变电站故障预警巡检机器人自主运动规划

针对当前变电站巡检无人化的场景需求,结合变电站的内部环境特征、巡检机器人运动学与动力学模型,提出智能巡检机器人自主运动规划方法与故障诊断方法.为克服传统蒙特卡洛算法中机器人绑架和粒子数固定问题,提出自适应蒙特卡洛定位算法,对巡检机器人位置实时定位,并与故障阈值的异常温度检测与报警算法相结合.通过真实场景下的路径规划与多种电力器件温度监测实验,证明了提出的方法能有效规划最优巡检路径与温度巡检任务.     

基于改进Prim算法的变电站巡检机器人路径规划

变电站巡检机器人主要代替人进行变电站设备巡检,全面实现变电站无人值守。通过GPS定位技术获取机器人及设备位置信息,并将其抽象成网状存储结构,利用改进Prim算法生成最小生成树,同时,设计遍历算法遍历最小生成树,使路径回溯花费最小,完成机器人巡检路径规划。仿真实验结果表明,算法具有数据结构简单、执行效率高的特点。     

变电站机器人视觉伺服系统研究

变电站巡检机器人替代人工巡检变电站设备,主要是机器人携带CCD摄像仪和红外成像仪,在固定点对目标设备的状态进行检测。由于机器人的定位误差和机器人本体自由度的误差,会造成机器人到固定点取图像时巡检目标偏移甚至丢失。采用Adaboost图像识别分类方法和光学成像原理组成视觉伺服控制系统,对机器人进行调整,使巡检目标保持在图像的中心位置。实验结果表明,机器人视觉伺服系统能有效避免机器人定位和自身误差带来巡检目标偏移和丢失的影响。     

LINS-GNSS:滤波与优化耦合的GNSS/INS/LiDAR巡检机器人定位方法

为了能够更加灵活地执行变电站巡检任务,非固定线路的机器人巡检技术越来越受到关注.如何在复杂的变电站环境中实现高精度的定位是机器人在变电站执行巡检任务时需要解决的核心问题.单一传感器难以满足变电站可靠定位的要求,因此,本文设计了多传感器融合的LINS-GNSS定位方法.其前端基于迭代误差状态卡尔曼滤波框架将激光雷达和惯性导航进行紧耦合,在每次迭代中生成新的特征对应关系递归地校正估计状态.后端使用因子图优化的方法将卫星导航的定位结果与LINS后端输出的定位结果松耦合.优化过程中先将局部坐标系与全局坐标系对齐,再将卫星导航的位置约束作为先验边添加到后端的因子图中,最后将定位结果在全局坐标系下输出.为了评估LINS-GNSS系统在变电站环境中的性能,本文在实际变电站中进行了测试.实验结果表明,LINS-GNSS系统在变电站环境中可以达到优于0.5 m的定位精度,且比现有最佳算法LIO-SAM定位精度更高.     

变电站设备巡检机器人

山东电力研究院完成了国家电网公司“变电站设备巡检机器人实用化技术研究”项目．并顺利通过了验收暨科技成果鉴定．其水平达到了国际领先。     

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.     

沿架空地线行驶的自主巡检机器人及应用

介绍了一种沿架空地线行驶的输电线路自主巡检机器人系统,包括自主巡检机器人本体、地面基站、巡检后台管理系统,以及地线无阻挡道路结构等.开发的新型防震锤线夹、组合悬垂线夹和跨越耐张杆塔头柔性过桥等结构,使得机器人可以无阻挡地通过防震锤、直线杆塔和耐张杆塔等而无需跨越障碍物.着重介绍了自主巡检机器人的如下关键技术:移动机器人机构、自主移动导航、电源及其管理系统和机器人本体的系统集成,给出了自主巡检机器人的一个典型实例.通过不同环境的运行试验,表明提出的巡检机器人系统的正确性和实用性.     

基于磁悬浮的高压直流输电线路巡检机器人可行性研究

针对目前轮臂式高压巡检机器人机体过重、巡检效率低下以及容易打滑问题,提出了一种基于磁悬浮的高压直流输电线路巡检机器人的技术方案;利用高压直流导线周围的磁场,采用全新的磁悬浮技术,使机器人能悬浮于线路之上,并利用洛伦兹力牵引机器人移动,从而简化巡检机器人的结构,提高巡检效率,彻底消除打滑问题.根据架空高压直流输电导线周围的磁场特性,设计了实现磁力悬浮和磁力驱动的线圈结构以及与之相适应的机器人的总体结构,阐述了磁力驱动和磁力悬浮的实现原理,并从理论上证明了实现巡检机器人的磁悬浮和磁力驱动的可行性.     

基于DBSCAN的变电站智能巡检机器人激光导航算法改进

预置地图的激光导航是目前变电站智能巡检机器人较为常用的一种导航方式,其优点在于维护成本低,但是容易受到异物的干扰。DBSCAN聚类算法可以正确区分噪声点,利用这个特性,准确区分了变电站内的异物,可以有效提高激光导航的可靠性。     

基于D_Star算法的巡检机器人路径规划优化研究

随着施工现场巡检机器人的广泛运用,由巡检机器人与工作空间碰撞造成的问题是导致建筑施工场地产生安全风险的重要因素.避免或减少巡检机器人的空间碰撞问题对降低施工场地的安全风险具有十分重要的意义.论文在施工场地工作空间类型分析和巡检机器人对施工活动的干扰权重分析的基础上,开展了D_Star算法优化研究,提出了一种基于D_St...     

智能机器人巡检系统在安徽电网的研究与应用

文章介绍了智能巡检机器人系统在安徽500千伏及以上电网应用的背景、理论依据、主要功能、特点,通过智能机器人巡检系统在安徽电网的应用实践,分析了现阶段智能机器人巡检系统存在的问题并提出了改进意见。     

变电站仿真培训的智能评估系统

提出一种基于专家系统和权函数结合的变电站仿真培训评分机制,代替变电站培训教员,实现对学员的日常变电站操作培训。该系统能够灵活地完成诸如变电站正常和事故巡视、倒闸操作、事故处理等培训任务的智能评估,给予学员全面、客观的操作评价;还利用电能质量指标作为智能评估理论的辅助判据,进一步提高了评判的客观性．该系统的构建有效地提高了变电站仿真培训的效果．     

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.     

基于移动式红外测温的变电站设备温度预警系统

目前,变电站人工巡检效率低,对电气设备的测温准确率不高,导致不能对潜在的异常设备进行预警。针对此现状,提出了一种基于移动式红外测温的变电站设备温度预警系统。系统以巡检机器人为移动平台,结合红外测温、WiFi通讯、远程监控显示等新技术,可对变电站设备进行测温预警。在此基础上,进一步分析导致红外测温误差的影响因素,采用BP神经网络对红外测温误差进行修正。系统结合绝对测温预警和相对温差预警方式,达到理想的预警效果。该系统已在德清变电站成功投入运行,证明了系统的合理性和可靠性。     

基于物联网技术的安全工器具智能管理系统

本文在分析当前安全工器具管理的基础上,提出了基于物联网（Internet of Things,简称IOT）技术的安全工器具智能管理方法。采用无线射频识别（Radio Frequency Identification,简称RFID）和网络技术可以准确地实现安全工器具的信息采集、领用、试验、报废及检查记录的智能化管理。该系统已在变电站中得到应用和推广,提高了管理水平和工作效率。     

智能化变电站与传统变电站网络分析

电子技术、网络通信技术的发展,特别是IEC61850的出台给变电站自动化的发展带来了全新的契机,智能化变电站和变电站的智能化改造得到了飞速的发展。文章对传统变电站及智能化变电站的网络进行分析,从网络结构和通讯方式等方面进行比较,着重介绍了智能化变电站的网络结构,为变电站的智能化改造提供参考。     

110kV智能变电站设计与建设实例

智能变电站是统一坚强智能电网的重要组成部分,2010年12月26日,中国国家电网公司第1批智能变电站试点工程——110kV曾家冲变电站的顺利投运,实现了智能变电站从理论到实践的重大突破．智能变电站与传统变电站在设计、建设、控制和管理等方面有质的差别,以湖南省第1个智能变电站（110kV曾家冲智能变电站）建设过程为实例,探讨智能化变电站与常规变电站的区别,具体分析智能变电站智能一次设备、自动化系统及智能化状态监测功能的设计与实现方式,提出该站投运后出现的问题并介绍其解决办法,为后续智能变电站建设提供成功范例．     

桥梁信息化及智能桥梁2020年度研究进展

以信息化、智能化为特征的数字化时代的到来推动了桥梁工程技术的发展与创新,有必要将云计算、大数据、人工智能、3D打印、机器人等战略性新兴产业技术与桥梁工程相融合,从智能设计、智能施工、智能运维等多个维度,推进桥梁工业化、数字化、智能化升级。本文从桥梁信息化、智能检测与安全运维、智能防灾减灾、智能材料等方面,综述了2020年该领域前沿技术和重要成果,总结了研究热点与前景展望。分析表明：BIM技术可以提升桥梁正向设计精细化水平、施工过程控制和管理准确化程度;无人机、机器人等智能检测技术与机器学习、卷积神经网络等人工智能技术提高了桥梁检测的精度和效率;高性能智能材料的应用促进了桥梁结构的自感知性、自适应性、自调节性和自诊断性;基于人工智能的自然灾害监测与预警为桥梁智能防灾减灾提供了新的发展思路。未来应将人工智能技术深度融合桥梁设计、建造和养护的全生命周期,顺应信息化、智能化的发展趋势,实现桥梁强国梦。