高压输电线路中无人机电力巡检技术的应用

做好高压输电线路的巡检维护,对保证持续供电和维护企业利益有重要影响。使用无人机代替人工完成高压输电线路的巡检任务,在保障人员安全、提高检修效果、降低运维成本等方面具有诸多优势。本文首先介绍了无人机巡检的突出优势和使用到的核心技术,随后以某500 kV高压输电线路的雷击故障为例,使用多旋翼无人机开展巡检,最终确定了故障类型、故障位置。最后分析了无人机巡检技术的发展前景,为供电公司引进和应用无人机先进技术,更好地支持无人机巡检作业的开展提供了借鉴。     

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、...     

无人机巡检输电线路技术的实践研究

新时代背景下,可以明显的看到我国科学技术的发展是越来越好,各种新型技术犹如雨后春笋一般涌现了出来,无人机技术就是其中之一。当前,无人机技术已被广泛应用在各行业与领域当中。特别是在电力行业输电线路巡检工作中,通过无人机技术的应用,不仅大大提升了电力企业输电线路巡检工作效率,保证了输电线路运行的安全性;同时还很好的减轻了电力企业相关人员的工作量。     

应用机器人轨迹跟踪技术的电力线路无人机智能化巡检系统设计

野外电力线路易发生损坏,且时变特性干扰较大,检测准确度较低,因此,设计应用机器人轨迹跟踪技术的电力线路无人机智能化巡检系统。该系统通过数据采集模块和飞行状态检测模块,分别进行电力线路图像数据获取与飞行状态监测,飞行控制模块接收图像与状态数据,并在轨迹跟踪控制子模块中使用自适应鲁棒滑模控制算法,实现无人机的轨迹跟踪,同时,该模块经无线数据传输模块将数据传输至地面站,在巡检数据智能分析管理模块中,地面站根据数据信息,完成电力线路故障识别,进而实现电力线路无人机智能化巡检。实验结果表明,该系统具有良好的轨迹跟踪效果,且巡检准确率较高,满足多种天气作业需求。     

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。     

输电线路无人机自主巡检方法研究与应用

为了解决输电线路无人机巡检作业易受恶劣天气影响、远距离遥控不及时、通信稳定性差等问题,提出了一种输电线路无人机自主巡检方法.首先,利用卡尔曼滤波算滤除原始线路中的轨迹噪点,采用垂距法对轨迹冗余点进行过滤,优化巡检航线;其次,提出基于巡检对象差异特性的动态优化定位方法提升无人机巡检质量.以某220 kV输电线路杆塔进行测试,测试结果表明,提出的方法解决了航线采集以及定位优化问题,贯穿航线学习到自主巡检的流程之中,兼顾了无人机自主巡检效率以及巡检精确度.     

输电线路固定翼无人机多目标巡检线路优化

以提升固定翼无人机(UAV)输电线路巡检避障能力、缩减巡检路径长度为目标,提出基于改进粒子群算法的输电线路固定翼UAV多目标巡检线路优化方法。以最小化线路长度和线路威胁作为目标函数,结合航迹段的长度约束和最大转弯角度约束,构建固定翼UAV多目标巡检线路优化模型。将多目标函数作为粒子群优化算法的适应度函数,找出最优输电线路巡检线路。创新性地通过调整粒子群算法惯性权重,引入相邻适应度函数值比较策略、遗传算法的杂交运算,优化生成UAV多目标巡检线路。试验结果表明,该方法可以对巡检范围内存在的所有障碍物进行有效规避。巡检线路可以覆盖巡检范围内所有输电线路。100 m²范围内航迹点设置为25个时,优化效果最适宜。     

UAV中图像处理系统的研究

对UAV中的图像处理系统进行了探讨,给出了一个切实可行的图像处理系统,包括系统结构、硬件组成、软件设计等。其中,软件设计利用了Intel公司的开放源代码图像处理工具包OpenCV,并且在目标检测上取得了较好的效果。     

实时图像匹配辅助无人机导航研究

针对GPS/INS组合导航系统在抗干扰性和精度上不能完全满足无人机导航系统要求的问题,利用实时图像匹配辅助无人机导航的方法进行仿真研究.首先,对输入图像进行目标识别定位,为了满足系统的实时性要求,研究采用光电混合联合变换相关器进行实时图像匹配,仿真结果表明,目标的识别定位精度小于两个像素,能够为无人机提供精确的导航信息;再根据摄影测量原理计算导航信息中的位置和姿态角信息;最后,将匹配定位得到的导航信息通过Kalman滤波器与惯导系统解算的导航信息进行信息融合,仿真结果表明,滤波后导航信息的误差均获得了较明显的收敛,提高了无人机导航系统的抗干扰性和导航精度.     

基于DSP的无人机供电系统固态配电技术的研究

在我国目前无人机供电系统的常规固态配电技术分析基础上,提出了以TMS320F2808作为控制器的智能固态功率控制器(SSPC)设计方案;用软件实现原模拟SSPC中的硬件反时限保护功能模块,大大简化了硬件电路没计,减小体积,更适合于无人机对机身体积重量的敏感要求;并提出将SSPC板卡化,以配合负载监控中心使用,提高了集成度,使无人机配电单元具有更好的系统性能;试验结果表明,该供电系统运行稳定可靠,开关动作准确度高,基本达到了试验要求.     

面向巡线无人机高压线实时检测与识别算法

以巡线无人机巡航中识别高压输电线为背景,提出一种准确、实时的高压输电线检测与识别算法.首先,针对高压输电线成像是线状结构和低灰度值的特征而且其空间分布近似水平,提出一种基于方向约束的多尺度线状目标强化算法.此方法把近似水平方向的高压输电线目标强化出来的同时,能够很好地抑制竖直方向线状干扰物体和非线状背景及噪声.然后,对强化后的结果进行基于角度约束的Radon变换.由于高压输电线邻近区域的灰度分布近似,在Radon变换中引入用于识别高压输电线的识别因子,以获得高压输电线的识别结果,并抑制近似水平的干扰物体.实际的飞行试验结果表明,该算法对高压输电线识别具有很好的抗噪性、抗干扰性和实时性.     

无人机供电系统新型固态配电技术研究

为了满足无人机供电系统对智能化和可靠性的需求,基于固态配电和计算机综合管理技术,提出了以TMS320F2812作为控制器的智能数字多路直流固态功率控制器(SSPC)设计方案;通过软件编程的方式实现了SSPC中的硬件反时限保护功能模块,不仅简化了硬件电路的设计,还使SSPC具有更强的可控性;该方案可以为供电系统提供更全面的保护功能,减轻了配电单元的体积和重量,提高了配电系统的性能;实验表明SSPC工作稳定可靠,开关准确度高,基本达到了实验要求.     

基于多传感器的无人机航迹实时数据融合处理系统

基于某无人机测控系统现有的多种体制的测量设备,设计开发基于多传感器的无人机航迹实时数据融合处理系统,介绍系统组成和所采取的数据融合处理技术及方法,给出仿真实例,结果表明经该系统融合后的航迹数据得到明显优化,精度和可信度大大提高.     

基于微型无人机影像的土地利用调查试验

针对我国中小城镇建设与发展的需求,提出了利用无人机影像开展小城镇土地利用调查的思路,并选择广西武鸣县进行了试验,制作了武鸣县县城及周边地区土地利用图。试验结果表明,利用无人机影像开展小区域的土地利用状况调查,成本低、效果好,具有良好的推广应用前景。     

基于遗传算法的输电线路无人机巡检路径规划

针对无人机有效、安全巡检输电线路的路径问题,提出了一种基于遗传算法的输电线路无人机巡检路径规划方法,采用极坐标编码方式对无人机巡检路径构造染色体;结合实际情况中的无人机巡检各种约束问题,设计了适合于无人机巡检路径规划的遗传算子;实验结果证明算法能综合考虑各种因素,提高了全局寻优能力,是解决实际输电线路无人机巡检路径规划问题的较好办法.