高校无人机电力巡检实训基地建设方案探讨

针对近几年来无人机因巡线效率高、巡线成本低且更大程度上保障了巡线人员人身安全等特点而受到更多供电部门热捧,同时也导致无人机巡线操作员的需求急速增加,使得此类人才出现短缺的问题。某高校电气工程学院和校外企业经过长期的探索与实践,结合学院专业特点及电力行业发展现状,从输电线杆塔实训基地建设、设立"国家级"大学生校外实践基地到无人机巡线实验室的建设等,为培养适应于电力行业需求的电气类专业应用型人才奠定基础。     

小型旋翼无人机巡线模拟降雨系统

为了改善现阶段巡线小型旋翼无人机在降雨环境下巡检性能参差不齐的现状,根据无人机在降雨环境下的巡检功能要求,在分析降雨对飞行性能影响的基础上,有针对性地确定系统参数,采用西门子S7-200控制器构建了适用于小型旋翼无人机巡线的模拟降雨系统,阐述了系统的硬件组成、控制算法及软件实现,该系统可自动调节降雨强度、实时显示并存储试验数据.试验测试结果表明,系统稳定可靠,可检测小型旋翼无人机在降雨环境下的巡检性能,对于大、中型旋翼以及固翼等无人机的巡检性能试验开发具有重要意义.     

电力巡线无人机航拍图像匹配算法研究

基于局部特征的图像匹配算法是电力巡线无人机航拍图像匹配算法中最为实用的一种方法。针对传统匹配算法构建尺度空间会致使图像边缘信息丢失或者效率较低等问题,提出一种基于高斯曲率尺度空间的航拍图像匹配算法。借助高斯曲率滤波器构建一阶尺度空间,利用FAST算法提取特征点并选择特征采样区域,再以对特征采样区域建立二阶尺度空间并提取二阶尺度空间层内LIOP描述符,随后二阶尺度空间两两层LIOP描述符做差值并二值化处理,累加二值化值得到ASV-LIOP描述符完成匹配。在航拍图像上,使用SIFT、ORB、KAZE、AKAZE、改进KAZE等算法与所提对比实验,实验表明,所提算法正确匹配率平均提高5%左右,匹配效率约降低50%,可应用对稳定性要求较高且实时性较低的场景。     

采用无人机航拍图像的电力绝缘子缺损检测

高压输电线路距离远、规模大,工作环境恶劣,采用人力巡检耗时长、劳动强度大,不能满足日益增长的巡检需求。结合视觉检测与智能算法,使用无人机航拍图像实现目标检测和故障辨识,能准确快速定位故障点,大幅提高巡检质量,提高故障检测的效率,已经成为当前研究的热点。本文在深入调查大量国内外文献的基础上,使用Faster-RCNN算法,使用848张无人机捕获的绝缘子图像构建数据集,训练出了用于检测绝缘子以及绝缘子缺损的模型,引入平均精度MAP等指标对模型进行评价,在绝缘子以及绝缘子缺损两类识别中,MAP分别达到了97.73%和90.52%。结果表明,该算法在识别绝缘子缺损故障具有良好的效果。     

电力巡线自转旋翼无人机飞行控制的研究

目前,由于我国经济发展的不平衡性导致电源和负荷分布不均匀.我国西部及北部地区是电力能源的主要产地,而东部和南部地区是电力的负荷中心,大容量远距离输电在我国已然成为一种必然趋势.而自转旋翼无人机由于其特殊的操纵和控制特点,特别适合应用于电力巡线领域.分别对自转旋翼无人机的高度和速度通道进行了研究,设计了高度和速度通道的控制策略;并针对自转旋翼机在转弯飞行时容易出现侧滑的弊端,设计了转弯控制回路的侧偏修正控制律,提高了自转旋翼无人机的飞行稳定性.运用Matlab软件对控制通道进行了仿真验证,证明了以上控制通道设计的正确性,从而保证了自转旋翼无人机的飞行安全.     

基于摄像头的输电线无人机自主巡线方案设计

为满足输电线的巡检需求,提高输电线巡检效率、安全性以及自动化程度,提出了一种基于摄像头的输电线无人机自主巡线方案。无人机采用STM32F407为主控制芯片,用黑白摄像头采集输电线与背景的灰度图像信息,然后依次对图像进行二值化、中值滤波和输电线提取处理,规划无人机的巡线路径。此外,无人机还搭配433 MHz无线通信模块,用户可以通过无线手柄远距离遥控。仿真实验表明,此方案能有效地实现无人机自主巡线飞行,为无人机搭载可见光视频采集、紫外成像等装置及进行输电线航拍巡检搭建了良好的平台。     

电动多旋翼无人机在高压电路协同巡线中的应用

针对现有无人机巡线效果差的问题,提出了电动多旋翼无人机在高压电路协同巡线中的应用.在实际环境中进行实验验证分析,由结果可知,该无人机巡线效果较好,为保障高压电路故障排查提供设备支持.     

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。     

架空输电线路巡线机器人越障过程运动学仿真分析

本文针对高压输电线路巡检作业,提出采用三臂结构的巡线机器人作业方案。根据该方案,进行了巡线机器人结构设计和运动学分析,利用三维参数化造型软件SolidWorks建立了该机器人的虚拟样机,利用机械系统动力学仿真软件ADAMS对巡线机器人进行了运动机构仿真,模拟机器人的实际运动状态,通过模拟和分析,寻求巡线机器人的合理结构,验证了结构设计与动作规划的合理性,得到高压输电线路巡线机器人的合理设计方案。     

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。     

基于结构约束的架空输电线路巡线机器人障碍识别

巡线机器人沿相线行走时必须探测识别各种障碍，并根据障碍类型规划越障行为．针对220 kV架空输电线路的结构特点，利用视觉传感器，设计了基于结构约束的障碍识别算法．算法利用图像的边缘信息，采用改进的基于存在概率图的圆/椭圆检测方法和分层决策机制，以减少自然环境中光线变化和机器人运动对识别质量的影响，满足了巡线机器人的实时越障要求．实验室模拟线路和实际线路实验结果表明，算法能可靠地识别出复杂背景中的防震锤、悬垂线夹和耐张线夹等障碍物．     

基于激光雷达和可见光立体测量的无人机电力巡线技术研究

随着社会经济的迅速发展,电力供电可靠性要求在不断提高,输配电线路的覆盖范围越来越广,电力巡检技术正在向自动化、智能化方向不断发展.随着无人机技术的发展与普及,将其应用于电力线路巡检技术中将极大提高电力工人在线路巡线、紧急抢修及状态监测等方面的工作效率.本文基于激光雷达和可见光立体测量技术,对无人机激光雷达巡线作业模式下...     

基于无人机的电力设备智能检测系统研究

针对目前基于激光雷达提取电力传输线精度低、过度依赖先验信息、易受干扰等问题,提出了一种基于熵权特征评价的无人机激光雷达PTL检测系统。利用熵权法计算并分配不同显著特征的权重,从而最大化特征组合的性能。通过以最小的PTL损失移除大多数非PTL点,从而提高特征处理效率。通过自适应特征加权算法评估剩余的特征来提取PTL,从而提高评估的鲁棒性。实验环节以4个不同环境特征的样本集为例,对所提方法进行验证集分析。结果表明,与基于空间距离的方法相比,在复杂条件下本文方法准确度和F分数提高约4.961%和5.787%。实验结果进一步验证了所提模型即使在恶劣环境特征,也可获得较好的电力线提取结果。     

电力巡线无人机数据传输系统研究

针对无人机数据链系统需要同时传输不同类型信息而且其性能指标迥异的问题,提出了安全性非对称信息一体化传输技术。该技术采用直接序列扩频技术对遥测等重要数据进行附加保护,与图像数据复接后统一进行QPSK调制,解决了直接复接技术可靠性不足、UQPSK功率分配灵活性差的问题,实现了多类型信息的差别复合传输。仿真结果表明,在改善频带利用率的同时,提高了重要信息链路的接收信噪比,与理论分析一致。     

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。     

无人机智能测距在输电线路的应用

随着架空输电线路快速发展,线路和其他附近接地体之间的距离矛盾越来越突出,对线路运行安全和后期线路规划产生重要影响。传统的测距方法是通过手持激光测距仪在地面进行扫描测距。这种测距方式存在准确度低、使用范围有限、受到外界环境干扰大等不足,无法满足现代输电线路的广泛需求。日益严峻的距离矛盾,迫使寻找一种更加先进、更加高效的测距方法来改善这一现状。因此,无人机测距技术应运而生。     

基于无人机技术的输电线路无损探伤应用研究

针对输电线路损伤检测的准确性低、特征分辨能力弱,导致输电线路无损探伤检测能力低,基于无人机技术对输电线路无损探伤应用进行研究,采用无人机进行输电线路的视觉图像采集,建立输电线路无人机视觉图像的边缘轮廓检测模型,采用多尺度特征分解方法进行输电线路无人机视觉空间分布式融合处理,构建输电线路无人机视觉特征重构模型,结合模糊度...     

图像处理技术在无人机电力线路巡检中的应用

目前,巡检高压输电线路过程中,其中一项常见方式是利用无人机进行线路巡线。研究和处理无人机航拍收集的通道图像,能够及时发现线路器件是否存在问题。利用图像处理技术,能够有效解决人工处理效率低下、误差率高等问题,在无人机电力线路巡检领域具有广阔的发展前景。基于此,针对当前国内和国外无人机电力线路巡检中图像处理技术的应用情况,探讨无人机电力线路巡检中影响图像处理技术的因素,研究图像处理技术在无人机电力线路巡检中的应用。     

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。