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.     

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.     

无人机巡线车的研究及设计

无人机作为电力巡线的新技术,近年来已成为输电线路巡检领域研究的热点。通过介绍无人机巡线的相关技术及特点,针对无人机装载和运输不便,以及无人机巡线车在国内还未广泛应用等现状,综合考虑电气安全、设备集成、空间设计、重量分布及整体减震等因素,研究并设计了一种用来运输无人机,并可对无人机进行监视、控制及操作的车辆平台,有效地提高了巡线工作效率和管理水平。     

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。     

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。     

旋翼微小型无人机地面站系统的设计与实现

针对旋翼机的控制复杂性,设计一套面向旋翼式微小型无人机的地面控制站系统。利用该系统可进行航迹设定和任务规划,存储和回放飞机航行记录,接收航拍图像,并通过对旋翼式无人机虚拟模型和视频图像的融合处理,实时显示飞机飞行姿态、位置及运行状态,实现旋翼式微小型无人机的超视距遥控,具有直观、形象的良好操控性能。     

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。     

微型旋翼无人机系统的设计与实现

针对目前传统旋翼无人机体积大、结构复杂、成本较高的问题,设计实现了一种微型旋翼无人机系统。该系统基于STM32 微控制器,硬件由微控制器、姿态传感器、通信、电机、图传等模块组成;软件由主要循环、控制循环和反馈循环组成。地面操作端通过蓝牙或2.4G无线射频连接无人机,由微控制器进行姿态数据、操控数据的运算,实现无人机的控制。无人机通过5.8G图传传回图像和姿态数据。经测试,该系统稳定、可靠、易操作。     

基于MAVLink消息自定义的无人机电力巡线中继通信方案

为解决无人机在电力线路巡检过程中出现的通信能力差、网络覆盖不完善等问题,文章提出了一种基于MAVLink消息自定义的无人机巡线通信和中继方案,其将高性能无线数传模块与MAVLink通信协议相结合,采用中继通信基站进行区域覆盖,实现了区域无线中继通信.仿真分析表明,本方案可有效实现数传通信和中继通信,对无人机单机进行实时...     

应用机器人轨迹跟踪技术的电力线路无人机智能化巡检系统设计

野外电力线路易发生损坏,且时变特性干扰较大,检测准确度较低,因此,设计应用机器人轨迹跟踪技术的电力线路无人机智能化巡检系统。该系统通过数据采集模块和飞行状态检测模块,分别进行电力线路图像数据获取与飞行状态监测,飞行控制模块接收图像与状态数据,并在轨迹跟踪控制子模块中使用自适应鲁棒滑模控制算法,实现无人机的轨迹跟踪,同时,该模块经无线数据传输模块将数据传输至地面站,在巡检数据智能分析管理模块中,地面站根据数据信息,完成电力线路故障识别,进而实现电力线路无人机智能化巡检。实验结果表明,该系统具有良好的轨迹跟踪效果,且巡检准确率较高,满足多种天气作业需求。     

基于分布式专家系统的超高压输电线路巡检机器人控制系统的研究

探讨了基于分布式专家系统的超高压输电线路巡检机器人控制系统,给出了一种利用CLIPS和C、VC++混合编程构成分布式专家系统作为机器人控制器的方法,并且提出了一种基于规则和证据的可信度(CF)的分布式专家系统的协调算法.经过试验论证,该控制方法能很好地实现超高压输电线路巡检机器人的作业功能.􀁱     

一种输电线路巡检机器人越障规划方法

针对输电线路巡检机器人的局部自主与远程控制方式,提出了一种基于有限状态机的越障规划方法.将巡检机器人的越障运动过程分解成若干离散化的关键状态,建立了运动规划的有限状态机模型.采用一种基于模糊方法的产生式系统用于推理越障模式,并产生运动序列.仿真与现场实验验证了越障规划方法的正确性和有效性,该方法可应用于输电线路巡检机器人运动控制.     

全电压等级无人机高空巡检自主导航线路切换技术研究

针对无人机巡检电压等级较高的输电线路时,可能会因杆塔整体结构过于复杂导致导航线路混乱无法有效完成巡检工作的问题,研究全电压等级无人机高空巡检自主导航线路切换技术。将无人机导航线路规划问题转换为蚁群确定最优或次优路径问题,利用信息素挥发因子动态自适应调整规则,改善蚁群算法易出现局部最优以及较慢收敛的情况,完成导航线路规划。基于规划结果,采用自抗扰控制算法,设计包含微分器、扰动估计补偿等设备的自抗扰控制器,通过控制器调整航向角方向,实现导航线路切换控制。实验结果表明,所研究技术能够通过不同航向角度切换,完成输电线路高空巡检目的,且航线规划效率满足无人机高空巡检自主导航线路切换的实时性要求。     

基于多传感器融合的无人机电力线巡检

电力线与下方物体的距离是输电线路安全运行的重要指标,需要对其巡检以保证其距离满足安全距离条件.提出一种测距方案,使用无人机基于三维场景重建测量电力线与下面的地物间的距离.通过将激光点云数据、影像数据和位置信息在时空维度配准,实时生成电力线路附近区域彩色图像与激光雷达的融合信息,利用深度学习算法多模态神经网络的RGB-Depth语义分割提取输电线路特征,基于体素、大规模语义场景重建以及导线建模,通过拟合线模型铅垂线方法对下方地物安全距离进行实时检测,实现了判断电力线下方地物距离是否符合安全生产条件.实验结果证明该测距方案具有实用性和准确性,有助于提高输电线路运维水平.     

无人机电力线路安全巡检系统及关键技术

近年来架空输电线路架设规模日益扩大,由于其覆盖范围区域广、穿越区域地形复杂并且自然环境恶劣,采用人工定期巡检的方式越来越不能满足现代电力系统安全稳定运行的需要。无人机技术的发展为架空输电线路巡检工作提供了新的平台,借助无人直升机,通过遥感技术应用,采用多传感器集成的方法,可实现电力线路安全巡检工作的高效和全自动化开展。本文介绍了基于遥感技术的电力线路安全巡检系统的基本概念和组成部分,重点分析了主要的关键技术,包括无人机飞行姿态控制、多传感器间高精度时间同步、缺陷探测和智能诊断、机载传感器检校、无线通讯、地面数据处理等,将无人直升机用于电力线路巡检工作的技术要点进行了较为全面的阐述。     

一种用于低压线路巡查的辅助系统研究与设计

通过梳理低压线路巡查过程中遇到的实际问题,研发设计了低压线路巡查辅助系统。系统紧密围绕低压线路台账,核实公变台账、线路杆塔、用户基本档案信息,尤其是线路、杆塔、用户关系以及相关设备的经纬度信息,辅助后期台区经理的现场工作定位和高效工作开展。利用移动终端的扫码、拍照等小工具,减少操作人员输入的同时,也大大提高信息传输的准确度和精确定位;同时拍照取证,辅助后端人员直观浏览,更有效和现场工作人员互动,提高排障效率。     

一种改进的超高压输电线路巡检机器人越障方法

介绍了一种新型的超高压输电线路巡检机器人,阐述了分阶段的控制策略．主要针对越障的工程实际问题,从理论上分析了越障阶段的难点：质心调节,输电线的辨识与定位问题．进行了仿真和试验,验证了控制策略和理论分析的正确性．     

输电线路无人机自主巡检方法研究与应用

为了解决输电线路无人机巡检作业易受恶劣天气影响、远距离遥控不及时、通信稳定性差等问题,提出了一种输电线路无人机自主巡检方法.首先,利用卡尔曼滤波算滤除原始线路中的轨迹噪点,采用垂距法对轨迹冗余点进行过滤,优化巡检航线;其次,提出基于巡检对象差异特性的动态优化定位方法提升无人机巡检质量.以某220 kV输电线路杆塔进行测试,测试结果表明,提出的方法解决了航线采集以及定位优化问题,贯穿航线学习到自主巡检的流程之中,兼顾了无人机自主巡检效率以及巡检精确度.