基于小型移动机器人的高压架空输电线路融冰技术

高压架空输电线路在冬季会受到大量冰雪的覆盖,天气条件的多变会改变冰雪的形态和质地,导致以回波信号为基础的自动融冰方式,在存储回波干扰下,存在明显弊端。为此,研究基于小型移动机器人的高压架空输电线路融冰技术。采用搭载双目视觉传感器的小型机器人,实时捕捉线路的视频图像,提取视频图像中线路外观纹理特征,输入到神经网络当中,识别覆冰状态。利用相似三角形原理推导覆冰线路的三维空间坐标。利用比例积分微分控制(proportional-integral-derivative,PID),实现机器人机械臂越过障碍物后,利用携带的融冰装置铲除覆盖在电力线路上的冰层,完成融冰作业。结果表明:在融冰前输电线路的外观呈现模糊和不规则状态,融冰后输电线路区域变得清晰可见,露出了线路本身的颜色和纹理,表明融冰作业取得了显著的效果,证明了技术的有效性。

用于小型化激光异物清除装置的激光聚焦系统设计与应用

激光远程清除异物是一种新型高压线路异物清除方法,它通过激光的光热作用将异物熔烧或熔断,从而通过非接触的方式达到异物清除的目的。用于激光清除装置的激光束一般以高斯形光束发散,远距离传输以后光斑将会变大,功率密度降低,导致远程清除异物效果差、效率降低,甚至无法清除异物。针对这一问题,提出采用物方远心成像原理设计激光聚焦系统镜头组,保证能量利用率。系统总长127.26mm,工作波长1 064nm,有效焦距28.48mm。通过搭建试验平台进行验证,实验结果与设计结果吻合,并验证了该激光聚焦系统具有良好的聚焦能力,将会大大提高激光清除装置的清除能力和效率。

融冰电流计算及融冰装置原理探究

相比交流融冰,直流融冰因其所需系统容量小、倒闸操作简便而被广泛应用。基于直流融冰电源、融冰装置的工作原理,分析了直流融冰电流的计算方法,并通过案例进行了验算。