无人机倾斜摄影测220kV输电线路树障的研究

在输电线路的巡检方案中引入无人机携带相关巡视设备,弥补了传统人工巡检方案的不足,解决了输电线路通道可见性的问题.随着无人机从搭载普通摄影设备到搭载LiDAR技术的发展,采用无人机倾斜摄影技术对输电线路的巡检得到广泛运用.阐述了无人机倾斜摄影技术的原理,通过对广东地区某200 kV输电线路进行采集摄影、数据处理、形成点云三维模型,生成报告,与实测数据进行比对.结果表明,无人机倾斜摄影技术对输电线路的巡检效率高、树障检测误差小、精度高.     

大型无人机电力巡检LiDAR点云安全距离诊断方法

输电线路走廊中地物安全距离检测是电力运维部门日常线路巡检作业中的重要一环。结合此项运维实际需求,提出一种无人机电力巡检LiDAR点云数据的自动安全距离诊断方法:首先依据已知的线路位置与走向对无人机巡检系统采集的LiDAR点云进行裁剪,获得线路走廊区域点云;其次,采用自适应分区滤波的方法滤除地面点,获得非地面点云;在此基础上,在非地面点数据中,依据点云维数特征以及空间几何分布特性从非地面点中分离出导线点、杆塔点、及林木植被、建筑物等安全距离诊断所关注的线路走廊其他地物;继而提出一种迭代最小二乘电力线悬链线模型解算方法,自无序电力线激光点云数据拟合悬链线方程,用于后续安全距离计算;最后使用分段剖面安全距离计算方法计算线路与线路走廊下方地面/地物距离,并与标准安全距离做比较,对于距离小于安全距离的区域进行危险预警。采用大型无人机电力线路巡检系统采集的多组LiDAR点云数据对文中算法进行实验验证,并对检测结果与人工点云量测值与实地巡检值进行了定性与定量的对比分析。实验结果表明提出的安全距离诊断方法能准确探测树障等安全距离超限地物。     

基于多旋翼无人机的电力巡线飞控系统研究与实现

为解决目前贵州电网所开展的无人机可见光摄影巡线工作中存在的效率慢、自动化水平低等问题,本文结合摄影测量学原理,针对无人机在电力巡线作业中特殊的飞行需求,基于飞控SDK二次开发平台,设计出一套无人机智能电力巡线飞行控制系统。本文将从电力巡线飞控系统设计、电力巡线航线设计原理、基于飞控SDK的开发原理以及飞行控制重要功能实现四个方面,重点分析新型无人机飞行控制系统在电力巡线树障巡检外业数据采集作业中的工作原理和流程,详细介绍电力巡线航飞轨迹的敷设方法、照片重叠度、地面分辨率和相对航高的设计原理,以及变高飞行、坐标更新和就近点起飞等重要功能在SDK二次开发的具体实现,并结合一线巡检班组的实验数据,阐述其在实践中的具体应用。     

基于电磁场计算的输电线路无人机巡检安全

随着电网规模的不断扩大,无人机作为一种安全稳定高效的设备已逐步被应用于对输电线路的巡检中。同时,如何提升巡检作业的可靠性,保障无人机及线路的安全,成为重要的研究课题。首先利用Ansoft Maxwell电磁场仿真软件计算输电线路周围电磁场强度;进而以某中型电力巡线无人机为例,分析其可承受电磁场强度的范围;并在此基础上提出无人机巡检安全飞行距离确定方法,给出安全距离计算公式。利用该公式计算出某中型电力巡线无人机对500 k V交流输电线路巡检的安全距离。输电线路无人机巡检安全飞行区域的确定能够提高无人机电力巡线作业的可靠性和安全性,对保证人身、电网和设备的安全具有重要意义。     

倾斜摄影技术在无人机电力巡检设计中的应用

主要探究倾斜摄影技术在无人机电力巡检系统中的应用.通过无人机搭载倾斜摄影相机,对输电线路及其周边设备的图像信息进行采集并传输到地面站,以便分析数据、构建三维模型、促进故障排查,有效提高电力巡检判断准确性,为电力传输提供安全保障.     

固定翼无人机巡检输电线路探讨

随着电网的日益扩大,巡线的工作量也日益加大,固定翼无人机作为无人机的一种,可以被应用在输电线路巡检中,以提高巡线的效率。基于固定翼无人机平台在输电线路巡检系统中的应用进行探讨,包括对于固定翼无人机巡线系统设计思路、固定翼无人机巡线系统组成、各分系统功能以及关键技术问题等的研究。主要的巡检方式包括可见光巡检、红外光巡检、紫外巡检和三维激光扫描巡检。巡检对象包括线路走廊、导线、塔身、金具等。巡检内容包括线路走廊异常、设备热缺陷、电晕放电等。     

无人机巡检带电导线的电场测量避障方法

我国国土辽阔,电网规模大,利用无人机等自动化和现代化设备进行巡线维护已日益显示出其迫切性。为保障无人机巡线系统及输电线路的安全,提升巡线作业的可靠性,实现无人机对输电导线的避障成为一个亟待解决的重要课题。根据带电导线周围电场环境的特殊性,利用导线间距与电场强度之间的对应关系,研究了一种无人机巡检带电导线的电场测量避障方法。通过电场测量避障装置的数据计算处理,及与无人机飞控系统之间的数据交互和判断,确定是否需要进行避障动作,并以实例分析说明该方法适用于电力巡线无人机在对输电线路巡查时对带电导线的规避。     

基于机载LiDAR的架空输电线路通道速生植被提取

在实际工作中巡检周期的存在,使得架空输电线路树障判定不仅需考虑现时点上树木是否满足安全距离要求,还需考虑下一个巡检周期内因树木生长而导致安全距离不足的情况。针对点云数据缺乏细致纹理,无法对树木种类进行判别,从而不能对下一个采样周期内树障变化情况进行预测的问题,提出一种基于多时序网格高度对比的速生植被提取方法。该方法将生长速度大于2 m/半年的植被视为速生植被,并基于网格化思想将输电线路通道划分为多个小网格,通过对比多期点云网格内植被点的最高高度确定网格内树木生长速度,进而实现速生植被提取。实验证明,该方法能有效区分输电线路通道中的速生植被点,对后续的树障隐患判定具有重要意义。     

基于多光谱和LiDAR数据融合技术的树种分布识别及树障分级预警系统研究

为快速、可靠实现"线树"距离判断,通过无人机搭载三维LiDAR设备,利用多光谱和LiDAR数据融合技术,以精确判断输电线路通道的"线树"距离和实现树种分布识别.通过采集输电线路通道的各类环境实测信息数据,构建输电线路通道的典型树障生长周期模型,根据树木的生长速度,分析预测树木可能形成隐患的时间节点.建立树障分级预警系统...     

输电线路走廊三维可视化技术和系统设计

结合输电线路巡视需求,利用携带激光扫描仪的无人直升机进行巡线,获得输电线路走廊的海量激光扫描数据,根据激光扫描数据对电力线走廊进行三维建模,开发了输电线路走廊三维可视化系统,实现输电线路走廊三维可视化。该系统以无人直升机的高精度三维激光点为基础获取云数据源,对云数据进行分析和处理并生成相关地形模型、铁塔/输电线模型后集成开发,能够准确有效地模拟和再现输电线路走廊内的地形、地貌、地物,并可进行三维操作,同时还能够实现无人直升机飞行过程三维实时可视化。通过无人机巡线的实际数据验证了输电线路走廊三维可视化系统的可行性和有效性。     

基于激光点云数据的输电线路安全检测分析研究

输电线路安全检测与分析是电力系统的智能化、数字化建设不可或缺的重要组成部分。当前输电线路超高压、大容量建设趋势,增加了输电线路检测与维护的难度。因此为提高人工巡检效率,突破复杂地形对巡线的局限性,提高空间定位精度,设计了一种基于激光点云数据的输电线路安全检测分析系统。系统功能主要包括电力走廊点云自动分类提取与安全检测分析,能够对电力线、杆塔等输电设备数据以及建筑物、河流等其他走廊地物数据进行自动分类提取;通过检测电力线与其他走廊地物之间的距离判别危险点类型,生成安全分析报告;为验证系统有效性,将系统分析数据与人工现场测量数据进行对比分析,结果表明,该系统能够精准地判别输电线路危险点,具有较高的实际应用价值。     

机载LiDAR测量技术在输电运维中的应用

输电线路运维是输电管理的重要环节,传统输电线路巡检依靠人巡为主机巡为辅的作业模式,其巡线测量精度、准确率、时间周期长难以保证。当前机巡作业在一定程度上缓解了运维压力,解决输电线路通道大致情况的检查,但仍未实现树障的精确巡检,机载LiDAR技术的出现使得输电运维模式得以改善,其作为新兴测量手段使输电通道危险点精准测量检测成为可能。文章探讨了传统输电线路运维存在的工作效率、安全度及作业强度等问题,结合机载LiDAR的特点研究该技术在电力工程勘测成图及输电通道危险点检测分析领域技术实现流程与应用情况,以及激光点云数据快速处理与分类,实现对输电通道环境的及飞及测,探讨进一步提升运维应急抢险反应速度和隐患判定的精度,以减少运维人工巡线的投入,提高运维效率。     

基于激光点云精确定位的输电线路无人机自主巡检系统研究

为了实现输电线路无人机全自主巡检,减少手动飞行控制操作,本研究实现了一种基于激光点云精确定位的无人机自主巡检系统,通过高精度三维激光点云数据实现航线自主规划、自主生成,从而实现无人机全过程无人化巡检作业飞行。试验结果表明,基于激光点云精确定位的无人机在自主巡检飞行过程中,具备空间碰撞检测与自动壁障能力,有效保证无人机飞行安全,降低电网潜在风险,提高输电线路巡检效率和运行可靠性,为后续输电线路巡检探索提供新的发展方向。     

面向架空输电线路的挂载无人机电力巡检技术研究综述

无人机是巡检作业最理想的搭载工具,通过无人机挂载光学相机、红外成像、激光雷达等载荷装置对导线、绝缘子、金具等输电设备进行巡检工作已成为架空输电线路不可或缺的日常运维手段。该文首先介绍挂载无人机巡检技术的应用现状,系统论述挂载无人机巡检作业的工作模式;然后从无人机续航时间、无人机巡检作业安全距离和无人机电磁干扰防护等方面对挂载无人机电力巡检的关键技术进行重点综述;最后对挂载无人机巡检技术的发展趋势进行讨论,旨在为无人机电力巡检技术的研究提供方向。     

基于摄影测量在特高压直流线路通道管控应用

为便于开展特高压直流输电线路通道管控,提出了利用摄影测量构建通道模型的方法。因导线直径小,采用常规的影像采集和影像处理,难以完整复原导线模型,致使导线与其它地物关系无法直接测量。通过分析无人机性能、无人机飞行控制、现场作业条件影响因素与影像处理关键技术,研究出一套针对特高压直流线路导线模型复原与应用的解决方案。导线模型的构建,可直接在三维点云中快速进行导线对地表或交叉跨越距离快速评估与计算,并提供良好的三维展示效果,为通道管控提供决策依据。     

基于三维GIS的无人机巡检航迹规划研究

目前多旋翼无人机已在电力系统巡线中得到了广泛应用,结合无人机航迹规划研究现状,提出基于工频电磁场干扰研究的三维GIS无人机巡检航迹规划系统,通过建立导线对无人机工频电场和工频磁场干扰仿真模型,计算工频电磁场对无人机机身及机载设备影响,确定了安全飞行最小安全距离,并以确定的最小安全距离、线路杆塔三维模型及巡检任务相关信息实现在三维GIS上的无人机巡线路径规划、航迹跟踪和手动导航等功能,通过现场实际应用验证了航迹规划对巡检工作的重要性。     

基于多旋翼无人机固定机巢自动巡检输电线路的控制技术研究

针对传统无人机在电力输电线路巡检中自动化程度不高的问题,提出了多旋翼无人机固定机巢自动巡检输电线路的控制技术。对串级位置PID控制器、自动起飞设计、航线飞行规划、自动返航降落设计等控制技术进行了重点阐述,最后成功应用于电力输电线路巡检中,有效降低了巡线人员的工作强度,实现了输电线路的全自动智能化巡检。     

高压输电线路多无人机自主协同巡线设计与测试

针对目前巡检高压输电线路的固定翼无人机不能精细化巡查,而多旋翼无人机运动速度慢且需要人工遥控操作导致安全风险较大的问题,提出多架多旋翼无人机自主协同精细化巡线方案。探讨了利用两架部署在导线两侧的无人机通过机间通信协同巡检高压输电杆塔和导线的方法,并采用机器学习技术和多智能体一致性控制算法设计无人机自主飞行控制器。根据设计结果开发一站四机系统验证巡线方案,实验部署两机为一组,两组并行作业。结果表明该系统按预期完成高压输电线路的巡检作业,未发生误报缺陷,相比单个遥控操作的多旋翼无人机巡检方案,多机协同方案无需人工干预飞行,总巡线速度超过单机最高时速,双机协同对单个杆塔的平均巡检时间小于遥控单机巡检时间的一半。     

基于输电线路电磁场分布的无人机测距适应性研究

无人机架空线路巡检技术已在电力系统中得到广泛应用,但目前无人机与导线的距离主要依靠肉眼判断,缺乏有效的测距技术。基于有限元算法及ANSYS软件建立了特高压架空线路的电磁仿真模型,分析计算了不同电磁场分量与导线距离的关系,提出了选用电场有效值结合高度的方法来确定无人机与输电线路真实距离的方法。该方法可为输电线路无人机巡检距离检测、航向规划、避障设计提供参考。     

国网安徽省电力公司检修公司:拓展无人机多元化应用助力电网安全运检

<正>2017-10-10,国网安徽省电力公司检修公司无人机工作组针对重要保电线路500 kV跨高铁特殊区段进行了无人机激光扫描、360°全景和倾斜摄影的二次开发应用,将无人机运用到输电线路运检工作中,完成了重要输电通道的扫描和三维建模,实现了线路设备及运行环境的三维重构、实景还原和线路任意点距离的自动检测。无人机运检作业过程中同时完成了输电通道的多光谱扫描,建立树种光谱信息库和树木生长模型,实现了对线路走廊植被的自动识别、生长高度智能预测和自动预警。针对无人机不能进行