小型无人机载吊舱系统结构设计与试验

针对架空输电线路巡检作业需求,设计制造了具有弹簧阻尼减振结构的二轴三框架小型无人机载吊舱系统,并挂载无人机进行了超高压架空输电线路巡检试验;通过试验数据可知,小型无人机载吊舱系统稳定精度满足输电线路巡检需求,可清晰观测输电线路外观运行情况及线路周围树木生长状况,并为快速、有效地发现和消除超高压输电线路的故障提供清晰图像信息,在高纬度和低温环境下应用优势明显;巡检结果验证了小型无人机载吊舱系统理论分析的合理性和对高压输电线路巡检的实用性。     

基于模糊神经网络的电力巡线无人机避障技术研究

随着国民经济持续稳定快速发展,,输电线路的巡检工作量日益加大,传统人工巡检已经不能满足当前输电线路巡检的需求。无人机电力巡线能够较好弥补人工巡检的不足,提高电力巡检作业的工作效率。为了获得精确的无人机与输电线路、杆塔以及附近障碍物的距离信息,采用了多传感器融合技术,通过对巡检过程中可能出现的障碍物进行建模,建立最小安全空间模型和输电线路周围电场模型,提出基于模糊神经网络的方法,对无人机电力巡线的避障技术进行了研究。仿真结果表明,该方法可以有效实现无人机在电力巡线中对障碍物的躲避。     

高压架空输电线路的电磁场分析及暂态稳定性影响探讨

输电线路输送电力的能力与电力系统稳定性密切相关,高压输电线路在运行过程中产生的电磁场对周围的电磁环境有着巨大的影响.由于线路长,经过的地貌比较复杂,高压输电线路产生的电磁场对人体健康和信号通讯造成的影响不可忽视.该文以220 kV架空线的输电线路为研究对象进行了无限大单电源系统Simulink电气仿真.仿真结果表明,电力系统的暂态稳定性与输电线路的长度有关,线路长度越长,对暂态稳定性造成的影响越大.同时,短路位置、故障类型、切除时间也对暂态稳定性有影响.将输电线路的长度对电磁场和系统暂态稳定的定性影响纳入仿真,可为探究如何正确选择高压的输电技术增加输电距离、输电方式,发挥联网效益、节省工程投资提供有效参考.     

输电线路无人机巡检系统的设计

为保证电力系统正常运行,必须对电网输电线路进行监测和巡检。设计一种输电线路无人机巡检系统,该系统由一个移动监测站、数个无人机飞行器以及后台上位机构成。该系统具有机动灵活、稳定性好、便于操控、传输实时准确等特点。系统通过自动导航或者人工定向控制的方法使用相机、红外设备等对输电线路进行信息采集,并实时传输到移动监测站及后台上位机。技术人员可以实时掌握输电线路的运行情况,及时排除运行缺陷及安全隐患。     

高压输电线路智能巡检机器人的研制与应用

以实现穿越越障巡检机器人长距离自主运行为目的,对机器人的机械结构、电能在线补给和智能控制作了深入研究.优化机械结构使设备尺寸更小、重量更轻、能耗更低、行走轮使用寿命更长;通过太阳能充电基站的设立提高机器人的续航能力;优化基于作业环境信息和机器人运行状态信息的自主行为控制方法,提出了智能巡检机器人的完备体系结构及其全自主行为能力的智能控制方法.根据该方法设计制造了高压输电线路巡检机器人,并在吉林白山的高压输电线路上进行了20km的示范运行,结果表明,该机器人具有长距离自主运行的能力,相较于以往机器人,在巡检效率和续航能力等方面有了很大提高.     

无人机在输电线路巡检中的应用

介绍了无人机巡检的现状,指出了存在的问题,阐述了无人机自主巡检技术和影像智能识别技术的实现方法,分析了无人机在输电线路巡检中的应用情况,包括日常巡检、故障巡检、特殊巡检、检测及辅助检修作业、线路勘察验收等.     

高压线巡检机器人巡检与通讯系统设计与实现

介绍了高压输电线路巡检机器人的远程监控系统和自主巡检扫描系统,采用了串口命令,以及无线局域网和CDMA移动通讯网络相结合的方式,实现了视频图像的智能扫描控制和远距离传输.详细介绍了机器人巡检系统硬件和软件的设计,以及线路杆塔的模型和网络化全球云台摄像机对高压输电线路自主定位扫描,最后通过不同环境的运行试验,表明了该高压线巡检机器人巡检与通讯系统的正确性和实用性.     

高压多分裂输电线路自主巡检机器人及其应用

介绍了一种沿(超)高压多分裂输电线路行驶的自主巡检机器人,包括自主巡检机器人本体、地面基站、巡检后台管理系统.机器人机械结构的设计针对多分裂线路特色的障碍物如均压环、间隔棒的结构特点以及线路受到多种作用力后复杂变形的几何特点完成,使得机器人能顺利通过各种障碍物,完成线路的全程自主巡检.通过介绍本系统的关键技术:移动机器人机构、控制系统设计、基于电磁导航与机器视觉的自主巡检系统,给出自主巡检机器人的一个典型实例.不同环境下的现场运行试验表明,该巡检机器人系统正确、实用.     

330 kV同塔双回输电线路下平行运行的380 V线路感应电压电流仿真计算

在西北经济走廊地区,为了最大程度的节省占地面积,提高经济效益,高压输电线路下存在低穿且并列运行的低压配电线路.当低压线路进行停电检修时,由于同塔多回高压输电线路的静电与电磁耦合产生的感应电压,感应电流会危害到检修人员的安全.因此,以西北地区罗山—灵州330 kV输电线路正常运行时的情况为例,利用电磁仿真软件ATP-EM...     

220kV 高压电力极端环境下带电作业 机器人控制方法研究

针对高压电缆极端环境下的大柔索输电导线、高空随机风载荷、高压输电线路超强电磁场干扰对于机器人控制的影响机制进行了探索研究,建立了大柔索输电导线和风载荷作用下机器人的控制模型,分析了高压输电线路的电磁场的基本特性,构建了机器人进出强电磁场的等效电路模型,通过对大柔性、风载荷、超强电磁场三种主要极端环境进行了有效的信息融合,并设计了相应的机器人控制算法,最后,通过仿真实验和现场作业试验验证了算法的有效性和工程实用性,与常规控制算法相比,该方法能够有效抑制大柔性强电磁输电线路及风载荷对于机器人运动控制的影响,机器人位姿检测与作业控制得到了进一步优化,机器人对于高压电力极端作业环境的自适应能力得到了进一步加强。     

输电线路巡检机器人后台管理及诊断系统

提出了融合输电线路管理、巡检图片的分类管理、机器人巡检作业管理、可见光图片的视觉识别、红外分析诊断、导线动态增容及企业局域网等于一体的巡检机器人后台管理与诊断系统的体系结构,建立了基于RDBMS的红外诊断模型和导线动态增容模型.采用关系数据库和B/S结构,建立了图片与杆塔、线路之间的关联模型,根据关联模型,开发了巡检机器人后台分析诊断管理系统,实现了图片的一键自动导入功能,以报表格式将巡检作业及图片诊断结果打印出来,实现了高压线路巡检的主要功能.     

输电线路机载紫外巡检和故障诊断技术

目前,在高压输电线路巡线中使用的高清相机和红外热成像仪只能形成可见光和发热点图像,很难确定放电点位置。为此,研发一套无人机动态紫外成像在线监测和故障智能诊断装置。为了验证该装置的功能,对实际带电运行线路巡检进行大量的试验。试验结果表明,该装置可快速对输电线路的各类缺陷进行检测,提高电力线路巡线的安全性、有效性和自动化程度,对电网运行维护具有实际意义。     

匹配输电线路巡检需求的无人机选型研究

近年来,无人机在电力行业输电线路巡检方面得到广泛应用,输电线路无人机自动化巡检技术因其独特的优势受到国内外研究机构及相关部门的广泛关注。但随着巡检任务需求的快速增长,以及市面上所能选择的无人机平台及其载荷类型越来越多,导致快速完成无人机平台选型的难度增加,通常需要耗费大量人力完成筛选匹配工作。因此,根据任务需求,如何快速可靠地完成无人机平台选型是输电线路自动化巡检研究领域需要重点解决的问题之一。为了解决该问题,该文提出了3层结构的基于异构神经网络的快速匹配选型模型。在模型第1层,提出改进型的独热向量算法,完成了巡检任务相关因素的数值化,并输出任务需求矩阵;在模型第2层,提出基于时间递归神经网络（LSTM）神经网络结构的参数指标生成模型,根据任务需求矩阵生成所需的载荷相应参数;在模型第3层,提出了基于决策树网络的匹配模型,根据生成的参数指标确定最终的无人机平台参数和型号。最后,通过真实选型案例数据,验证了该模型算法的有效性。     

高压输电线路运行故障及检修维护要点分析

近年来我国电网建设速度不断加快,电压等级不断提高.随着高压输电线路规模的不断扩大,其以覆盖面广、点多及线长等特点成为当前电网的重要组成部分,但高压输电线路运行过程中存在许多不可预见因素,因此需要对高压输电线路运行故障进行了解,并掌握高压输电线路检修和维护的要点,保证高压输电线路运行的稳定性.文中分析了高压输电线路的状态检修,并进一步对高压输电线路运行故障和检修要点进行了具体的阐述.     

架空输电线路运行状态在线监测中GIS的应用

本文介绍高压架空输电线路在线监测系统中GIS的功能,并对每部分的软件界面进行展示,对运行效果进行了分析。本文是基于南方电网公司曲靖超高压输电公司对所辖线路的精细化管理项目基础上而进行的,旨在通过地理信息系统提供故障点及其周边环境的详细信息,提高线路巡检及抢修的效率。     

高压架空输电线路防雷措施探讨

电力系统运行的安全性和稳定性与各行各业息息相关.高压架空输电线路作为电力系统的重要组成部分,直接关系到电力系统运行的安全性、稳定性和可靠性.雷击是高压架空输电线路故障的重要原因之一,因此需要针对导致高压架空输电线路发生雷击的主要原因进行分析,并采取切实可行的措施来做好高压架空输电线路防雷工作,确保高压架空输电线路安全、稳定的运行.     

直升机载电力巡线光电稳定吊舱系统设计与试验

针对500kv超高压输电线路巡检作业需求,提出采用直升机挂载光电稳定吊舱巡线的方案,设计制造了高寒区直升机载电力巡线光电稳定吊舱系统;并挂载直升机在高纬度山区进行了寒区高压输电线路巡检,试验结果验证了高纬度地区直升机载电力巡线光电稳定吊舱系统设计的合理性和正确性。     

改进的穿越越障巡检机器人设计及越障动作规划

沿地线巡检机器人因其视野开阔等优点,在高压输电线路巡检中得到了广泛的研究与应用,如何安全有效地越过地线金具障碍是其研究重点和难点。本文基于穿越越障方式对巡检机器人进行了改进设计,并针对此种越障方式,对地线线路上的防震锤、悬垂线夹及耐张杆塔等线路金具进行了结构改造,采用仿真软件对易出现应力集中的悬垂线夹结构进行了强度校核以保证机器人的安全运行。同时,针对本文的机器人结构设计特点和改造后的线路金具特点,对机器人的越障动作做出了合理的规划。在武汉大学机器人试验场搭建1:1的高压输电线路试验平台,对巡检机器人的越障性能和效率进行了测试,结果表明,该巡检机器人能够顺利穿越架空地线上改造后的防震锤、悬垂线夹和干字型耐张杆塔等障碍物,相较于以往的巡检,具有更高的效率和安全性,且可穿越以往机器人不能越过的干字型杆塔障碍。     

500kV紧凑型同塔双回输电线路感应电压电流的仿真计算

500kV紧凑型同塔双回输电线路对其中一回进行停运检修时,线路之间的静电和电磁耦合作用会在停运的检修线路上产生感应电压和电流,影响检修人员的安全作业。以某500kV紧凑型同塔双回输电线路为研究对象,利用电磁暂态软件(ATP-EMTP)建立计算模型,分析线路长度、运行电流、呼称高度和运行线路遇瞬时性故障重合闸对检修线路上感应电压和电流的影响,计算不同作业方式下流过检修人员的人体电流。研究结果表明:静电感应电压主要受呼称高度和重合闸的影响,电磁感应电压主要受线路长度和运行电流的影响,静电感应电流主要受线路长度和重合闸的影响,电磁感应电流主要受线路长度和运行电流的影响;在检修位置悬挂安保线进行检修时的人体电流为μA级别,可保证检修人员的安全作业。     

高压输电线路模块可重构移动作业机器人的设计及实现

在智能巡检机器人技术基础上,通过对作业环境的综合分析,针对高压输电线路的金具安装与拆卸、破损导线修补、导/地线除冰和线路巡检等检修维护作业任务,提出了面向多作业任务的模块可重构移动作业机器人的机构构型,通过对构型的分析与综合,对移动作业机器人进行了单元模块的划分并提出了可重构的解决方案.其中,单元模块包括移动机器人载体平台单元、作业机械臂单元、末端执行器单元及其连接单元等类型,面向不同作业任务的机器人均由这4类模块构成.设计了各单元模块,按照前述可重构方案给出了各面向具体作业任务的移动作业机器人虚拟样机及其运动规划仿真.研制了单元模块,分别给出了面向线路巡检和面向线路除冰作业的移动作业机器人应用例,模块划分以及重构方案正确可行.