基于旋翼无人机的绝缘子憎水性检测

传统的绝缘子憎水性检测采用人工带电作业方式,不仅耗时费力,而且存在一定的安全隐患,为此设计了一种基于旋翼无人机的憎水性检测装置。利用旋翼无人机搭载的电动喷水装置、GoPro微型数码摄像机和图像传输设备,对输电线路绝缘子进行喷水、拍摄、图像传输等高空操作;然后在地面站通过图像处理软件分析绝缘子憎水性等级,其中主观判别采用喷水分级法,客观判别采用改进形状因子法。采用该装置对4组绝缘子进行憎水性测试,主观判别与客观判别所得结果一致。测试效果表明该装置能提高检测效率、准确性和安全性。     

基于多旋翼无人机和多自由度机械电热切割器的输电线路异物清除装置的研究

输电线路沿线塑料废弃物,严重影响输电线路的安全运行,传统异物清除方法存在很多问题,基于多旋翼无人机和多自由度机械切割器的输电线路异物清除装置通过控制多自由度机械臂清除异物,操作更加灵活,能够大大提高工作效率和安全性。     

基于深度学习的绝缘子缺失检测方法研究

绝缘子缺陷严重影响输电线路安全,航拍图像绝缘子缺失的有效识别是无人机线路巡检。提出一种轻量级网络的绝缘子缺失检测模型,使用轻量级网络MobileNetV3替换YOLOv4模型的CSPDarknet53网络。以分割性能和计算速度为判据,综合分析比较了YOLOv4模型和使用轻量型网络对其主干网络替换后的模型在绝缘子缺失检测上的性能,实验结果表明：筛选的YOLOv4-MobileNetV3轻量级网络绝缘子缺失检测模型能够准确定位图像中单、多目标绝缘子;改进后YOLOv4-MobileNetV3检测模型比原模型的体积减少了78%,FPS提升了4.85 f/s,而mAP仅降低0.6%。提出的绝缘子缺失检测方法能够满足无人机电力线路巡检的需求。     

多旋翼无人机平台紫外成像输电线路放电检测

对于输电线路中绝缘子和线路的损伤放电问题,利用人工判断十分困难。通过多旋翼无人机携带可见光/紫外光双通道紫外成像仪来进行近距离检测,运用紫外成像对放电电晕产生的特征光谱和特征形态来判断对应部位是否正常工作。首先利用紫外成像仪进行巡线飞行获取视频数据;其次通过软件剪辑特定光谱图像并进行关键部位处理;最后通过单位区域内放电光子个数来判定对应设备有无异常。通过在实验室模拟和现场实际测试可以看出,利用紫外成像可以较准确的确定产生异常的输电线路和绝缘子,从而起到提前修复和维护的效果,在一定程度上保证了电网的安全运行。     

多旋翼无人机在输电线路巡检中的运用

对于多旋翼无人机在高压输电线路巡检中的运用进行了分析,对多旋翼无人机可以进行的巡视内容和检测方法进行了介绍,归纳出了多旋翼无人机作业的流程。     

±500 kV直流线路不良绝缘子带电检测技术研究

研制了直流输电线路不良绝缘子带电检测装置,并对±500kV直流输电线路绝缘子上的分布电压进行了检测。检测结果表明,直流输电线路绝缘子串的电位分布与交流输电线路的基本相同,均呈U形分布,但受串中单个绝缘子性能影响更为明显;研制的不良绝缘子带电检测装置可满足±500kV及以下电压等级直流输电线路不良绝缘子带电检测的要求。该研究成果对于减少直流输电线路的停电检修时间,促进电网的安全稳定运行具有重要的意义。     

高压输电线路兴趣点巡视建模及仿真研究

采用无人机对高压输电线路进行巡检,存在操作现场危险性体育馆、可视性差等缺陷。为此,采用虚拟三维环境对高压输电线路上的兴趣点（绝缘子、金具、线路）进行建模分析,可以为巡检无人机提供优化理论数据,同时还对提高巡检作业安全具有重要意义。利用Google Earth提供的API接口,在编程环境Qt平台上对某高压输电线路进行虚拟实现,并针对用于输电线路巡检多旋翼无人机机载云台系统的姿态角进行建模分析,确定采用云台对超高压输电线路兴趣点进行检视时,云台姿态角与兴趣点之间相互关系,并在软件环境中进行仿真实验。实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于无人机的绝缘子带电零值检测技术

为提高输电线路零值绝缘子的检测效率,利用无人机装载电场探测装置可实现免登塔带电检测。文中首先建立220 kV瓷绝缘子串1∶1仿真模型,通过Comsol有限元数值仿真,分析研究串型、路径抖动、无人机及电场探头对绝缘子串空间电场分布的影响;继而建立零值绝缘子识别方法及其后台检测系统;最后进行实验室及现场实测。研究结果表明：双联绝缘子串同时存在零值绝缘子时,其空间电场分布互不影响;无人机飞行过程中直线检测路径的偏移距离应小于50 mm;绝缘子串的空间电场分布不受无人机及电场探头影响。利用文中所提的零值绝缘子检测方法,通过无人机搭载电场探测装置,可实现零值绝缘子的现场检测。     

湖南电网特高压直流悬式绝缘子运行特性分析

湖南电网特高压直流线路普遍使用420 k N及以上大吨位悬式绝缘子,大吨位悬式绝缘子运行性能直接影响电网安全稳定运行。本文首先对在运悬式玻璃绝缘子自爆、悬式瓷绝缘子低零值和破损三种主要缺陷进行统计,并对其危害性和处置措施进行介绍。结合一起特高压直流悬式瓷绝缘子的红外、紫外检测结果,讨论红外、紫外检测在特高压直流悬式瓷绝缘子检测中的有效性。结果表明,红外、紫外检测能够较好的实现特高压直流线路劣化绝缘子的检测。     

基于轻量级MobileNet-SSD和MobileNetV2-DeeplabV3+的绝缘子故障识别方法

当前的深度学习算法多存在模型参数量大、对硬件要求较高等方面的问题,难以嵌入到无人机等移动设备。为了使无人机搭载轻量级模型对架空输电线路中的绝缘子进行故障识别,提出了一种轻量级MobileNet-SSD目标检测网络与轻量级MobileNetV2-DeeplabV3+图像分割网络相结合的绝缘子自爆故障识别、分割方法。该方法首先利用MobileNet-SSD对绝缘子进行精确分类及定位,再结合MobileNetV2-DeeplabV3+语义分割算法对绝缘子自爆图片进行分割。实例表明:该方法能够快速地识别出绝缘子,并可以对各种复杂背景下的自爆绝缘子进行准确分割,同时具备模型参数量小、效率高、鲁棒性强等特征,可在一定程度上满足无人机的嵌入式应用要求,提高基于无人机对架空输电线路的巡检精度和实时性。