000 kV特高压架空输电线路的仿真模型并进行数值验证。通过实际线路测试验证了该方法的正确性。该方法可为输电线无人机巡检距离控制、航向规划、高度调节和电场测量提供重要参考。     

基于多传感器的无人机配电网架空线路自主巡检和姿态控制

针对配电网架空线路无人机巡检过程中人工干预较多且效率低下的问题,文中提出了一种基于多传感器融合的无人机自主巡检与姿态控制方法。该方法采用MinkUNet深度学习模型对线路通道点云数据进行精确分类,结合杆塔与导线建模方法以及三维航线规划方法,实现无人机巡检路径的自动规划。在飞行执行阶段,融合毫米波雷达和深度相机数据,结合基于贝叶斯理论的占位栅格地图更新策略,有效识别环境中新出现的障碍物,并通过改进的人工势场法实现自主避障。为了在定位信号受到干扰时确保拍照质量,提出基于轻量化YOLOv8网络的目标识别模型与云台控制策略,实现对巡检目标的精确自动对准拍照。通过在真实环境和仿真环境中的实验验证,文中提出的方法更适合复杂的配电网巡检场景。     

电力系统智能导航巡检仪的开发与应用

“电力系统智能导航巡检仪”是利用GPS与路网识别技术开发的,具有全程语音引导、自动到位提醒、现场指挥功能,并可随时查看详细线路属性数据的新一代智能巡检设备.本文介绍了电力系统智能导航巡检仪的开发背景、软件结构、功能特性,及其在电力输电线路巡检、检修中的应用.