一种电力巡检机器人自主越障系统设计

为了避免电力巡检机器人自主越障存在避障效果差的问题,提出一种电力巡检机器人自主越障系统设计。依据机器人避障原理,设计控制器结构,使用自主越障感应传感器对障碍物静态、动态不同工况下的数据进行采集。根据控制结构,控制越障行为。调整越障运动姿态角,从而实现电力巡检机器人自主越障。以高压电线为例,分析障碍物静态、动态不同工况下,电力巡检机器人自主越障效果。     

地面电力巡检机器人控制系统设计与实现

针对电网建设中电力巡检机器人在研发过程中缺乏通用性系统平台的问题,研制了一种由前端及后台显示分析控制系统构成的地面电力巡检机器人控制系统。系统前端底层采用工业级控制芯片STM32F103RCT6对步进电机、超声波传感器进行控制,同时引入μcos-II实现了底层程序进行任务划分;上层采用开源的Android系统设计了上层交互界面;后台采用MFC对系统后台界面进行设计,实现了前端图像、超声波传感器、电量信息的实时显示、视觉导航。测试结果表明,该系统有效解决了电力机器人研发过程中技术不兼容、系统功能单一、创新技术引入难、研发周期长且成本高等问题。     

新时代无人机电力巡检技术展望

  [目的]  人工智能、云计算、大数据、物联网、移动互联网等新一代信息技术正逐渐成为智能电网的强大引擎,同时极大推动无人机技术的创新和发展。结合电力巡检现状,从技术发展趋势和行业应用需求出发,展望未来无人机电力巡检的发展,以期为大数据与人工智能时代的无人机技术与电力巡检的深入融合提供理论和方法参考。  [方法]  在行业应用调研的基础上,面向无人机电力巡检的全业务流程,阐述了新一代信息技术在无人机电力巡检中的应用,展望了电力巡检的智能化趋势。  [结果]  研究表明:(1)飞行平台智能化,无人机与5G通讯紧密结合,逐步实现5G网联无人机由网联化、实时化向智能化发展;(2)巡检智能化,攻克无人机智能控制等系列技术瓶颈,研发部署网络化“固定/移动”无人机智慧机场,实现全天候、无人自主智能化巡检;(3)数据分析智能化,引入人工智能技术,不断优化模型,实现巡检数据快速、准确的智能化分析;(4)物联网、大数据、云计算深度融合,实现多维数据全融合,状态监测全覆盖,数据流和业务流的集成耦合,实现设备状态评价及趋势预测智能化。(5)综合应用新一代信息技术的优势,构建无人机电力巡检智能化运维体系和智能化管控平台,有效提升精益化管理水平,开创电力巡检新局面。  [结论]  未来“云”、“大”、“物”、“智”、“移”等新一代信息技术的快速发展将推动无人机遥感技术跨越式发展,同时也驱动电力行业迈入一个全新的智能化时代。     

基于5G技术的无人机在输电线路巡检的应用

近年来,5G技术及应用在全球范围内已进行较多讨论和探索,5G赋予的高带宽、低延时、高精度、宽空域的特点,可以帮助无人机弥补更多短板,同时解锁更多应用场景满足输电线路巡检的需求.文章利用具备5G通信能力的无人机,在5G网络环境下实现输电线路无人机全自动巡检、无人机VR巡检及无人机智能联动等应用场景,能够真正实现5G无人机...     

基于混合现实的人工智能在电力巡检中的应用

混合现实技术与人工智能技术相结合,是有效评估电力设备健康状况和不可见缺陷的新思路。研究了在电力巡检应用过程中可使用到的人工智能技术和混合现实技术,围绕电力巡检业务,提出了一系列的应用方法,包括数据读取及显示、主要电气故障的预测、告警提示电力巡检中潜在危险和可能出现的故障等。通过混合现实技术与人工智能技术相结合的方式,可进一步提高电力巡检业务过程中评估缺陷和危险的预知能力以及巡检效率,降低人为因素在电力巡检业务中的影响。     

基于软件定义网络的5G电力通信网业务编排自主决策方法

在电力系统和能源互联网的深度融合大背景下,电力通信网融合第五代移动通信技术（fifth generation mobile communicationtechnology,5G）成为一种必然趋势,5G电力通信网业务编排成为支撑电力业务服务质量需求的关键手段。针对电网中现有业务编排优化存在的不足,提出了一种基于软件定义网络（software defined network,SDN）的5G电力通信网业务编排自主决策方法,利用Sarsa(state action rewardstateaction)算法,通过不断与环境交互,在信息不确定的情况下实现接入网信道选择与核心网路由选择的联合优化,从而最小化电力通信终端数据包传输总时延,为电力业务超低时延需求提供保障。仿真结果表明,所提算法能够在传输环境突变的情况下,保持较低传输总时延,并降低波动,有效地提高了电力业务的传输质量。     

基于5G边缘计算的电力物联网研究

电力物联网建设的基本保障因素是信息的全面感知和互联。在保证电力系统正常运行的情况下,应尽可能提高系统的效率和稳定性。随着电网的数字化转型,大量数据由电力终端产生,对计算、存储、网络性能都提出了更高的要求。因此,边缘计算技术被引入电力物联网。本文提出的边缘计算框架是基于电网的业务需求,本文描述了边缘计算在输电、配电等典型场景中的应用。边缘计算具有更低的延迟、更高的效率、安全保护等性能。因此,边缘计算在电力物联网中的应用具有重要意义。     

面向配电网业务的5G通信技术适配性研究

随着“双碳”目标提出和新型电力系统建设,5G通信技术在配电网中的规模化应用已在筹划,亟待开展5G通信技术与配电网业务的适配性研究。针对上述问题,文章提出基于场景偏好的适配性评估算法,该算法首先结合5G场景偏好度,然后结合熵权法计算各通信性能指标权重,最后基于配电网业务通信性能需求,通过计算解空间距离得到适配性评估结果。实例验证表明,适配性评估结果符合实际情况,仿真对比证明了算法的有效性和可行性。     

基于遗传算法的电力巡检机器人作业调度优化方法

目前研究的电力巡检机器人作业调度优化方法的适应度无法满足收敛原则,导致调度优化过程耗费时间过长。为此,基于遗传算法研究了一种新的电力巡检机器人作业调度优化方法。通过分析尺度特征,确定电力巡检机器人运行图像,计算偏移角度。引入遗传算法,利用编码/解码,设计适应度函数、选择、交叉和变异,选择操作的目标是能够在群体中选出优等个体,并逐渐增加群体中的优等个体;在进行迭代时,根据个体的适应程度来选择确定结果为选中还是淘汰,并根据选择结果实现电力巡检机器人作业调度优化。实验结果表明,该文所提方法在不同函数下得到的适应度结果都能够很好地满足收敛原则,且收敛速度和收敛精度都高于传统方法,能够有效缩短作业调度过程所耗费的时间。     

融合粒子滤波和环境标签矫正的巡检机器人自主定位算法

随着巡检机器人的需求量增加,巡检机器人在复杂环境中的自主定位问题越来越重要.提出了融合粒子滤波和环境标签矫正的自主定位算法,充分利用巡检机器人的工作环境特性和蒙特卡罗定位算法的特性,提高机器人自主定位的效率和效果.基于ROS建立了机器人仿真环境,对定位算法的效果进行了测试.实验结果表明融合粒子滤波和环境标签矫正的自主定...     

基于Web的水电站大坝巡检系统设计与开发

针对目前水电站大坝巡检系统存在的问题,对巡检对象作了详细剖析后进行了科学、合理的划分,并提出了可扩展的数据库构建模型,开发了基于Web的水电站大坝巡检系统.实践表明,该系统可有效提高工作效率.     

面向变电站智能巡检5G大规模MIMO融合定位方法

随着新型电力系统建设的不断推进,电力终端和采集类设备的大范围接入,对变电站的巡检工作开展产生了巨大的挑战,实施难度大、定位精度无法保障。为此,设计了一种基于5G的大规模MIMO的融合定位算法,首先,利用静止波束成形方法拟合粗定位体系结构,确定直接定位方法的搜索区域。然后,推导四阶累积量拟合近场模型,并计算与远场基站关联的自适应权值。最后,构建了一种基于远场与近场联合直接定位的位置感知模型,将直接定位方法有效应用于粗定位区域,解决了依靠传统到达角定位方式密集小区误差大的问题。仿真结果表明,在相同的实验环境下基于5G基站的远近场景大规模MIMO融合定位技术具有更高的定位精度和稳定性,能够有效保证站内巡检定位的准确性。     

基于5G技术的海上风电通信系统研究

[目的]海上风电项目众多设备位于海洋之上,交通不便导致运维检修难度大。海上设备信息的快速、无延迟、安全送达陆上显得格外重要。针对通信系统的特殊需求,文章提出了基于5G技术的海上风电场通信系统方案。[方法]首先建立信号覆盖面大、可靠性强的PTN+一体化小基站,再将5G一体化小基站和PTN网关融为一体,通过宽带PTN接入,实现快速、便捷的5G信号覆盖,并采用特定带宽的5G网络,提高通信系统的安全性。[结果]基于PTN+一体化小基站方式的5G通信系统建成后,实现了基于光传输的、支持多业务且利用特定带宽的IP传输。此系统可以帮助规划梳理各风机子系统,实现风机内部全方位信号覆盖,并可以将风机、海上升压站等设备运行状态及数据快速、安全的传输到陆上运维中心,解决风机多子系统、多业务实时安全传输困难的问题。[结论]研究的5G通信系统改善了海上风电通信,并利用特定带宽和新兴技术,实现了海上风电场的通信及时性和可靠性,提高了海上风电场海上运维人员的沟通效率,符合海上风电项目海上设备的通信需求,有望在工程中应用推广。     

5G通信技术及其在煤矿的应用研究

煤矿开采行业的工作环境极为特殊,为保证工作人员的安全,减少安全事故的发生,中国煤矿开采企业开始引进自动化技术来提高开采效率,从而降低人员参与的程度,保证在特殊环境下也能有稳定的产能.     

5G通信基站节能供电系统运行控制策略研究

5G通信基站耗电量较大,引入分布式供电(DG)单元能对其进行一定的电能补充,但DG单元易受气象条件的影响,导致通信基站节能供电系统运行不稳定.为提高通信基站节能供电系统运行的稳定性,提出了一种基于直流母线电压信息自动切换的控制策略,系统内各单元可根据当前直流母线电压状态实现并网、孤岛模式的无缝切换.仿真结果表明,所提控...     

基于5G电力虚拟专网的电力业务典型应用

文章主要介绍基于5G电力虚拟专网的电力业务典型应用场景,在5G公网电力应用技术框架基础上,匹配5G网络低时延、大带宽、大海量连接三大应用场景,归纳出以负荷控制、配电自动化、智能巡检、分布式源储与用电信息采集为代表的5类电力典型通信应用场景,提出相应的5G电力业务场景通信技术和安全方案,并在浙江省范围内开展5G电力业务应...     

5G行人导航技术的改进研究

针对行人导航终端在室内无法接收到全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号,室内智能化位置服务越来越受到业界重视.基于超宽带、ZigBee和惯导等方式的行人导航技术存在适用性、鲁棒性问题,5G通信凭借毫米波、多输入多输出、超密集部署等优势赋予了行人导航新方向....     

输电线路多参量集成监测方案与地线机器人协同巡检模式研究

文中针对部分偏远地区通信盲区,提出了一种基于集成监测终端与巡检机器人协同的巡检模式,该模式可以在前端感知层进行数据边缘计算,将辨识的缺陷及监测证据通过自组织网络或北斗短报文传送至后台主站,而大容量的图像监测数据则由巡检机器人择机作为通信中继进行数据回传,为灾害气象条件下或偏远山区紧急缺陷识别快速处置与常规监测数据回传提供新思路。     

电力共享杆塔与5G基站布点匹配模型构建及测算

电力杆塔与5G站址开展共享共建,对提高资源利用效率、降低电信企业成本具有现实意义。构建电力杆塔与5G站址规划以及典型应用场景的规模化匹配方法,对于优化提升电力杆塔共享匹配度,摸底电力杆塔资源共享潜力,做好电力杆塔共享资源大范围推广后的统筹优化至关重要。针对电力杆塔和5G站址,构建了基于站距和站高的规模化匹配方法,以及考虑技术、政策和商业约束等情景的匹配度测算方法,并以福州长乐全域为例进行实证分析。结果显示,不同场景下电力杆塔和5G站址的匹配度差别较大,市人口密集区、工业园区匹配度可达50%,高铁沿线匹配度不足10%。若进一步考虑技术、政策、商业约束要素,则匹配度将进一步缩小,在四重要素叠加下,匹配度约为14%。虽然匹配程度不足,但考虑到全国电力杆塔和5G站址体量巨大,依然具备较大的共享潜力和良好的合作空间。