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.     

配电网架空线路无人机自主巡检技术分析

为提高雄安新区配电网架空线路运行可靠性,研究了无人机自主巡检技术,开发了配电网架空线路无人机智能巡检平台.针对水区、工地、农田等巡视人员难以到达的区域开展无人机自主巡检,采用基于关键坐标点的路径规划算法对配电网线路进行规划,保证无人机自主巡检的精确性.通过搭载高清摄像头、红外热像仪等提升无人机巡检感知能力,可及时发现异...     

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。     

无人机配网架空线路精细化巡检平台搭建

配网架空线及设备架设于街道、河畔、山区、丛林等,运行条件复杂、高空障碍物多、起飞条件差等因素制约了无人机巡检在配网线路的使用,为此提出了无人机配网架空线路精细化巡检平台.该平台针对河流、山地、丛林等巡视人员难以到达的区域开展空中精细化巡检,使用自动避障、热点追踪等技术,搭载高清摄像头、红外探头等多种传感器,可及时发现鸟害、雷击、发热等缺陷隐患,提高配网架空线路的巡视效率。     

架空输电线路无人机缺陷智能识别技术研究

基于采集的高质量影像,针对无人机巡检影像特性,采用深度学习技术框架,研究输电线路设备及通道环境隐患的智能识别方法,实现销钉级微细颗粒缺陷的智能识别.由于目前无人机的图传带宽难以满足高清图像的实时传输,前端芯片的算力也难以满足缺陷识别的需求.因此,短期内自主巡检的图像还是在无人机自主巡检完成后,在服务器端调用人工智能算法进行处理.基于以上过程标准化采集的高质量巡检图像,可以降低后续设备缺陷识别的难度,提升设备识别的准确率.针对无人机巡检图像特征,采用深度学习Faster-RCNN(Faster-Region Convolution Neural Network)模型,实现了对无人机巡检图像中设备缺陷及通道隐患的智能识别.     

配网架空输电线路无人机综合巡检技术

为满足配电网架空线路巡检应用需求,提出了基于小型无人直升机平台的配网架空线路综合巡检技术。提出无人机综合巡检平台的构建方法,研究确定无人机搭载的可见光、红外、紫外及超声波传感器、特高频传感器等综合巡检模块的配置要求。测试结果表明,无人机巡检系统的适应环境温度为-20~45 ℃,最高海拔高度为2 000 m,抗风能力为7 m/s;悬停控制精度的垂直方向为±0.5 m、水平方向为±1.0 m,能精确定点近距离巡检杆塔。对于可见光传感器,有效像素数为1 200万,具备变焦和自动对焦功能;对于红外传感器,有效像素数为30万,具备自动对焦功能。提出的小型无人直升机综合巡检技术可应用在配网架空线路巡视和检测,以提升配网线路巡检的自动化和智能化水平。     

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。     

基于深度学习的无人机巡检架空输电线路金具锈蚀缺陷检测方法

为了提升架空线路无人机巡检效率,提高架空线路金具锈蚀缺陷智能检测效率,提出了一种基于深度学习的巡检架空线路销钉缺陷检测方法。由于架空输电线路的金具锈蚀缺陷智能检测存在环境背景大、目标小、拍摄角度和拍摄光线差异大等特点,采用图像预处理算法拓充数据集,将MobileNet替换YOLO的主干特征提取网络来提升算法的泛化能力和鲁棒性,并用实际巡检图像进行实验测试。测试集验证中,当置信度阈值取0.5时,P为0.92、R为0.84、A_P为91.34%。结果表明,此方法对架空线路金具锈蚀缺陷有较好的检测效果,可以给设备健康状态评估提供参考。     

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。     

基于多传感器的无人机配电网架空线路自主巡检和姿态控制

针对配电网架空线路无人机巡检过程中人工干预较多且效率低下的问题,文中提出了一种基于多传感器融合的无人机自主巡检与姿态控制方法。该方法采用MinkUNet深度学习模型对线路通道点云数据进行精确分类,结合杆塔与导线建模方法以及三维航线规划方法,实现无人机巡检路径的自动规划。在飞行执行阶段,融合毫米波雷达和深度相机数据,结合基于贝叶斯理论的占位栅格地图更新策略,有效识别环境中新出现的障碍物,并通过改进的人工势场法实现自主避障。为了在定位信号受到干扰时确保拍照质量,提出基于轻量化YOLOv8网络的目标识别模型与云台控制策略,实现对巡检目标的精确自动对准拍照。通过在真实环境和仿真环境中的实验验证,文中提出的方法更适合复杂的配电网巡检场景。     

输电线路无人机巡检实时通信技术研究

输电线路无人机巡检时获取的信息量很大,实时回传对无线通信系统的压力很大。为解决以上问题,提高无人机巡检的应用效果,在准确分析输电线路走向特征的基础上,引入高增益定向天线,提出宽窄波束相互配合对输电线路区段进行电波覆盖、在信号处理方面采用波束切换的技术方法,显著提高系统设备能力,降低了远距离高速传输对无人机载设备的功耗、体积和重量压力,从而在较大范围内保证了为通信系统持续提供高速传输的能力。     

基于多旋翼无人机的输电通道自主巡检技术研究

传统输电线路通道电网巡检技术无法控制巡检安全距离,导致存在巡检精度低的问题,提出输电线路通道多旋翼无人机电网巡检技术研究方法。构建多旋翼无人机电网自主巡检飞行控制模型,寻找塔体的兴趣点,在确保不穿越塔体的情况下,实现安全检测,通过高速图像模块、成像传感模块、超声波局放传感模块,实现对无人机电网自主巡检飞行控制。为检测巡检技术的综合能力,设定对比实验,检测不同技术的环境适应能力、巡检精度和成像效果,实验结果表明,多旋翼无人机电网巡检技术的环境适应能力强、巡检精度更高,成像传感效果更好。     

四旋翼无人机在输电线路巡视中的应用

四旋翼无人机在输电线路中巡视作业,可有效代替人工巡视,具有机动灵活、安全稳定和快捷高效的特点,可以对输电线路本体缺陷、通道隐患进行快速、精确核查,可以在各种复杂地形及灾害情况下安全、高效地执行应急任务,大大提高输电线路巡视、维护质量和技术水平。     

图像处理技术在输电线路直升机智能巡检中的应用

在能够获得同样巡检效果的前提下,如何减少直升机在空中的巡检时间,绍兴电力局在其研制的直升机智能巡检系统中做了有益的尝试。将巡检方式由目测发现缺陷,拍摄和记录缺陷位置的图像,改由＂巡检装置＂快速记录线路全程图像,事后分析图像,寻找线路部件缺陷新的巡检方式。这种巡检方式将会遇到处理海量图像文件的技术瓶颈,对这一技术现状进行了探讨,并提出了可能解决的技术方案。     

无人机电力巡检航线智能规划及自主巡检研究

为缓解无人机电力巡检航线规划效果差、巡航效率低的问题,以及规避非可靠路径的威胁,提出无人机电力巡检航线智能规划及自主巡检研究方法。计算目前航线存在威胁的概率及在每条路线上需要付出的代价,获取可飞行的无人机电力巡检航线;应用启发式算法,不断遍历计算出2节点的优先级,优化可飞行航线的静态、动态路线的规划效果,并根据巡检报告及电力巡检要求,采集输电线的最大安全距离及输电线中带有隐患的个数,实现无人机巡检航线智能规划及自主巡检。实验结果表明,应用获得的最优巡检路线进行巡检后,其航线规划效果好、巡航效率高,可以完全按照电力巡检要求进行智能避障,自主巡检效果得到了保证。     

无人机自动避障技术在输电线路巡检中的应用

基于无人机技术在输电线路巡检中的广泛应用,重点研究如何实现多旋翼无人机自主避障功能。若无人机在飞行过程中对遇到的各类障碍物能够提前预判,并能自动规避,将大幅度提高无人机在线路巡检的安全性。设计在无人机信号输入端与飞控模块之间增加自动避障模块,功能为实时检测无人机与障碍物间的距离并将相关信息反馈给飞行控制模块,系统根据测距结果重构出飞行控制信号,在不改变无人机软硬件的情况下,达到精准避障的效果。研究的自动避障技术从Arduino平台、超声波测距、电源模块、Arduino UNO与飞控接口等方面入手,降低无人机避障模块的开发成本与设计风险,相较于其他避障方式减少了测量和判断时间,实时避障性能较好,具备功耗低、价格低廉、距离信息感知效果好的优点。     

电力巡检多旋翼无人机续航能力提升方法

目前无人机已经成为输电线路巡检的一种新模式,但多数现有用于输电线路巡检的电动多旋翼无人机续航能力仍有待提高。首先阐述影响无人机续航能力的因素,并从提升螺旋桨桨效的角度出发,对螺旋桨各变量分别进行变量控制模拟分析,最后根据分析结果进行实际飞行测试,为电动多旋翼无人机续航能力的提升提供有效参考。     

基于无人机混编机场的架空线路自动巡检

无人机电力巡检应用快速发展,但在丘陵山地等人员不便到达或通视受限区域,无人机作业效能受到限制.为解决机巡作业在丘陵山地的适应性问题,研究目前典型多旋翼无人机的实时动态载波相位差分技术实现方法,针对地面自动机场难以保障完整线路自动巡检的实际困难,提出了驻塔机场和变电站地面机场编组实现架空线路精细化自动巡检的技术方法.该方法考虑了无人机航程航时、实时动态载波相位差分信号、最大遥控距离等技术现状,相比单纯地面自动机场能以相对少量的机场投入,扩大无人机自动巡检的实际适用范围.