基于整体与局部纹理特征加权融合的港机装备钢丝绳断丝缺陷检测研究

钢丝绳是港机装备的重要部件,由于作业工况环境恶劣,钢丝绳表面极易引起断丝等缺陷,影响港机装备作业安全。针对港机装备钢丝绳表面油泥严重、光照亮度不均,以及港机装备钢丝绳断丝缺陷能够在钢丝绳股顶钢丝椭圆形区域内有效体现的特点,提出了一种基于钢丝绳整体纹理特征与股顶钢丝椭圆形区域边缘轮廓纹理特征加权融合的钢丝绳断丝缺陷检测方法。首先采用图像降噪、增强、校正技术对钢丝绳原始图像进行预处理。然后采用图像平滑、阈值分割及边缘特征提取技术对股顶钢丝椭圆形区域边缘轮廓进行提取。接着采用局部二值模式(LBP)算子分别提取钢丝绳整体纹理特征与股顶钢丝椭圆形区域边缘轮廓纹理特征,并对钢丝绳整体纹理及边缘轮廓纹理特征进行特征加权融合。最后对加权融合后的特征向量进行主成分分析(PCA)法降维,并应用支持向量机(SVM)技术对钢丝绳断丝缺陷进行检测。研究结果表明:本文提出的方法对实际工况下重油泥、光照不均等钢丝绳断丝缺陷具有较好的检测效果,具有一定的工程应用价值。

输电线路断股捋回修复机器人设计

传统断股线路修复方法为人工高空修补,该方法工作强度高、风险大且效率低下。在现有断股线路修复装置的基础上,设计一种输电线路断股捋回修复机器人,通过PLC系统驱动机器人沿架空地线行走,在地线断股处通过驱动齿轮带动断股输电线路同环绕套筒旋转,并通过捋线套筒内弹簧圆柱件挤压断股电线,到输电线路凹陷部分,实现断股捋回与压接,从而修复断股输电线路。最终,通过实验验证了断股捋回修复机器人具有稳定与可靠的断股导线修复能力。

基于改进Faster R-CNN的输电线路断股识别算法研究

为解决输电线路断股图像识别不精确的问题,设计了一种基于改进Faster R-CNN算法的输电线路断股识别检测方法。该方法利用DenseNet121代替VGG16,并融合各密集块的输出特征;同时,采用Soft-NMS算法取代NMS算法来缓解重叠目标漏检的问题。实验结果表明,更换特征提取网络后,mAP达85.1%,且特征融合后的mAP达到了90.2%,相比改进前提升5.1%。采用Soft-NMS算法后,mAP提升了1.6%。最终改进后的模型mAP从80.8%提高到了92.5%,证明了改进后的算法能有效提高检测能力。

输电线断股自动识别软件设计研究

随着输电线路使用年限的不断增加,输电线路极易出现断股问题,这不仅会影响整个电力系统的正常运转,还会给周边居民的生活和工作带来危害。因此,需要采取科学、合理的方式识别输电线断股问题。基于此,介绍一种输电线断股自动识别软件设计方案。该软件由3部分组成,分别是STM32软件程序、LabVIEW上位机程序以及断股智能识别算法,这3部分相互协作,共同实现输电线断股的识别操作。通过仿真实验表明,该软件能够较为准确地判断输电线断股的具体位置,可在现代电力领域推广应用。

海工钢丝绳生产难度分析

海工钢丝绳市场是钢丝绳生产强企纷纷瞄准的重要用途钢丝绳市场,也是纷纷落地巨型捻股机、合绳机生产钢丝绳的主要目标市场。面对海工钢丝绳超重、超长、大直径、镀锌、高破断拉力及使用所处的特殊环境,分析认为,国内企业制造该用途钢丝绳目前确实面临不少困难。欲生产好海工钢丝绳应做好以下几方面工作:深入分析粗直径钢丝绳性能特点,高度重视盘条质量,慎重选择适合海洋环境的钢丝绳润滑油脂,仔细研究钢丝绳制造关键技术,适度考虑增加预张拉工艺,必须强调捻制设备运行可靠的重要性,充分认识增加大吨位钢丝绳破断拉力试验机的必要性,不断丰富能更好满足使用的钢丝绳其他性能。在持续实践与总结中逐渐提高国产海工钢丝绳质量。

光纤复合架空地线(OPGW)雷击试验分析

按照IEC60794和DL/T832标准,对不同参数类型的OPGW进行了雷击试验,分析总结了OPGW外层绞线单丝直径、绞线材料、雷击转移电荷库仑数、张力、雷电参数等对OPGW雷击断股的影响。在此基础上提出,采用较大直径外层绞线和铝包钢材料外层绞线的OPGW可有效防止其遭雷击断股。

OPGW断股的微观检测及机理分析

为分析得出OPGW断股的机理,预防和减少OPGW断股,微观检测分析了现场OPGW断股样品的断口、电子金相和化学、力学及热性能。结合线路运行情况,得出OPGW断股原因由雷击高温熔融造成,熔断样品烧蚀范围集中、损伤由外到内。OPGW断股机理是:大电流闪击电弧造成>1k°C的局部熔融区,紧跟持续电流扩展熔融区造成高温熔断,多次雷电冲击可造成多处熔伤和溅伤累积。

基于优化Gabor滤波器的输电导线断股图像检测

输电导线在运行中可能发生损伤、断股现象,对其进行及时检测和诊断对于保证电网的安全运行具有重要意义。现代输电线路状态检修一般采用直升机或者巡线机器人搭载视频检测装置的方式。文中提出应用Gabor滤波器对输电导线视频图像数据进行处理,实现输电导线断股的图像检测,即通过计算完好导线图像与滤波器卷积能量的输出响应、应用小生境遗传算法寻找最优的Gabor滤波器参数和分割阈值,最后通过检测图像的滤波和能量的二值化处理得到检测结果。实验结果表明,该算法能够较好地提取输电导线断股处的故障信息,具有适用性广、识别能力强、检测速度快等优点。

还少丹对老年小鼠脂褐素含量和DNA分子结构稳定性的影响

目的 研究还少丹对老龄小鼠脂褐素含量和DNA分子结构稳定性的影响。方法将36只昆明种老年小鼠(20月龄),按体质量随机分为3组,另设12只2月龄同种小鼠作为青年对照组,共4组:①老年对照组;②老年还少丹组;③老年维生素E(VE)组;④青年对照组。连续喂养10周后,采用荧光分光光度法测定脑组织的脂褐素水平和肝组织DNA双链解旋剩余率;用紫外分光光度法测定肝组织DNA碱变性增色效应。结果青年对照组、老年还少丹组、老年VE组的脂褐素含量明显低于老年对照组,差异有统计学意义(P<0.05);与老年对照组比较,青年对照组和老年还少丹组的DNA碱变性增色效应明显降低,而DNA双链解旋剩余率显著增高,差异均具有统计学意义(P<0.05),而老年VE组的差异无统计学意义(P>0.05)。结论还少丹能有效降低脂褐素的含量,保护DNA结构的稳定性,达到延缓衰老的目的 。

高压输电线巡检机器人在线断股检测与诊断系统

介绍了高压输电线自动巡检机器人实时在线断股检测与诊断系统。根据高压输电线断股引起的辐射场变化和机器人运行环境状况,选择合适的传感器,并对传感器信号调理和采集电路进行高可靠性设计。描述了检测信号分析过程。针对断股信号的非平稳性质和小波基的时频特征,选用db4小波基对断股信号进行了6层小波分解。通过引入小波能量熵的概念,较好地解决了单纯采用小波变换带来的分解信息量大、故障特征值数目多、提取需要人工干预、难以实现在线检测和诊断等问题,使其能够利用较小规模的反向传播(BP)网络就可实现对铝绞导线断股损伤的在线精确诊断。系统实验进一步表明了该断股检测和诊断系统的可行性及有效性。

巡检机器人对输电线断股实时在线检测与诊断的一种方法

根据输电线断股引起的辐射场的变化和巡检机器人运行环境状况,选用热释电远红外传感器对输电线断股信号进行检测。在数据处理时,针对断股信号的非平稳性质和小波基的时频特征,选用db4小波基对断股信号进行了6层小波分解。为解决单纯采用小波变换带来的诸如分解信息量大,故障特征值数目多、提取需要人工干预,难以实现在线检测与诊断的问题,本文引入了小波能量熵的概念,从而使描述输电线断股故障的特征值数目大大减少,并且易于计算机自动提取,利用较小规模的BP网络就实现了巡检机器人对铝绞导线断股损伤的在线精确诊断。在线断股检测实验证明了该方案的正确性。

220kV钢芯铝绞线断股事故化学分析

针对220kV钢芯铝绞线断股事故,进行了铝绞线腐蚀产物的成分分析,分析了引起腐蚀的原因,指出应重视化学监督在电网中的作用。

基于无人机图像的输电线断股与异物缺陷检测方法

为提高无人机(UAV)巡检输电线路的效率,提出一种基于线结构感知的输电线断股与异物缺陷的检测方法。由于无人机巡检的图像受背景纹理及光线影响较大,采用能检测线宽度的水平与垂直方向的梯度算子提取巡检图像上的线对象,进而研究感知定律中的共线性、近似性、连续性的计算,将断续线段连接成长的线段,通过长线段的平行性计算,识别出输电线路结构中显著的平行导线组。为识别导线上安装的防振锤与间隔棒连接部件,提出一种基于局部轮廓特征的形状部件识别方法。在识别出这些连接部件的基础上,对导线进行分段分析,计算分段导线的宽度变化、灰度相似度来检测导线上的断股与异物缺陷。通过对无人机巡检采集的输电线路图像的测试,验证了这种方法在复杂的背景条件下能有效地检测导线上断股与附着异物缺陷。

钢芯铝绞线断股时的过热特性

为研究钢芯铝绞线断股时的过热特性,采用Ansoft Maxwell电磁场有限元分析软件对LGJ240/30 mm2型导线建立了二维结构模型,以电磁学理论为基础分析了不同断股数导线的欧姆损耗分布规律,得出结论:导线断股数越大,各层导体欧姆损耗分布的不均匀性越明显,且越接近断股处欧姆损耗越大。设计并搭建了导线温度测量实验平台,对LGJ500/35 mm2型、LGJ240/30 mm2型、LGJ70/10 mm2型导线进行了不同断股程度、不同载流大小情况下的温升实验,得出结论:加载电流越大、导线断股数越多、导体层数越少,则温度升高越严重。

应用小生境遗传算法优化导线钢芯断股漏磁检测传感器

输电线路的钢芯铝绞线在运行中可能发生钢芯损伤、断股现象,及时检测和诊断对于保证电网的安全运行具有重要意义。采用巡线机器人对钢芯损伤、断股进行检测是一种具有较好前景的方法。设计一种基于钢芯损伤、断股后形成的漏磁进行检测的传感器,采用48H号钕铁硼稀土永磁铁磁化输电导线钢芯,以永磁铁、导磁体沿导线的径向宽度和轴向长度为变量,以传感器质量作为优化目标,应用搜索能力强、收敛速度快的小生境自适应遗传算法优化传感器的结构尺寸。结果表明,在满足对导线钢芯磁化强度要求下,传感器的质量显著降低,有效提高了巡线机器人的携载能力,且所提方法具有通用性,适用于不同规格导线钢芯断股检测的漏磁传感器设计和优化。

机器人断股捋回装置设计与作业状态分析

输电线路中架空地线断股故障严重地威胁输电线路安全,传统的人工修补需在高危环境下进行,工作强度高,风险大。一种输电线路架空地线断股补修机器人的断股捋回装置,用于架空地线断股机器人补修作业时将散落的断股捋回复位。断股补修机器人本体可以依据作业流程携带本装置及压接工具沿架空地线行走,当靠近地线断股故障后实现断股地捋回与压接。最后,通过试验验证了断股补修机器人补修机构的合理性,断股捋回装置设计的可行性与有效性。

光纤复合架空地线OPGW运行状况和防雷

近来高压线路发生一些光纤复合架空地线雷击断股现象,为此进行了全国25个省和五大城市OPGW运行状态的初步调查。根据调查和分析认为雷击断股的原因是铝合金股线熔点低和OPGW外径及股径小、强雷地区200库仑耐雷水平不足及质量问题。指出修复雷击断股需要线路停电,松绞的股线伸向带电相线,容易造成单相或多相接地短路,对电网的安全运行造成威胁。同时,对是不是架设的OPGW越多越好和110kV线路普遍架设OPGW是否合理及一些错误概念进行了讨论,提出了改善OPGW耐雷性能的建议。

面向断股补修任务的输电线维护机器人设计

输电系统中,架空地线断股是一种严重的线路故障,人工开展断股补修工作强度高,风险大。介绍了一种输电线维护机器人用于完成断股补修维护任务。该机器人采用视觉检测方法完成输电线路环境状态的检测,并根据当前所处环境状态完成合理的任务规划。机器人平台可以按照规划携带专用维护工具沿线路行走,跨越防振锤障碍靠近断股故障,并通过专用维护工具实现断股的复位与紧固。最后,机器人设计的合理性,基于环境状态检测的机器人任务规划的有效性与稳定性都通过实验得以验证。

大型同步发电机断股故障情况下电磁场和温度场的计算与分析

以一台150MW空冷汽轮发电机为例,建立电机二维电磁场计算分析模型,利用有限元法,对电机断股情况下的负载电磁场和参数进行了计算,对断股情况下气隙、定子槽部和齿根部的磁通密度分布规律进行了研究,对比分析了断股前后电机交直轴同步电抗变化;通过合理的假设,建立了电机一个齿槽范围内的三维温度场计算模型;以电磁分析为基础,得到不同断股情况下热源分布,然后对计算域的定子三维温度场进行了计算分析;探究了未断股和不同断股情况下定子的温度分布变化趋势,分析了断股对电机最高温度值及位置的影响作用。研究得出一些结论,对电机断股故障情况下的安全运行等问题提供了一定的理论依据。

光纤复合地线雷击断股的试验研究

介绍了雷击光纤复合地线 (OPGW)断股的特征 ,通过 OPGW的雷电冲击电流试验 ,讨论了其原因和机理 ,分析了造成断股的影响因素主要是雷电流的电弧和股线材料性质 ,提出了防止雷击造成 OPGW断股的措施。