基于图像识别的变电站核相验电操作机械臂研究

针对目前变电站人工核对相序中存在的人员安全性不足、检测质量可靠性不佳的缺陷,提出了一种基于图像识别的变电站核相验电操作机械臂.该系统由运动平台、机械臂系统和软件算法部分组成.运动平台是履带式地面自主循迹运动平台,依靠图像识别进行室内定位和运动控制.该系统包括一套能够操作核相仪进行核相验电操作的机构装置,以及一套软件系统...     

高压开关柜局部放电检测机器人的开发与应用

目前开关柜局部放电检测只能依靠人工操作,存在工作量大、检测效率低、检测质量差等问题。为了解决上述问题,设计开发了一种可用于开关柜局部放电检测的机器人,该机器人以变电站巡检机器人为基础,安装了5个自由度的轻型机械臂,采用双目立体视觉技术实现检测位置的定位,可以携带多种传感器自主实现高压开关柜的局部放电检测。该机器人在济南美里湖变电站进行了试点应用,各项功能均达到了预期目标,具有工程实践意义。     

基于深度强化学习的变电站倒闸操作序列生成方法

针对当前智能电网操作票系统通用性差、智能化程度不足等问题,提出一种基于深度强化学习的变电站倒闸操作序列生成方法。首先,采用知识图谱技术建立变电站知识图谱模型,利用知识图谱路径搜索确定操作空间,结合变电站运行规则对任务设备运行状态进行推理更新;然后,构建求解倒闸操作序列的强化学习模型;最后,应用DDQN深度强化学习算法求解倒闸操作序列。测试结果表明,该方法适用于不同的操作任务,能够根据操作任务自动生成符合倒闸操作逻辑的操作序列,无需建立复杂的规则库,通用性较强。     

变电站服务机器人控制系统设计

为了提高变电站工作人员倒闸操作效率,降低人力成本,减少误操作引起的电力事故,研制了一款服务机器人.机器人本地端基于Android系统开发,将操作票程序化,采用一种新型扫码定位方式,并设计自适应模糊PID控制器,改善电机调速性能,提高机器人行驶过程的稳定性;远程端基于LabVIEW控制,对现场进行实时监控.经投入运行,该服务机器人有助于提升工作效率,减少电力事故,促进电网智能化发展,具有一定的应用前景.     

隔离断路器金具自动化解接机器人视觉引导定位方法研究

变电站中主要使用隔离断路器来隔离电压,使待检修设备与带电部分隔离形成安全的操作空间;而目前主要的检修作业方式为人工带电操作,费时费力且具有极高的安全隐患。基于此,文中提出了一种隔离断路器金具自动化解接机器人视觉引导定位方法。该方法由像机实时采集图像数据,利用深度学习目标检测算法进行金具粗定位;并在粗定位的基础上使用图像分割技术精确拟合作业点位置;通过精确的图像坐标点、工具坐标系、机器人本体之间的坐标关系,计算作业点在机器人坐标系下的坐标位置,并控制机械手运动。实验表明,算法具有精度高、稳定性好、速度快等优点。     

基于双目视觉的支柱绝缘子目标识别与定位研究

变电站绝缘子因其表面极易受潮湿天气的影响出现污秽导致变电设施发生闪络事故,这直接关系到变电站供电的稳定性。因此,有必要研发带电作业机器人实现对支柱绝缘子的清洗,保障电力系统稳定运行。设计了基于双目视觉的绝缘子清洗机器人,完成了双目视觉系统对目标绝缘子的识别与定位。使用YOLOv4-tiny深度学习网络算法对支柱绝缘子与法兰目标进行识别检测,检测准确率达92.29%。基于立体匹配对摄像机采集图像中的目标物体上的点对进行搜索,获取目标绝缘子深度信息并对绝缘子目标点进行三维重建。实验结果显示,目标点的平均深度误差为0.73 cm,精度满足机械臂抓取需要。针对后续机械臂的夹持清洗任务,建立绝缘子视觉观测模型,获取相机观测角,通过ROI区域对绝缘子盘轮廓进行提取,利用最小二乘法对绝缘子伞裙边进行椭圆拟合,对绝缘子伞裙边缘信息检测,可实现对机械臂末端干冰喷头倾角调整,进而完成对绝缘子盘凹壑进行精准清洗。     

顺控倒闸操作在智能化变电站中的应用探究

分析了传统倒闸操作的现状,总结了变电站倒闸操作系统的技术要求,结合智能化变电站的特点,研究实施智能化变电站监控系统实现顺控倒闸操作、以及该系统与微机五防系统共同实现五防闭锁功能,目前在智能化变电站中得到推广应用。     

预制舱变电站智能监测系统研究与应用

针对预制舱变电站传统设备运行状态监测方式存在工作效率低、危险性大、质量难以保证的问题，集成应用无源无线在线测温技术、红外热成像在线监控技术、卡片机监控技术及二次设备状态监测技术，研制了预制舱变电站智能监测系统，实现了开关柜内设备温度在线监测，主变压器设备在线测温，设备状态远程智能识别功能，该系统在变电设备定期巡检、特殊巡检以及倒闸操作中可及时发现并预警设备缺陷，确保作业人员人身安全，提升了预制舱变电站智能化巡检技术水平。     

一种轨道式变电站巡检机器人的研究与应用

介绍了一种针对现有变电站巡检机器人不足、进行改进设计的轨道式巡检机器人。该机器人采用滑线取电方式获取电源,利用交流电力载波通信技术进行信息传输,为运行人员提供变电站场区设备视频和音频监视信息,代替运行人员完成设备倒闸操作前后的实际位置监视,实现了辅助运行人员倒闸操作和日常巡视,具有移动速度快、定位准确、运行可靠和维护简便等特点,可广泛应用于变电站。该机器人在某220 k V智能变电站投运以来,经历了北方严寒气候的考验,大幅提高了运行人员的工作效率和质量。     

电气倒闸操作票智能生成系统的研究与应用

对现有变电站一二次设备接线及配置信息进行汇总分析,总结出变电站不同的典型设备关联关系,以及基于这些典型关联关系下的典型倒闸操作规则。利用图形建模技术、拓扑连接技术和数据库存储技术,实现电气倒闸操作票智能生成系统的设计。该系统具备变电站倒闸操作票自动化智能生成功能,使用时只需要输入当前变电站的一二次设备信息和倒闸操作任务指令,即可自动生成所需要的倒闸操作票。实践证明,系统的投入可有效减少倒闸操作票的编写时间,从而提高倒闸操作的工作效率。     

高压开关柜接地刀闸故障分析

<正>高压开关柜是变电站内重要的配电设备,包括断路器手车、柜体以及对应的继电保护装置。在现场倒闸操作中,会经常遇到开关柜接地刀闸活门无法按下而导致无法合上接地刀闸的缺陷,需要检修人员到现场消缺后才能进行倒闸操作,延长了操作时间,耽误了正常的检修时间,影响了检修计划的刚性执行。本文介绍了变电站内开关柜接地刀闸闭     

基于全息感知的智慧化高压开关柜研制

智慧化高压开关柜研制是实现变电站智能化升级改造的关键。介绍了高压开关柜参量选择，并基于全息感知设计思路，通过传感器植入、融合设计技术等，设计了一种智慧化高压开关柜，来实现高压开关柜绝缘监测、状态感知、机械特性、一键顺控、环境治理等功能，通过在智能化变电站中的应用表明，其完全满足智能化变电站要求。     

基于强化学习的多段连续体机器人轨迹规划

针对多段连续体机器人的轨迹规划问题,提出了一种基于深度确定性策略梯度强化学习的轨迹规划算法。首先,基于分段常曲率假设方法,建立连续体机器人的关节角速度和末端位姿的正向运动学模型。然后,采用强化学习算法,将机械臂的当前位姿和目标位姿等信息作为状态输入,将机械臂的关节角速度作为智能体的输出动作,设置合理的奖励函数,引导机器人从初始位姿向目标位姿移动。最后,在MATLAB中搭建仿真系统,仿真结果表明,强化学习算法成功对多段连续体机器人进行轨迹规划,控制连续体机器人的末端平稳运动到目标位姿。     

高压配电线路验电及装设接地线作业机器人末端夹爪定位技术

针对高压配电线路验电及装设接地线作业机器人机械臂末端夹爪定位困难、定位精度不高等问题,本文提出一种基于多线性结构光测量法的视觉子系统,来实现机器人夹爪末端的准确定位。主要介绍了基于多线性结构光测量法的图像采集方法、激光中心提取以及激光条纹拟合,在此基础上研究了基于图像特征的图像识别技术。     

变电站倒闸操作方式的优化及测试方案设计

结合变电站常规倒闸操作,介绍了特高压智能变电站智能化倒闸操作特点.讲解姿态传感器在智能化倒闸操作系统中作为隔离开关位置的第二判据工作原理以及姿态传感器试验方法.设计了智能化倒闸操作系统在变电站的测试方案,并在陕西某750 kV变电站成功应用了该测试方案.     

变电站巡检机器人保护装置识别关键技术研究

针对现场保护装置压板、二次空气开关和指示灯3个主要反映实际运行状态的基本要素,对变电站巡检机器人室内保护装置巡视功能开展研究。分别提出基于颜色特征对图像识别算法、多特征识别算法和基于灰度处理的图像阈值分割方法,以解决变电站巡检机器人对保护装置识别率低的问题,填补机器人对保护装置巡视技术方面的空白,深化机器人巡视技术的应用,适应未来无人值守变电站的发展要求。     

基于图像识别和物联网技术的开关柜智能终端研究

在新型电力系统建设目标和电力设备数字化智能化发展趋势下,对当前的开关柜智能终端进行了改进。优化了温度监测和机械特性的评估算法,引入了图像识别和物联网技术,增加了手车和地刀的操作视频联动和位置双确认,以及开关柜多状态一键切换的顺序控制功能。同时,采用国产化的T3芯片以及硬件平台化、软件App化设计,降低了硬件成本和软件开发成本。通过在开关柜上部署智能终端及配套的传感设备,进行了功能验证。结果表明,改进后的智能终端功能更加完备,进一步提高了开关柜的智能运维水平。     

模糊神经网络应用于巡检机器人路径规划及绝缘子视觉图像处理

目前变电站巡检机器人广泛应用于变电站巡检过程中,主要巡检高压电力设备绝缘子、均压环等外部配件。在巡检过程中,机器人配备红外成像仪、紫外成像仪存储高压电力设备光子分布图、温度分布图,建立设备红外与紫外图像数据库。一方面,机器人在巡检过程中应有效规避变电站较高电场强度区域,在巡检过程中应以最短距离遍历变电站典型高压电力设备,且机器人机械臂可有效进行图像多角度采集。另一方面,在图像采集过程中应实现机器人对设备绝缘子、均压环图像区域分割、聚焦和光子采集操作,且应用深度学习方法实现采集图片与原始图像库的自动匹配比较,判别高压电力设备运行状态进而发现潜伏性绝缘故障。其中最短低场强路径与遍历设备路线应用免疫蚁群算法自动实现,且图像数据库深度学习与自动匹配模块应用模糊神经网络实现。联合免疫蚁群算法与模糊神经网络应用于变电站巡检机器人路径规划及视觉图像后处理,对于变电站高压电力设备智能巡检具有一定理论和工程指导价值。     

配电开关柜辅助作业机器人应用研究

随着电网设备的不断增多和变电站自动化、安全性要求的不断提高,电网对于辅助作业机器人的需求不断增加。对配电开关柜辅助作业机器人进行了研究,设计了机器人的运动控制系统和双目识别系统。机器人能够通过激光雷达和惯性测量单元对位置进行精确定位和最优路径规划,通过6自由度的机械臂能够完成开关柜的开断作业以及断路器的取出放入,通过实时检测配电柜的运行参数,对开关柜运行状态进行监控,及时处理设备故障隐患,提高了设备安全稳定运行的能力。     

智慧变电站联合巡检技术及其应用

为了解决目前变电站运维人员对运维智能化、可视化、远程化的需求,研究了图像采集、图像识别、红外测温与诊断、智能巡检、智能联动、综合诊断、可视展示等关键技术。开发并应用了一种基于人工智能分析技术的联合巡检系统,包括联合巡检、全面感知、智能联动、诊断分析、综合展示等功能。该系统整合全站多源数据,通过多种先进传感器和采集设备,实现设备状态全面感知,利用激光导航轮式机器人、轨道机器人、固定点位摄像机为核心构建立体巡检体系,实现智能巡检、智能操作、智能联动、智能安全的目标。通过优化联合巡检策略并应用到国网智慧变电站项目中,取到了良好效果。