输电线巡检机器人越障机理与试验

分析超高压输电线路架空地线上的障碍物类型以及跨越这些障碍的过程.可以发现,巡检机器人采用双臂交替跨越障碍,越障过程简单.但是由于受巡检机器人自身重力偏矩的影响和手臂长度尺寸的限制,当单臂悬架在架空地线上时,导致巡检机器人本体倾斜,另一手臂完成脱线和上线任务变得十分困难,有时甚至造成越障失败.为了解决上述问题,提出质量调节的控制方法.该方法通过调节巡检机器人的质心,使巡检机器人的本体保持水平状态.为了验证质量调节控制方法的正确性,采用Lagrange方法建立巡检机器人动力学模型,通过仿真试验、实验室模拟实际架空地线试验以及超高压实际现场试验说明了提出方法的可行性.     

基于输电线路行走越障任务的巡检机器人机构设计

针对超高压输电线路巡检机器人在线路巡检中行走越障的任务需求,在分析超高压线路障碍类型的前提下,提出了一种新型的适用于线路障碍类型多且角度大的巡检机器人行走及越障机构。介绍了变距越障机构和恒力矩夹持机构的构型及结构特点,根据输电线路障碍物尺寸变化的情况,分析了双臂变距越障机构对障碍物长度尺寸变化的适应性,在分析了机器人爬坡能力的基础上设计的恒力矩夹持机构,提高了机器人的爬坡性能。最后,通过现场实验验证了该行走及越障机构设计的可行性和有效性。     

超高压线巡检机器人移动越障机构综述

介绍了国内外超高压输电线路巡检机器人的研究现状,分析了几种典型的巡检机器人传动原理、机械结构的特点,详细探讨了巡检机器人移动、越障的运动机理和机构形式。最后总结了巡检机器人移动越障机构的难点,展望了巡检机器人的发展趋势。     

输电线路巡检机器人越障仿真分析

根据输电线路线路环境的约束条件和巡检任务的要求,提出了一种新型输电线检测与维护机器人机构。首先进行了机器人的构型综合,得到机器人的两种越障模式,运用两种越障模式规划了机器人跨越典型障碍物的运动序列。机器人通过仿生猿猴手臂跨越障碍物,质心调节机构保障了机器人越障过程中的稳定性。仿真分析了不同工况下机器人跨越引流线的过程并进行了相关的实验,仿真与实验结果表明机器人能够完成引流线的跨越,合理的引流线越障规划降低了引流线的变形,提高了机器人的越障效率。     

一种输电线路机器人的设计

超高压输电线路巡检与作业机器人沿输电线路行走时,需要跨越双挂点悬垂线夹障碍。针对这一功能需求,设计了一种能够快速跨越双挂点悬垂线夹障碍的输电线路机器人。在设计中,对机器人构型进行了分析,提出了设计方案,并进行了越障规划。这一输电线路机器人的双臂采用平行四边形机构,通过铰接在平行四边形机架和连架杆间的电缸伸缩改变双臂的形状,实现越障。通过仿真验证了输电线路机器人设计的正确性和可行性。     

高压输电线路巡检机器人机械本体设计

对国内外已提出的高压架空输电线路巡检机器人机械本体机构的特点进行综述.在此基础上提出了新型的高压输电线路巡检机器人行走及越障机构,并对高压线路巡检机器人的发展趋势做了论述.     

一种自主越障巡检机器人行走夹持机构

在机器人越障过程中，由于重力的影响使得机器人车体水平姿态发生变化，从而机器人自主越障变得十分困难。分析了超高压输电线路障碍物的类型，提出了一种新的双臂自主越障巡检机器人构型，该构型能够跨越输电线路上的障碍物。针对这种新构型，阐述了机器人行走夹持机构的工作原理和实现形式，着重分析研究了偏心夹持机构对保持车体水平姿态的机理。最后，通过越障实验验证了行走夹持机构的可行性。     

一种四轮双臂巡检机器人越障特性分析

为了满足输电线路巡检机器人完成一个耐张段内的工作任务,针对500kV超高压架空输电线路地线环境,提出了一种新型的四轮双臂移动机器人机构。详细分析了机构的组成及跨越障碍的原理,总结出两类典型的越障机构,并分析了机构尺寸与运动参数关系。根据越障原理,总结出该机构所具有的四种基本越障模式,给出了越障模式参数表,最后综合出直线塔与耐张塔的越障流程。实验室搭建了两类杆塔环境,实验结果表明该机器人可沿架空地线平稳、可靠地行走,越障能力强,安全性好。     

一种新型三臂式巡线机器人设计

为了保证输电线路的安全稳定运行,需要定期对其进行巡检,针对具有防震锤、悬垂线夹、耐张线夹、带有转弯跳线杆塔的复杂的高压输电线路目前没有应用于实际线路的巡检机器人的问题,设计了一种新型的、具有多种方式越障的三臂机器人。该机器人由旋转副、移动副、行走刹车于一体的前臂与2个具有刹车功能和旋转副的异位随动后臂构成,通过前后臂的配合实现越障巡检的能力。然后针对具有防震锤、悬垂线夹等障碍的输电线路,详细设计了机器人的越障方法,最后建立了巡检机器人的仿真运动模型,通过仿真分析,验证其避障过程,结果表明该机器人机构设计合理、避障样式多样化及越障过程简洁化,因此该机器人具有很好的环境适应性,在保证速度的同时能够安全稳定运行。     

一种巡线机器人的机械结构设计及运动学分析

高压输电线路沿线地理环境复杂、线路长,经常穿越山河湖泊与密林,使得巡检难度大,耗费成本高.因此,针对110kV高压输电线路,设计了一种轻量化双臂巡线机器人,通过减少机器人整体自由度,减轻机器人自重,降低控制难度,从而使其更加稳定与节能.同时提出一种自主越障方式,能够跨越110kV输电线路上防振锤、跳线等障碍物.通过运用标准D-H法建立了巡线机器人的运动学模型,并在Robotic工具箱中对巡线机器人的越障过程进行建模仿真.通过仿真得到了越障过程中机器人越障臂各关节的运动参数曲线,验证了该巡线机器人连杆参数及越障步态设计的合理性.     

Noise analysis for intra-body communication based on parasitic capacitance measurement

This paper describes noise transmission analysis for near-field intra-body communication systems based on parasitic capacitance measurement around the human body. Intra-body communication systems use the human body as the signal transmission medium. In communication systems of this type, the transmission line’s impedance balance between the signal line and the ground line is extremely degraded by human body contact. Such systems are affected by large common-mode noise from various kinds of electronic equipment in living spaces, such as lighting devices, air conditioners, liquid crystal televisions, and refrigerators. Impedance balance deteriorates as a result of adding parasitic impedance to the transmission lines. Changes in the impedance balance are estimated by measuring parasitic capacitance in the human body, transmission lines, electrodes, and floor ground. It was verified that impedance balance between the signal line and the ground line is related to the noise power of a near-field intra-body communication system. It was found that connecting a compensative electrode or a compact capacitor to a ground node is an effective way to improve impedance balance and reduce common-mode noise.     

Mechanism and characteristic of rain-induced vibration on high-voltage transmission line

Under the rainy weather, rain-induced vibration on high-voltage (HV) transmission line often occurs, which intensifies fatigue conductors and tower callapses. Mechanism and control measures of the rain-induced vibration have aroused wide attention in power engineering. The mechanism can be explained that the droplets suspended to the conductors amplify corona discharges with ionic wind, forms non-circular cross-sections, and the rain-induced vibration is due to the coupling action of vortex-induced vibration by ionic wind and galloping vibration by external wind force. Based on the mechanism, a valid model on the rain-induced vibration on high-voltage transmission line is proposed based on the finite element theory and the Newmark algorithm. Taking the conductor LGJ-240 as an instance, we investigate the effects of ionic wind and non-circular cross-sections with different parameters on amplitude of the conductors. The result shows non-circular cross-sections have obviously effects, and the ionic wind have a certain influence and easily to coupling with wind force. Mechanism and conclusions in this paper can be used as references to construct High-voltage transmission lines, upgrade the existing lines and control vibration.     

地面瓦斯抽采监测装置工艺研究与应用

地面瓦斯抽采监测系统地处环境偏僻,其设备供电及数据传输不便于采用有线连接方式。将风光互补供电及无线传输技术融合应用到地面瓦斯抽采监测系统,能为该系统提供新的思路。本文基于地面瓦斯抽采监测系统新思路,提供一种地面瓦斯抽采监测装置技术方案,并展开研究。一方面研究了装置整体布局结构设计,另一方面对装置的现场适应性应用工艺进行了研究,并通过现场试验进行了验证。结果表明:该文提出的技术方案成功实现了风光互补供电及无线传输技术与地面瓦斯抽采监测系统的融合应用,为地面瓦斯抽采监测系统的推广应用提供了保障。     

从专利角度浅谈风力发电发展趋势以及专利预警

风力发电技术是一种极具利用潜能的可再生能源发电技术。拥有自主知识产权的数量和品质,已成为衡量一个国家和地区的技术创新能力和经济竞争实力的核心要素之一,介绍了风电产业现状,从中国和全球专利申请量分析了风电专利现状、重要专利权人,并且介绍了相关专利预警,有助于中国风电企业整体上掌握风电技术发展趋势。     

功率分流技术在风电齿轮箱中的应用

从功率分流的原理、功率分配、实例应用等方面对差动行星齿轮传动中的功率分流技术进行了探讨,对风电齿轮箱的设计有一定的指导和帮助。     

差动调速的风电机组传动特性研究

对差动调速的新型风电机组的传动系统调速原理、总体功率流向及传动效率进行研究。在完成机组传动系统三轴动力学模型的基础上,建立了1.5 MW差动调速风电机组仿真模型,并通过实验验证了仿真模型的准确性。利用1.5 MW仿真模型,对该机组的传动特性进行仿真研究,结果表明：在不同风速条件下,该机组的整体传动效率高,最高可达0.951;调速端功率消耗占同步发电机输出功率的比值小于 15.47%,且输出转速稳态最大误差小于1.23%。所研究风电机组的传动性能可以很好地满足实际应用要求。     

基于气弹模型风洞试验的输电塔气动阻尼研究

输电塔挂线和不挂线情况下的气动阻尼比是精确进行其风振响应评估的重要参数。基于完全气弹模型风洞试验测试得到的位移与加速度响应时程,结合使用经验模态分解法(empirical mode decomposition,简称EMD)、小波分析和随机减量方法(random decrement technology,简称RDT)以及Hilbert变换识别了输电塔在挂线和不挂线情况下各阶振型结构阻尼比和气动阻尼比,分析输电塔在挂线和不挂线情况下结构阻尼比和气动阻尼比的变化规律。结果显示,输电塔挂线时的结构阻尼比比不挂线情况要大;输电塔的气动阻尼比随各阶振型频率的增加而减小,随着风速的增加而增加。最后,采用最小二乘法拟合得到了在试验风速条件下气动阻尼比的经验公式。     

典型输电塔平均风荷载和响应研究

高耸输电塔所受的风荷载是其结构设计的控制荷载．输电塔为空间桁架结构,塔头结构形式尤其复杂,很难用精确的理论方法对其所受风荷载及响应进行分析．首先介绍了输电塔分段刚性模型的风洞测力试验,随后又建立了输电线路典型设计中最常用的2种输电塔有限元模型,利用风洞试验数据对其进行平均风加载,得到不同情况下2种塔型的位移响应,并对这2种塔型的响应进行了对比和分析,得到了有关典型输电塔结构平均风荷载响应的一些结论．     

新型变速恒频风能转换系统的实现原理与运动学分析

为了实现风能转换系统(WECS)的变速恒频输出,降低变频逆变器系统造价,提出一种带有柔性混合驱动环节的实现变速恒频风能转换的方法.描述其变速恒频实现原理及差动调速主传动基本结构.从运动学角度分析3个转轴的角速度关系.给出伺服电动机调速幅度、调速深度、调速带等关键参数的计算公式.通过具体参数,计算低于额定风速下该变速恒频风力发电系统的特性参数.结果表明,该系统可以在稳定风能功率输出的同时,实现最大功率点追踪(MPPT).     

液压储能在风力发电储能中的应用

风力发电系统为实现系统稳定和持续供电,必须配备合适的储能装置.因此提出以下设想:将风能首先转化为液压能,并以液压蓄能器作为储能装置.不但可以实现系统的稳定和持续供电,还可以将发电机等设备降至地面,大大节约塔架的建造成本和风机的维护费用,并实现通过液压调速回路稳定电压.在上述设想的基础上,设计了一套实验模型,针对液压储能的系统效率和稳压效果进行仿真分析,结果表明:液压系统效率为72.9%,发电电压波动幅度小于0.83%,效率和稳压效果都能满足要求.