面向架空输电线路的挂载无人机电力巡检技术研究综述

无人机是巡检作业最理想的搭载工具,通过无人机挂载光学相机、红外成像、激光雷达等载荷装置对导线、绝缘子、金具等输电设备进行巡检工作已成为架空输电线路不可或缺的日常运维手段。该文首先介绍挂载无人机巡检技术的应用现状,系统论述挂载无人机巡检作业的工作模式;然后从无人机续航时间、无人机巡检作业安全距离和无人机电磁干扰防护等方面对挂载无人机电力巡检的关键技术进行重点综述;最后对挂载无人机巡检技术的发展趋势进行讨论,旨在为无人机电力巡检技术的研究提供方向。     

面向架空输电线路的小型无人机巡检起降平台设计

随着架空输电线路规模逐渐增大,线路通道环境日渐复杂,基于无人机的输电线路巡检方法开始协同人工巡检共同用于输电线路运行维护。针对当前无人机巡检作业点通常处于复杂环境下,给无人机起降带来危险的状况,在分析了输电线路运行维护内容、无人机技术与人工巡视的差异性、无人机巡检作业的工作要求的基础上,根据东北地区输电线路实际情况,提出了适用于多地形的无人机起降平台设计方案,保障无人机的安全飞行,提高线路巡检效率。     

架空输电线路无人机巡检技术研究进展

随着架空输电线路的不断增加,线路运维环境日趋复杂,对架空输电线路的运维检修要求也越来越严格。论文简述了传统的人工巡检方式因存在诸多限制,导致巡检效率低下、无法有效保障电网的安全运营。指出无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)在架空输电线路巡检中得到大量应用,弥补了人工巡检方式的不足。结合国内外架空输电线路无人机巡检应用的背景,介绍了相关标准制定和试验检测技术研究,分析了自主巡检、作业安全管控、缺陷识别技术和巡检数据应用、辅助检修作业等关键技术应用现状,探讨了无人机作业人员培训,并提出了无人机巡检技术的发展趋势和研究方向,下一步将着重提高无人机全周期闭环应用能力,提升我国电网智能运检水平。     

电力巡检无人机电磁场测距及校准技术研究

近年来,无人机巡检已成为架空输电线路日常运行维护的主要手段之一。目前巡检无人机与输电线之间的距离主要靠肉眼判断,因此存在较大的安全隐患。文中提出利用电场有效值或同时利用电场有效值和无人机高度的方法确定无人机飞行安全距离范围。研究了电场测量的屏蔽与数据校准方法,利用梯度下降算法求解电场畸变系数和修正无人机飞行误差。基于有限元算法及Maxwell软件建立了1 000 kV特高压架空输电线路的仿真模型并进行数值验证。通过实际线路测试验证了该方法的正确性。该方法可为输电线无人机巡检距离控制、航向规划、高度调节和电场测量提供重要参考。     

无人机在架空输电线路巡检中的自动补光系统应用研究

结合华中电网某地区架空输电线路无人机可视化巡检工作的实际应用情况，详细分析了无人机在架空输电线路可视化巡检中的作业流程、巡检内容以及巡检技术要求，并针对在清晨、傍晚、阴霾等环境光线较暗情况下，无人机难以快速、精准、高效地开展架空输电线路可视化巡检、缺陷识别等难题，以图腾柱开关控制电路为核心，研究了一种可用于无人机在架空输电线路可视化巡检中的自动补光系统，该系统主要包括环境光线亮度实时检测模块、高低电平逆转模块、图腾柱开关控制电路、稳压模块、LED补光模块，并以多旋翼无人机搭载可见光巡检设备为测试平台，现场实践论证了该自动补光系统的可行性和高效性。     

多山环境超视距无人机智能巡检关键技术的研究与应用

中继无人机、任务无人机协同巡检作业,为穿越山区架空电力线路巡检提供了新方法。介绍中继无人机结合任务无人机在线路巡检中的技术和运用,且进行线路验证飞行作业,解决多山环境输电线路超视距无人机巡检难题。     

基于计算机视觉的架空输电线路机器人巡检技术综述

架空输电线路是电网安全运行和电能可靠输送的关键,对其进行定期巡检至关重要。计算机视觉系统具有集成度高、交互性好、自动化程度高、处理速度快等特点,能够在架空输电线路巡检过程中各类设备的准确识别和故障判断中发挥重要作用,因此计算机视觉系统在架空输电线路机器人巡检与故障诊断中具有广泛的应用前景。从导线的识别、杆塔识别以及绝缘子串的识别等架空输电线路关键设备方面综述了机器人计算机视觉巡检技术及其研究现状,分析了多种相应的图像处理方法,在此基础上对基于机器学习的架空输电线路机器人视觉巡检关键技术进行了总结与展望。     

基于计算机视觉的架空输电线路机器人巡检技术综述

架空输电线路是电网安全运行和电能可靠输送的关键,对其进行定期巡检至关重要。计算机视觉系统具有集成度高、交互性好、自动化程度高、处理速度快等特点,能够在架空输电线路巡检过程中各类设备的准确识别和故障判断中发挥重要作用,因此计算机视觉系统在架空输电线路机器人巡检与故障诊断中具有广泛的应用前景。从导线的识别、杆塔识别以及绝缘子串的识别等架空输电线路关键设备方面综述了机器人计算机视觉巡检技术及其研究现状,分析了多种相应的图像处理方法,在此基础上对基于机器学习的架空输电线路机器人视觉巡检关键技术进行了总结与展望。     

输电线路巡检无人机电磁场避障与路径规划

目前巡检无人机与输电线之间的距离主要依据目视判断,存在巨大的安全隐患,而现有的安全距离判断方法各有优缺点,难以直接应用于无人机巡检。对此,基于有限元算法及Maxwell软件建立了500 kV架空输电线路的仿真模型,并对比分析了二维仿真模型与三维仿真模型的计算结果。计算结果表明,可以利用二维仿真模型代替三维模型进行电场分析。在此基础上提出了直接利用电场有效值、电场有效值与高度相结合2种方法来确定无人机飞行的安全距离范围,并在实际500 kV线路上进行了现场测试。测试结果表明,电磁场测距技术的实际最大误差不超过10%,可以满足工程应用需求。该方法可为输电线路无人机巡检距离控制、航向规划和安全避障提供参考。     

基于深度学习和无人机图像的架空线路缺陷巡检综述

架空输电线路巡检是电网运维工作的一项重要内容,运维人员利用无人机进行线路巡视检测已成为电力巡检工作中的重要手段。本研究首先概述了无人机巡检任务中人机协同作业系统以及无人机智能自主作业系统的架构;其次,分析了当前架空输电线路缺陷巡检领域数据集状况以及数据扩增技术;然后,综述了基于深度学习的无人机图像缺陷检测典型方法以及评价指标,并对比总结了各种方法的优缺点;随后,讨论了无人机图像视觉检测方法中图像采集规范、数据集形式、缺陷检测算法专业化应用等对架空线路缺陷检测效果,指出了图像检测指标和类别定义在电力巡检专业化领域中的不足;最后,探讨了基于深度学习的无人机图像缺陷巡检任务的未来发展方向。     

基于无人机低空摄影技术的架空输电线路智能巡检方法

传统的巡检方法计算误差大,巡检效果差,为此研究基于无人机低空摄影技术的架空输电线路智能巡检方法。采用无人机作为图像数据采集设备,调节对应的飞行参数。将无人机的飞行高度与图像采集点的有效操作距离进行匹配,并获得其电力系统的图像。将图像进行预处理,消除图像因为光线误差等导致的干扰问题。合理选择无人机拍摄图像,根据具体的精度要求对图像进行加密处理,使得图像结构能够完成保存。通过端到端的方式对架空输电线路进行整体图像提取。运用GPS采集地理坐标并转换为空间坐标,获得不同线段的端点位置,计算端点间距离得到检测结果。实验结果表明,小组5计算距离与实际距离一致,能够准确识别出地物边界,误差为0%,能够准确判断地物安全距离,提升巡检效果。     

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、空中三角测量、建模,形成电力线通道三维点云,利用自动匹配算法生成的导线精确计算出树障距离和位置,并生成输电线通道障碍物报告。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入手,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。     

院士欣然作序,这本新书独特在哪?

正中/国/电/力/出/版/社/倾/力/推/出架空输电线路作为电力运输的重要通道,其安全稳定运行是国家稳定、人民安居的坚实基础,一旦发生故障将直接威胁电力的安全可靠供应。对架空输电线路开展巡视和检修,及时清除存在的安全隐患和故障缺陷,是电力系统安全运行的重要内容。近年来,先进传感技术、信息通信技术、自动控制技术、人工智能技术等蓬勃发展,与架空输电线路巡检技术深度融合,出现了载人直升机巡检、无人机巡检、机器人巡检等新型的机器巡检技术。中国南方电网有限责任公司多年以来积极开展架空输电线路机巡研     

无人机在架空输电线路巡检中的应用研究

本文研究架空输电线路无人机巡检的作业流程、作业内容及相应的巡检方式。结合湖南某地区开展的无人机架空输电线路巡检现场的实际应用情况,提出了"О型巡检法"精细化巡检方案,并通过现场应用论证了该方案的可行性和高效性。     

输电线路无人机巡检图像自动命名关键技术研究

针对海量的输电线路无人机巡检图像，传统的人工命名耗费了大量的人力，且存在命名错误等一些问题，严重影响无人机发挥巡检效能，因此提出输电线路自动命名技术。该技术基于输电线路高精度激光点云，提取零部件关键位置坐标，基于无人机RTK定位技术，提取巡检图像坐标，运用以上两种坐标，完成了基于空间距离的图像自动命名方法研究，并基于python研发了自动命名软件，在没有人员干预的条件下，快速、准确、自动地完成输电线路无人机巡检图像命名。在佛山地区应用实践中，该软件每年完成22万张输电线路无人机巡检图像的自动命名，节约了大量的人力，提高了无人机巡检时效性。     

基于多旋翼无人机的500 kV架空输电线路巡视技术

随着电网建设的飞速发展和电网规模的不断扩大,人工巡视架空输电线路已经愈来愈不适应电网发展的要求,无人机巡视技术以其出色的巡检效率逐渐得到推广应用。通过介绍多旋翼无人机巡视技术在南京地区500 kV架空输电线路上的应用情况,分析了多旋翼无人机巡视技术的优点和局限性,并提出了改进建议。     

基于多模态信号中继传输的多机联合巡检研究

在分析和运用无人机多模态信号一体化中继系统的基础上,研究架空输电线路多机联合巡检技术。利用MQTT协议的多模态信号一体化中继传输系统,可实现“一控多机”、多机联合的输电线路机巡作业。基于多模态信号中继传输的多机联合路巡检,不仅提升了巡检作业快捷水平,更使架空输电线路安全运行得到了保障。     

无人机技术在架空输电线路通道巡检中的应用

为解决传统巡检方式存在安全性差、效率低、漏检率高等缺点,提出了垂起固定翼无人机在架空输电线路通道巡检的应用方案,并在莱州电厂——栖霞变电站500 kV输电线路通道进行了应用验证.通过现场勘察,结合巡检计划和无人机技术特点,完成机型选择、航线规划及起降点确定等巡检前准备工作,并采用全线/局部多次巡检作业方式,实现了违规建筑、障碍物等排查.应用结果表明,该方案可高效准确完成巡检工作,适用于输电线路通道的无人化巡检.     

110kV输电线路巡检无人机电磁环境效应分析

针对输电线路巡检无人机在高电压、强磁场环境下带电作业受到电磁干扰较为严重的问题,提出了一种新型吸收式电磁屏蔽方法.通过提升巡检作业可靠性,保障无人机及线路的安全,从110 kV输电线路周围电磁场产生机理出发,建立输电线路模型,研究110 kV输电线路中无人机巡检作业周围电磁场分布的仿真,得出一定距离下电场强度和磁感应强...     

无人机飞控系统在高压电磁场中的抗干扰技术研究

采用无人机巡检系统对架空输电线路开展巡检作业,需要在无人机与地面站之间进行遥测、遥控信号及影像的实时传输.当信号和影像传输过程中,由于电磁干扰的影响,即使在较小距离下,无人机飞控系统的数据传输也时常出现丢包、时延较大等现象,并且受交直流线路电压、通信基站、地形环境等影响,无人机飞控系统的通信、飞行控制和任务控制等各模块...