无人机电力线路安全巡检系统及关键技术

近年来架空输电线路架设规模日益扩大,由于其覆盖范围区域广、穿越区域地形复杂并且自然环境恶劣,采用人工定期巡检的方式越来越不能满足现代电力系统安全稳定运行的需要。无人机技术的发展为架空输电线路巡检工作提供了新的平台,借助无人直升机,通过遥感技术应用,采用多传感器集成的方法,可实现电力线路安全巡检工作的高效和全自动化开展。本文介绍了基于遥感技术的电力线路安全巡检系统的基本概念和组成部分,重点分析了主要的关键技术,包括无人机飞行姿态控制、多传感器间高精度时间同步、缺陷探测和智能诊断、机载传感器检校、无线通讯、地面数据处理等,将无人直升机用于电力线路巡检工作的技术要点进行了较为全面的阐述。     

无人机电力线路安全巡检系统及关键技术

电力线路的安全巡检工作对于电网的安全稳定运行有着极为重要的作用,随着无人机技术的成熟化,电网安全工作人员开始把越来越多的无人机应用于电力线路巡检工作。将无人机技术运用到电力线路巡检工作中,以其便利性与灵活性,能为电网系统节省大批的人力资源,促进电力系统安全运行的可持续发展。本文就无人机技术应用于电力线路巡检工作的意义、无人机电力线路安全巡检系统具体内容、无人机电力线路安全巡检系统的关键技术展开论述与探讨。     

基于遥感的电力线路安全巡检技术现状及展望

随着电力电网技术的不断发展,为保障电网科学、经济、安全的运行必须深度发展电力线路的遥感安全巡检,加快我国电力电网的自动化建设。而作为电网系统重要组成部分的电力线路需要对其进行有效的巡检管理,从而保证设备的安全运行。介绍电力线路安全巡检技术和遥感巡检系统功能,针对现有电路巡检模式中存在的文件进行了深入的分析,结合遥感技术、卫星全球定位(GPS)和地理信息系统(GIS)等技术构建安全、可靠、高效的安全巡检系统,避免了人工巡检效率较低、人为因素多、管理不便的缺点,减少电力巡检工作量并提高电力巡检效率。基于遥感的电力线路安全巡检使电力巡检工作管理自动化、规范化,杜绝人为设备事故且保障电力生产的安全。     

基于无人机巡检的输电线路规避系统设计

针对无人机进行输电线路巡检时存在与线路发生碰撞的风险,影响无人机巡线系统及输电线路运行安全。基于毫米波雷达传感器,采用LTCC多层技术,设计了输电线路规避系统,通过采用恒虚警算法和多目标检测算法,设计了规避算法。试验结果表明,输电线路规避系统对输电导线和地线的测试范围在50m左右,误差小于1m,规避效果良好,对保障无人机巡检系统和输电线路运行安全具有重要的意义。     

基于“互联网+”和“大数据”的输电交互式巡检安全质量管控体系的探索和实践

跟随我国电力体制的深入改革,输电线路的构建规模持续扩大,经济的高速发展、社会的不断进步和人民生活水平的逐步提高都对电力系统运行的安全性提出了更高要求,为了跟上当前这种形式,满足全社会不断提高的用电需求,供电企业必须增强对输电线路安全质量的管控。国网龙岩供电公司以“一六八”新时代发展战略体系为核心,基于“互联网+”和“大数据”技术的发展,以完善传统巡检模式的不足为导向,以推动输电交互式巡检安全质量管控为引领,构建以“过程管控”为目的的输电交互巡检管控模式,搭建“工学一体”的信息交流平台,形成“全程记录”巡检数据库体系,全方位提升巡检工作安全质量及效率。该管控体系应用后,确实能确保巡检数据完整性,减少缺陷隐患漏报率,缩短现场紧急事件响应时间、新人培训上岗时间、常用报表统计时间等,能全面提升巡检安全质量。     

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、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。     

输电线路多旋翼无人机自动驾驶智能巡检系统

针对日益繁重的输电线路巡视工作以及输电专业无人机巡视方面难度大、风险高、自动化程度低等问题,本文提出了一种输电线路多旋翼无人机自动驾驶智能巡检系统及方法,结合人工智能图像识别技术实现了机巡数据的智能处理,建立了输电线路自动智能巡检作业的新模式.本文重点介绍了巡检系统的结构、功能及关键技术,通过佛山地区输电线路巡视的应用实践,该系统大大提高了电网巡检效率,证明了其有效性和合理性.     

电力巡检机器人路径规划技术及应用综述

电力巡检是保障电力设备安全与稳定的关键.传统的巡检方式以人工为主,其高风险、低效率、易漏检的缺点难以满足电力巡检要求,将机器人应用于电力巡检具有安全高效、自主分析、智能决策的优势.路径规划技术通过求解巡检路线以实现遍历巡检与自主避障,是电力巡检机器人的关键技术之一.对此,首先分析不同电力场景的巡检内容与要求;然后,综述电力单体巡检机器人路径规划技术与协同巡检机器人路径规划技术,并总结电力巡检机器人路径规划技术在发电站、变电站以及输电线路场景下的应用效果;最后,对电力巡检机器人路径规划关键技术进行展望,即未来电力巡检机器人路径规划技术将向着多源异构信息融合、深度强化学习以及云边端协同路径规划方向发展.     

基于光纤传感网的高压输电塔线状态监测系统

电力系统是国民经济命脉,高压输电线路是电力系统的桥梁。实时监测高压输电线路的状态安全对国民经济至关重要。早期,使用人工巡查监测线路状态,之后使用无线传感设备监测线路状态。人工巡检效率低下且不能实时监测、无线传感设备易受高压线路电磁干扰。光线传感器以其抗干扰能力强、传速速度快等特点能够解决高压输电塔线监测的安全性和实时性问题。首先根据高压输电塔线需监测的物理量研制光纤传感器,其次架设光纤传感网络,然后设计开发高压输电线路监测软件平台,最后,根据西靖线的实际情况布设传感器、构建传感网络、部署监测平台得到实时监测数据。系统能实时接收传感器数据,监测高压输电线路状态     

基于Android的输电线路巡检系统的设计与实现

针对传统输电线路巡检工作监督不到位、作业不规范、安全事故多等缺陷,结合智能移动技术与输电线路巡检规范,设计并实现了一套基于Android的输电线路巡检系统。系统采用基于MVC的层级架构风格,利用GPS定位、多线程机制、传感器以及语音识别等关键技术,实现了任务管理、缺陷管理、资料库、异常状态告警以及数据同步功能,并根据实际应用场景和业务需求开展了初步测试实验。结果表明,该系统能够自动判断到达杆塔,规范巡检作业流程,支持线路名称语音输入以及异常状态告警,可提高巡检工作的智能化和安全性。     

基于智能图像识别的无人机电力线路安全巡检方法

为了解决无人机电力线路巡检过程中安全性指标偏低问题,降低了无人机电力线路巡检效率,因此提出基于智能图像识别设计新的无人机电力线路安全巡检方法。采集无人机电力线路安全巡检图像并加以滤波处理,基于智能图像识别技术设计无人机线路巡检识别算法,采用最优全局概率搜索遗传算法规划无人机电力线路安全巡检路径,实现了无人机电力线路安全巡检。结果表明,设计的无人机电力线路安全巡检方法的巡检安全性指标较高,证明设计的无人机电力线路安全巡检方法的巡检效果较好,具有可靠性,具有一定的应用价值。     

基于卷积神经网络的输电杆塔缺陷智能识别系统研究与应用

针对当前电力系统输电线路的巡检现状,本文设计了一套贴合实际生产应用的输电缺陷智能识别系统,实现了数据快速分类、图像智能识别、识别结果人工审核、报告生成等功能,并且对两阶段的检测关键技术展开了研究。经过实践应用发现,该系统能够有效提高巡视数据分析效率,为输电线路实现智能化提供有效的支撑。     

基于无人机的超高压智能测试系统设计与应用

针对当前电力日常巡检领域,高压及超高压输电线路人工验电存在的效率低、危险隐患大等问题,提出了天地一体化验电测试智能解决方案,采用高精度无人机平台搭载自主研制的接触式、非接触式组合验电装置方法,可实现高空线路电压状态的快速获取,通过端到端高可靠无线传输方式,结合计算机数字采样算法及自主研发的地面处理软件,可在地面遥控机端直观显示线路电压数据,经实验验证,测试精度优于±10 V,该智能测试系统具有高效、高准确率、高可靠等优点,已在多个区域开展试点应用,测试数据精准、使用安全便捷,取得良好的效果,具有推广意义。     

基于无人机载多载荷的输电线路巡检方法研究检测

无人机进行电力线路巡检的作业模式在南方电网已经开展了一些示范验证并获得一定的推广应用,目前的巡检方式多为无人机或有人机挂载激光雷达进行巡检。为提高线路巡检效率、提高隐患目标识别准确度,本文提出激光雷达和可见光相机一体化应用的方法来提高巡检自动化程度、提高巡检精细度、提高作业效率及可靠性。首先针对一次飞行同步采集巡检区域的激光点云数据和可见光影像数据,在对采集的数据分别进行相应的预处理;然后将点云数据和影像数据融合处理分析,实现输电线路隐患目标自动识别和精准定位。采用旋翼无人机实际巡检获取的输电线路激光点云数据和影像数据对该过程进行了验证,试验结果表明,基于无人机载多载荷的输电线路巡检具有较高的自动化程度和准确性,缺陷识别检测的水平距离误差为0.1467米,缺陷识别的垂直距离误差为 0.1025米,缺陷识别的净空距离误差为0.1575米,识别检测效果良好,对输电线路巡检具有重要的意义。     

基于GPS的输电线路巡检

在电力系统中,架空高压输电线路是重要组成部分.为了保证输电线路的稳定安全运行、减少巡检员的工作量、同时为管理人员提供有效的监督依据,文中开发了基于GPS的输电线路巡检系统,该系统由终端手持机和后台管理系统组成,集卫星定位系统(GPs)、计算机通信技术和手持式处理终端于一体,具有低成本、操作方便、使用时间长等特点.该系统具有安排线路、记录数据、监督工作状态.汇总数据等功能,同时实现了无纸化办公以及巡检标准的规范化.     

输电线路运行维护问题探讨

城市化进程不断提升令电力系统规模逐渐扩大。在运行过程中,若存在管理不当等问题,复杂而庞大的电力系统会难以实现正常运行。输电线路作为系统中维持电力输送的关键,只有保持其线路运行的稳定与安全,才能实现电力服务水平提升,为人们日常用电安全提供保障。本文针对电力系统中输电线路运行的维护以及监管措施进行探讨,分析促进其安全性与稳定性提升的主要措施。     

无人机在输电线路巡检中的应用及发展前景

随着经济的不断发展,我国电力事业的进步也非常快速,电网的安全与否会在很大程度上对社会的稳定产生影响,而输电线路的稳定运行能够为电网的安全提供有效保障。无人机是随着电力企业发展而诞生的新型巡检设备,能够有效分担工作人员的工作量,提升工作效率。本文以输电线路巡检的概述为研究基点,论述当前无人机在输电线路巡检中的应用,并展望无人机在输电线路巡检中的未来发展。     

无人机倾斜摄影技术在电力巡线树障检测中的实践应用研究

为解决目前贵州电网电力巡线工作中人工巡检存在精度低、效率慢、智能化水平低等问题,本文结合无人机倾斜摄影技术的工作原理,对输电线路杆塔、通道及周边环境进行无人机航飞、建模,形成电力线通道三维点云,利用自动匹配的导线精确计算出树障距离和位置。即将无人机倾斜摄影技术用于电力线巡检,可在恢复输电线路通道三维点云的基础上实现树障的定量化检测,探索出一种无人机智能电力巡线新方法。本文将从无人机航空摄影方法、地表三维点云重建方法、导线三维重建方法和树线距离量测方法四个方面,重点分析无人机倾斜摄影技术在电力巡线树障巡检作业中的工作原理和流程,并结合一线巡检班组的实验数据,阐述其在实践中的具体应用。     

基于深度学习的无人机巡检图像销钉故障检测

随着经济和社会的发展,发电量和用电量逐年上升。安全的电力保障关系到国计民生,在常年的使用过程中,由于电力传输的输电线路受到外界环境的影响,使得输电线路部件容易出现不同程度的破损,其中销钉是固定螺母的关键零件,销钉的脱落会导致各部件之间连接的不稳定,这给输电网络的安全运行带来了极大的隐患。随着深度学习技术在计算机视觉领域中的应用,使得机器自动识别销钉这一输电线路系统中的微小部件成为现实。采用Faster R-CNN算法对无人机巡检图像中的销钉脱落故障进行识别,并讨论了不同分类器对识别结果的影响,然后对ACF+Adaboost、Hough+LSD和Faster R-CNN检测方法进行比较。实验结果表明,基于Faster R-CNN的目标检测方法对于输电线路中销钉脱落故障的识别率可达到96%,同时对正常销钉的识别率最高可达98%。     

高压环境安全作业在线监测与防护系统

目前电力系统中危险作业区的操作安全效率有待提高,利用网络及无线视频等技术来提高电力巡检人员的安全环境的需求日益增加。本文基于无线3G网络和光学电场传感器检测绝缘子空间电场分布技术,完成一套适用于高压环境的现场作业中的人员实时安全检测与防护系统,具体包括视频采集系统、音频采集系统、电场强度采集系统、无线传输系统和后台软件系统。经过分析与测试,该系统携带方便,精度高、实时性好。