基于多旋翼无人机的输电线路清障装置开发及应用

在大风气候条件下,风筝、广告条幅、塑料薄膜等飘流物经常被吹到输电线路本体上,极易造成输电线路相间短路或单相接地短路导致线路跳闸事故。鉴于此,研究了多旋翼无人机输电线路清障装置开发及应用的可行性。与传统模式处理飘挂物相比,多旋翼无人机二次开发装置拥有效率高、人员配备少、操作简便、无需停电等优势。该装置能代替作业人员进行带电工作,因此降低了人身风险,提高了工作效率和线路供电可靠性,保证了线路安全运行。     

多旋翼无人机自主巡检关键技术研究

基于目前多旋翼无人机广泛应用于输电线路电力巡检的背景,从功能设计、自动避障、路径规划三个方面讨论多旋翼无人机自主巡检关键技术。研究设计多旋翼无人机自主巡检控制功能模块并划分无人机巡检工作状态,然后分析无人机自动避障原理及搭载多元化传感器避障的传感器选型依据,阐述多种无人机路径规划算法的核心原理并进行了优劣性对比。     

架空乘人装置无人值守系统的设计应用

以西山晋邦德煤业副斜井行人运输为例,设计了架空乘人装置无人值守系统,在架空乘人装置无人值守系统中安设信号传感器,通过信号传感器将命令传输到架空乘人装置PLC控制装置中,最终实现架空乘人装置无人值守,为企业创造了较好的社会经济效益。     

基于多旋翼无人机的输电线路清障装置开发

输电架空线路地处户外,受风力等气象条件影响,线路杆塔附近的气球、风筝、彩带、白色垃圾等飘移物易被吹至杆塔或导线上,导致线路跳闸,且当鸟类在杆塔横担头附近筑巢时,往往会有部分树枝、杂草垂落在绝缘子上或接触、靠近带电导线,导致绝缘间隙大大缩短,遇阴雨、浓雾天气时,极易引起线路接地故障。目前,主要是采取人工拆除的处理方法,但存在着作业风险高、效率低等劣势。因此,开发出一种基于多旋翼无人机的输电线路清障装置,能够有效避免人员高空作业风险及线路停电所带来的影响,安全、快速地处理飘移物,保证设备安全稳定运行。     

多旋翼无人机在变控制量下的三轴磁罗盘校正

为了在特殊环境下有效使用多旋翼无人机飞行器的磁罗盘,研究了大电流、控制量变化情况下磁罗盘的校正问题,提出了一种磁罗盘自适应校准方法。推导了磁罗盘误差的变化规律并建立了误差模型,分析了硬磁误差随控制量变化的规律,进而提出了一种基于整体最小二乘法的空间直线拟合方法。通过空间直线拟合,将得到的控制量和硬磁补偿的对应关系用于实时调整对空间飞行器的硬磁补偿,最终解决了控制量变化对磁罗盘的影响。进行了实验验证,结果表明:提出的方法可将飞行器控制量变化带来的磁罗盘硬磁误差基本抵消;在实际飞行中,多旋翼无人飞行器的偏航误差可由最大的15°减小到3°以内。本文所给出的方法在控制量变化,大电流情况下使用时,可以很好地校正磁罗盘航向角误差,提高导航精度。     

多旋翼无人机在电力巡线中的应用

随着无人机技术的成熟,多旋翼无人机在电力巡线方面的应用有了新的发展。采用多旋翼无人机加载照相机能够进行精细化巡线、特殊环境以及灾害天气后的巡视和精准的缺陷判定,并能够加载红外设备进行红外测温,得到令人满意的巡视结果。鉴于此,在分析多旋翼无人机巡线系统结构和原理的基础上,对其典型应用进行了介绍和展望。     

多旋翼无人机磁阻尼式着陆支撑减震机构设计

针对多旋翼无人机着陆过程中的冲击响应控制问题,设计了一种磁阻尼式着陆支撑减震机构。研究了由弹簧和磁阻尼器组成的机构工作原理。该被动式着陆支撑减震机构对工作环境变化具有较强的鲁棒性,可以将部分动能转化为弹簧的弹性能来减少反弹,而剩余的大部分动能则转化为磁体的阻尼能量。使用多体动力学对该着陆支撑减震机构进行了建模,并提出了兼顾反弹减少和重量减轻的机构设计参数优化方法。该方法以最大行程和最大反弹为阈值,通过数值模拟来确定机构的弹簧系数和黏性阻尼系数。最后,通过垂直自由落体模拟验证了设计的着陆支撑减震机构有效性。研究结果表明：磁阻尼式机构的质量仅为94.5 g,相比刚性杆最大反弹高度降低了88.9%,仅约0.02 m,在尽量减小质量的同时最大限度地提高了减震性能。模拟结果与实验结果完全一致,且不受地面参数变化的影响。     

多旋翼无人飞行器在气象业务中的应用

文章介绍了多旋翼无人飞行器在大气边界层科学研究、大气成分分析研究和人工影响天气作业等方面的应用情况,分析了平台、载荷、数据处理与应用场景等关键技术,为推动多旋翼无人飞行器在气象业务中的广泛应用提供参考。     

多旋翼无人机振动传递路径分析

为了确定多旋翼无人机每个振动传递路径对多旋翼无人机传感器振动的贡献量,运用振动传递路径分析方法,基于CAE技术建立了多旋翼无人机振动的结构传递路径有限元分析模型。通过Ansys的谐响分析,获得多旋翼无人机机身的振动响应以及振源对于响应点的频响函数,可以计算得到多旋翼无人机Z方向振动贡献最大。从传递路径的角度找出了对传感器振动起主导作用的环节,通过控制这些环节,有针对的采取减振措施,可以改观多旋翼无人机传感器的振动问题。     

斗轮堆取料机无人值守技术研究及应用

斗轮堆取料机等运输设备开始向大型化、自动化、精准化和高效化方向发展。斗轮堆取料机是近年来兴起的装卸机械设备,长期处于人工手动操作,投入相对较大,作业质量没有达到期望标准。文章结合此种情况,以某电厂斗轮机设备为研究对象,对斗轮堆取料机的无人值守技术开发进行探讨,旨在为企业提供更好的经济收益,实现设备自动化、智能化的发展。     

无人值守泵站自动控制系统设计应用

主要介绍了利用综合监控系统来管理无人值守泵站技术,分析了该自动控制系统的主要构成及运行方案设计。     

多旋翼无人机标准化机体设计方法研究

多旋翼无人机具有结构简单、可维护性强、无人员伤亡的优点,可广泛应用于航拍摄影、环境检测等领域,具有巨大的产业化前景。但多数科研机构大都注重飞行控制理论方面的研究,缺乏对机体设计的探讨,而这正是实现多旋翼无人机产业化的基础。从一个具体的设计实例出发,提出小型多旋翼无人机的标准化机体设计方法。然后通过对飞行控制系统的设计,实现多旋翼无人机的稳定飞行。飞行实验结果表明,设计的多旋翼无人机具有良好的稳定性能,从而验证机体设计和飞行控制方法的可行性。     

矿井空压机无人值守技术研究与应用

针对矿井空压机监控数据单一、故障感知能力差等问题,对空压机监控技术进行研究并设计了一套基于PLC的空压机无人值守监控系统。系统采用多传感器融合采集方案实现对设备温度、压力等参数的精确采集,并具备远程监测与故障预警诊断功能,实现了空压机无人值守,有效提高了空压机智能化运行水平。     

旋翼无人机螺旋桨静拉力性能的计算与试验验证

针对旋翼无人机螺旋桨的设计需求,研究了旋翼无人机小型螺旋桨静拉力性能的工程计算方法,并构建了基于虚拟仪器的螺旋桨性能测控系统.采用涡流理论作为螺旋桨静拉力特性的计算方法,结合图形化设计软件LabVIEW,构建了螺旋桨静拉力测控试验台.通过该测控试验台对计算结果进行了对比验证,分析结果表明计算结果与实验数据趋势一致,最大平均相对误差不超过10%,吻合较好,准确度较高.     

多旋翼无人机快速设计方法与工程应用

为了快速对多旋翼无人机性能进行准确计算,提出了一种基于动力系统匹配的多旋翼无人机快速设计方法,自主推导计算公式并在MATLAB/Simulink下建立计算模型,并通过多旋翼机型进行了准确性的验证。该方法主要包括动力系统匹配、整机质量精确计算、悬停时间计算等,可以有效解决多旋翼结构设计迭代时间长的问题。目前,基于该方法已完成ZW-H880,ZW-Q1100,ZW-H1200三款机型设计,3款机型整机质量计算误差约为6.7%,航时计算误差约为4.9%,3款无人机平台已广泛应用于电力、林业及道路监测等领域。     

转子磁链定向矢量控制系统仿真研究

在分析三相异步电动机数学模型的基础上,讨论了电机的等效变换、转子磁链位置计算及SVPWM实现,提出了一种应用LabVIEW软件对异步电动机转子磁链定向矢量控制系统进行仿真的方法。仿真和实验结果与理论分析一致,验证了该方法的合理性和有效性。     

基于多旋翼无人机的系留照明系统研究

针对目前常规应急照明灯体型庞大沉重、照射角度固定等技术问题,提出基于多旋翼无人机的系留照明系统的研究,并设计出主要结构框架和主要控制步骤。该系统利用驱动电机的功重比技术、高压供变电技术、系留复合光纤电缆技术、旋翼平台气动力技术、信号远程传输技术等,将常规应急照明灯和传统系留多旋翼无人机结合并进行改进,从而解决特殊环境下的应急照明问题,极大地降低了夜间抢修作业的安全风险,保障了工程进度,从而达到快速复电的目的。     

包钢无人值守称重系统的研究与应用

本文论述了包钢计量处研制的无人值守称重系统,介绍了无人值守称重系统的组成结构与主要功能。