高压输电线路红外防鸟报警系统研制

本文介绍用于高压输电线路上防止鸟害的电子防鸟报警系统，本设计以热释电红外传感器作为检测部件，检测外界信息，并转换输出微弱的电信号，经运算放大器、A/D采样、单片机处理，滤去干扰，最后所得信号触发报警电路。     

龙滩水电站20 t缆索起重机结构有限元分析

用ANSYS软件对龙滩水电站20t平移式缆索起重机进行结构有限元分析，得到塔架在9种典型工况下的静应力和静挠度值，并通过9种工况的计算结果对比，分析了应力分布规律，确定了主塔架金属结构的高应力区。计算结果与现场实测数据吻合，为缆索起重机的安全运行和优化设计提供了有效的参考。     

巡线机器人视觉导航中的摄像机现场标定

为在工作现场对巡线机器人视觉系统中的摄像机进 行标定,提出了一种自动化的标定方法。方法首先通过视觉检测地线和线上的运动目标,发 现目标后,控制机器人沿地线作低速运动。检测到目标进入处理区域时,记录目标上最前端 点的坐标,然后变换2次视角,获取3个视角下的一系列图像。在处理中, 提取每个视角下间隔Δn帧的n幅图像中目标上的最前端点,以通过该点的地线 的垂线与地线两侧边缘线及轴线的交点形成 2×(n－1)的棋盘格,并对格点进行校正。然后利用地线尺寸、机器人速度和被处理帧间的 时间差等已知条件,获取图像中的点 与其三维空间点间的对应关系,最后利用张氏标定法相同的处理方式,解算出摄像机的内外 参数。结果 通过实验验证,以张 氏标定结果为准,该算法对内参中的焦距误差不超过5%。通过本文算法,可实 现摄像机的工作中的自动标定,无需人工拍摄标定参照物,不需人工干预,能较好的实现自 动化。     

考虑刀具动态强度的切削用量优化计算

采用有限元法对由切削温度和切削力共同作用下的刀具最大应力进行了计算,并考虑此应力对刀具强度的影响,对切削用量（Ｖ,ｆ） 进行了优化计算．     

220kV带电线路树枝修剪机器人结构设计及实现

针对高压输电线路走廊树枝与下相导线间距离过近可能导致短路跳闸等问题,研究设计了一款带电线路树枝修剪机器人,包括沿地线行走的移动机器人平台、绝缘绳卷扬升降及回转平台和末端作业平台.首先,根据作业空间分析提出了树枝修剪机器人的构型原理,并建立了三维模型.其次,针对绝缘组合臂在保证强度和刚度条件以及实际应用条件下利用遗传算法求得了质量最小的最优解,并利用ABAQUS对其进行了有限元应力应变分析及模态分析.最后,试验样机在220kV带电线路上进行了多次树枝修剪试验,试验结果表明,该样机满足220kV带电线路树枝修剪要求,验证了设计的合理性与实用性.     

巡检机器人无动力下坡系统参数匹配研究

为提高无动力下坡能量回收效率,优化巡检机器人的性能指标,提出了一种能量回收最优原则的无动力下坡系统参数匹配方法.在建立无动力下坡系统理论模型的基础上,分析了系统重要参数对能量回收效率的影响.以满足最大速度、爬坡性能、回收总能量要求为前提,分别确定了电机的有效功率、减速器的减速比以及超级电容器容量的取值范围;以提高能量回收效率为目标对各个参数进行了优化选取.通过ADVISOR软件建立巡检机器人仿真模型,并对参数匹配结果进行了仿真分析.结果 表明,在给定的下坡档段循环工况下,无动力下坡能量回收效率提高了7％.     

巡线机器人延迟容忍传感器网络数据传输策略

巡线机器人延迟容忍传感器网络(delay tolerant mobile sensor networks for inspection robot,DTMSNR)用于输电线路巡线机器人远程电网数据收集,具有节点稀疏、异构、随机移动性、间歇连通性和延迟容忍性.针对传统传感器网络数据传输算法机器人数据传输成功率低与网络可靠性差等问题.提出一种基于巡线机器人位姿信息的数据传输(mobile robot position-based delivery,MPD)策略.为准确计算巡线机器人网络位姿信息,建立机器人路径约束随机运动模型.MPD采用机器人相对网络位姿信息计算传输概率,进行消息传输路径选择.对网络异构消息引入机器人消息优先传输、消息失效机制进行消息队列管理.仿真实验表明,相较现有的几种延迟容忍传感器网络(delay tolerant mobile sensor network,DTMSN)数据传输策略,针对巡线机器人网络MPD能在适当的传输能耗下达到更高的传输成功率与更低的传输延迟.      

基于DSP的高压巡线机器人伺服控制系统

在分析和研究高压巡线机器人原控制器的基础上,设计了一种基于DSP 的全数字化控制器。该控制器采用主从式多处理器工作模式,用6 个DSP 对机器人12 个关节的无刷直流电机进行伺服控制,采用高速CAN 总线实现上位机和下位机的通讯。与原控制器相比,该控制器具有较高的集成度和优良的性价比,便于降低成本,减少机电系统体积。试验表明,该控制器性能稳定可靠,可满足机器人多轴控制的需要。     

内置式永磁同步电机弱磁调速控制

在对内置式永磁同步电机数学模型深入研究基础上,提出了一种最优弱磁路径控制策略,该控制策略是基于由直轴电流Id和交轴电流Iq所构成的状态空间,以最大电流曲线、最大磁链曲线和最小磁链转矩比曲线为边界而提出的一种最优弱磁路径。该控制策略以实现在电机任何转速下输出力矩范围最大化和电机电枢电流最小化为目标,指出了电机在各种转速下的力矩控制方法,充分挖掘电机的自身潜能,有效保证高速高精型数控机床的加工运行。仿真和实验研究表明,该控制策略可以大大提高电机的调速范围,同时保证转矩有良好的可控性。     

高压输电线路巡检数据库及其管理系统

通过高压巡线机器人巡检获得的红外图像和可见光图像与线路部件的对应关系,建立了图像库;根据线路的实际布局实现了对线路部件及对应图像的分类管理。该管理系统作为高压输电线路故障红外诊断系统的一个重要组成部分,为红外诊断提供了后台数据支持,能将诊断结果快速定位到线路部件,以指导线路的检修与维护,并能为巡线机器人自动过障提供辅助导航信息。