风力较大地区输电线路智能警示灯的设计与研发

针对现有输电线路警示灯的不足,设计出一种适用于风力较大地区输电线路的智能警示灯.该警示灯具有防风性能,使用LED点阵作为警示信号光源,利用探测技术能够在物体靠近输电线路时主动探测并自动触发报警模块发出声光色报警信号.     

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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…     

智能自动测距声光报警信标灯的研制与应用

为防止输电线路外力破外事故的发生,从技术防范角度研制了一种智能自动测距声光报警信标灯。该装置安装于输电线路上,能自动测量附近物体距离并发出声光警示,提醒附近施工机械和过往行人注意与输电线路保持安全距离,可有效防止输电线路外破事故和人员触电等事故,提高输电线路防外破技防工作水平。     

大跨越输电线路巡检机器人系统的设计

大跨越输电线路往往地处台风多发、振动强烈、盐渍严重等恶劣自然环境中,为解决大跨越输电线路日常无法人工巡检的难题,本文设计一款大跨越输电线路巡检机器人系统.该巡检机器人本体通过越障装置可从塔头跨越到地线,进而沿地线开展巡检工作;两端塔头上安装有智能充电巢,可对机器人电池进行无线充电,解决机器人野外充电问题;RT K差分定...     

输电线路外部隐患自动识别装置研究与开发

高压输电线路外部隐患日益增多,为保障电网的安全可靠运行,设计一种使用简单、易于安装的输电线路监测预警装置,采用图像采集器获取图像信息,将获取的图像信息进行预处理,增强源图后提取图像信息中各类特征,通过比较图像在空间结构上的差异,运用多目标检测识别模型识别和检测输电线路外部隐患,包括鸟巢、安全距离不足的机械施工和人力破坏等问题,实现输电线路外部隐患的自动识别和监测预警。     

多信息融合的目标辨识研究

针对智能移动机器人未知环境探测与地图创建的研究与应用,在优化图像匹配算法的基础上,提出了一种基于图像信息与激光测距信息融合的算法,用于机器人作业环境中进行目标有效辨识,以完成机器人的环境探测与地图创建。实验结果证明了该算法的可行性和有效性。     

智能蹲守机器人在输电线路隐患治理上的应用

本文介绍了智能蹲守机器人设计的关键技术,分析了基于智能蹲守机器人的输电线路隐患排查技术,并阐述了智能蹲守机器人在输电线路导线的修补、部件的安装与更换、线路清扫、远程巡检中的应用。     

无人机搭载毫米波雷达巡检输电线路走廊的装置研究

利用无人机对输电线路走廊进行巡检并绘制三维地图,可以了解线路走廊环境。设计一种无人机搭载毫米波雷达巡检输电线路走廊的装置,介绍该装置的组成、安装位置、数据处理过程、巡检流程、创新及效果分析。利用该系统能够实现探测线路走廊地形,测量杆塔和导线高度并计算电力交跨线间距,为提高巡检工作的效率和安全性提供保障。     

基于图像处理的输电线路覆冰厚度测量

提出以安装在杆塔上的工业摄像机采集的输电线路覆冰前后的图像为研究对象,对其进行图像灰度化、图像增强、图像分割等处理,通过摄像机标定将图像坐标转换为世界坐标,比较覆冰前后图像的边界轮廓来计算输电线路实际覆冰厚度的方法.通过实例分析证明该方法操作方便,误差较小,能够实现输电线路导线和绝缘子覆冰厚度的定量描述.     

输电系统磁感应悬浮电源的研究

本文介绍一种可在高压输电线路上实现的磁感应悬浮电源,用于安装在输电线路上的自动检测装置及信号发送装置中作为装置所需的直接稳压电源。经过理论计算和实验研究,证明这种电源结构简单、设计合理、稳压性能好,有实用价值。     

高压输电线路巡检机器人障碍物识别与定位

根据高压输电线路地线上障碍物的几何形状和结构特点,提出了一种基于单目视觉识别的多传感器高压线路地线障碍物识别和测距定位的方法。该方法利用机器人本体上的摄像机获得图像,然后再根据障碍物的几何形状特征,判断出障碍物的类型。根据识别出来的障碍物特征点与摄像机的位置关系建立测距几何模型,从而计算出机器人到障碍物的距离。当机器人非常靠近障碍物或者正在通过障碍物时,摄像机测距定位方法不再适用,此时可以采用安装在机器人上的光电传感器和动态倾角仪,结合机器人的运行速度和传感器采集信号的变化,识别出障碍物的关键点,从而计算出机器人与障碍物的位置关系。     

采用数字图像处理方法对架空输电导线散股的研究

架空输电导线受到施工破坏和外界环境长期作用容易产生散股,甚至断股现象,及时对其进行诊断和检修对于保证电网安全运行具有很大意义。采用巡检机器人搭载视觉检测装置巡检是现代输电线路状态检修的一种有效方式。在分析导线纹理约束及分布特征的基础上,建立了一种基于纹理斜率分布的散股判定模型,提出了一种基于数字图像处理的架空输电导线散股自动诊断方法。该方法通过对机器人拍摄的视频数据进行处理,提取图像中导线,计算导线的纹理特征分布并利用判定模型给出图像诊断结果。实验研究表明,该方法能快速检测导线的散股故障信息,能满足在线巡检的实时性要求。     

基于气象信息的电网风险预警系统应用

研究基于气象信息的电网风险预警系统为电网运营商提供科学的电网运行决策参考.气象信息的可靠性、安全性与电网的安全运营及电力设备的安全运行密切相关,利用风险管理理论,综合考虑输电线路所处的气象环境因素及历史故障信息,研究并建立相应的预警系统.在深圳电网建立的电网气象风险预警系统（Grid Meteorological Risk Warning System,GMRWS）,初步实现了雷电分布、输电线路跳闸预警等功能,建立了气象信息与电网故障预警之间的关联性.随着基于气象信息的电网风险预警系统研究的不断深入,仅依靠经验估计极端天气条件下电网及设备运行风险程度的被动局面将被改变,为电网运营商在提供优质可靠电能的前提下,综合防灾、减灾方面也有了更先进的技术保障.     

基于Kinetis K60的探测预警机器人的设计

针对矿井、洞穴等特殊场景的探测问题,设计了一款能够在复杂环境下进行探测并能够及时预警的机器人.该机器人以Kinetis60为核心处理器,使用多种传感器作为数据采集终端,采集周围环境信息,并根据相应阈值设置做出预警提示,采用ZigBee无线传感器技术进行数据传输和记录,同时采用三角步态算法,以保证探测过程中机器人的稳定,使得探索过程更加智能高效.实验结果表明,该设计能够完成周围环境信息采集,并针对危险情况做出预警提示,从而为地下工作人员提供一定的参考和保障,具有一定的工程意义及现实作用.     

基于优化Gabor滤波器的输电导线断股图像检测

输电导线在运行中可能发生损伤、断股现象,对其进行及时检测和诊断对于保证电网的安全运行具有重要意义。现代输电线路状态检修一般采用直升机或者巡线机器人搭载视频检测装置的方式。文中提出应用Gabor滤波器对输电导线视频图像数据进行处理,实现输电导线断股的图像检测,即通过计算完好导线图像与滤波器卷积能量的输出响应、应用小生境遗传算法寻找最优的Gabor滤波器参数和分割阈值,最后通过检测图像的滤波和能量的二值化处理得到检测结果。实验结果表明,该算法能够较好地提取输电导线断股处的故障信息,具有适用性广、识别能力强、检测速度快等优点。     

输电线行波测距中雷击与短路故障的识别

掌握超高压、高压输电线路上雷电冲击发生的位置和频次等信息,对输电线路的防雷保护及系统运行水平的提高具有重要的理论和现实意义,故而利用现有可检测与定位线路雷击的行波测距装置,提出了一种基于小波包能量谱和暂态行波特征分析的雷击与短路故障识别方法。通过对500kV输电线路的非故障性雷击、故障性雷击以及普通短路故障的仿真研究,提取出电流行波信号的特征和信号各频段的能量分布规律,结合这些特征和规律提出了对3种暂态过程进行识别和分类的具体算法。EMTDC仿真验证了该算法的正确性。     

基于新型电力系统信息模型的重点区域高压输电线路损毁态势感知预警方法研究

由于高压输电线路通常具有复杂的结构和特性,受到自然灾害、设备故障等影响,使得数据采集难度加大,且存在较多噪声,导致线路损毁态势感知预警结果不理想。为此,提出一种基于新型电力系统信息模型的重点区域高压输电线路损毁态势感知预警方法。通过新型电力系统信息模型采集重点区域高压输电线路数据,采用最大重叠离散小波变换(Maximum Overlapping Discrete Wavelet Transform,MODWT)算法滤波处理重点区域高压输电线路数据。采用混合递阶遗传算法优化处理径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络结构和参数,将经过滤波处理的重点区域高压输电线路数据作为RBF神经网络的输入,实现重点区域高压输电线路损毁态势感知。通过实验结果表明,所提方法获取的重点区域高压输电线路损毁态势感知预警结果更加符合实际情况,可以为重点区域高压输电线路稳定运行提供有力的支持。     

基于E-FCNN的电力巡检图像增强

为了解决无人机巡线、无人值守变电站机器人巡检中,由于距离过远或机器抖动造成的采集图像待检目标分辨率低、图像模糊等问题,提出一种边缘感知反馈卷积神经网络E-FCNN。该网络在传统超分辨率网络基础上增加了残差模块和反馈机制,实现细节特征的提取和强化,并通过边缘感知分支补充纹理信息,提升了图像的细节描述。通过测试集实验结果表明：提出的边缘感知反馈卷积神经网络无论在主观视觉质量,或是峰值信噪比等客观评价指标上,都明显优于其他相关算法。且在基于无人机巡检的绝缘子检测应用中能够有效提高绝缘子检测率。     

500kV四分裂输电线路防震锤检修机器人机型设计与优化

高压电力线缆是电能传输的重要通道,多分裂输电导线是电力传输的主力,而防震锤是四分裂输电导线上的重要金具,由于恶劣的服役环境,经常会出现防震锤钢绞线变形、锤头及螺栓丢失等故障发生,严重影响输电线路的正常运行。国内外研究表明利用机器人代替人工进行输电线路检修作业是一种行之有效的手段,基于此,面向四分裂超高压导线防震锤检修作业,提出了相应的防震锤检修机器人基本构型和检修作业运动规划,建立了机器人的三维实体模型,为精简机器人连杆结构和关节参数,剔除机器人冗余机构,基于机器人运动学模型,利用蒙特卡洛法对末端作业空间进行了仿真分析,通过点云图和末端可达空间分析,机器人的连杆长度存在一定冗余,通过缩短机器人的连杆参数,优化精简机器人的结构,一定程度上可以节省机器人开发成本。最后,开发了结构紧凑型机器人虚拟样机,并提出了泛在电力物联网背景下的电力机器人新型控制体系架构,为电力系统运维管理一体化技术奠定了坚实的理论基础。     

输电线路的雷击跳闸概率预测计算新方法

如何实现雷电故障的预警及跳闸概率的计算,对于电力系统防御雷击故障具有积极意义。提出了基于三时次雷区信息的电网雷击跳闸概率计算新方法。首先,根据每个时次的雷电监测信息,基于图像识别技术识别雷电发生区域;然后,以优化的方法确定雷区发展最佳轨迹;根据当前时次及之前的连续2个时次的雷区信息及发展轨迹,构成三时次相关雷区信息,并进行下一时次雷区相关信息的预报,包括雷区特性变化量(雷区面积、雷电流强度、雷区落雷概率);进而,计算位于雷击预报范围内的输电线路跳闸概率。该方法因利用了较多的雷电监测信息而具有较高的雷区预测准确性,相应的线路雷击跳闸概率也具有较高的准确率而可以作为雷击跳闸预警指标。算例证明了所述方法的有效性。