基于智能传感器的换流站变电巡检系统设计

随着我国直流输电系统的大规模建设,换流站变电巡检模式亟需向智能化方向发展,本文提出一种基于智能传感器的换流站变电巡检系统设计。在系统硬件设计中,采用DHT11温湿度智能传感器与ET⁃CR300F柔性线圈电流传感器设计信息采集装置,采用STM32F103C8T6单片机与UWB定位标签设计定位装置;系统软件设计中引入机器学习算法与回归算法,保证系统巡检路线的连续性。系统测试结果表明:本文将智能传感器应用于换流站变电巡检系统中,提升了信息采集的精度,且本文所设计系统在巡检效率、巡检频率、巡检用时及安全系数等方面具有优越性,验证此系统性能较好。

变电巡检标准作业系统应用

通过变电巡检标准作业系统应用,利用该系统可以有效解决目前现场管理中工作缺乏有效控制、编制作业指导书工作量大、记录查询统计存档不便等存在的问题,改进和提高作业效率和质量。

基于视觉导航的变电巡检智能优化模型

近年来,随着变电运行“减人增效”及“无人值班”等的推广,人们对变电站运行管理的智能化要求越来越高。基于此,引进视觉导航技术,设计了1种针对变电站巡检的智能优化模型。应用机器视觉技术进行变电巡检环境中RGB空间色彩的转换,实现基于视觉导航的变电巡检导航线提取;使用清晰度较高的电荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)摄像头进行巡检路径信息的收集,建立巡检路径GRB空间目标结构,转换GRB结构,使其成为一个三维视域下的空间结构;设定空间目标值的2个分量,将分量作为变电巡检智能优化模型边界条件;采用对变电站巡检有效轨道线进行融合的方式,进行智能优化模型预设巡检路径的训练,实现对变电巡检中异常点的标注。通过对比实验证明,提出的智能优化模型能够实现对变电站的高精度智能巡检,对变电设备异常放电定位精度均在95.00%以上。

基于Hampel和XGBoost联合算法的变电站巡检人员室内定位方法研究

变电站内部结构复杂,人员走动频繁,无线信号在传播过程中受到干扰,导致用于巡检定位的数据质量差。针对该问题,文章提出一种基于Hampel和极度梯度提升树(eXtremegradient boosting,XGBoost)联合算法的变电站巡检人员室内定位方法。首先,利用Hampel滤波剔除信号序列异常值,并采用自适应反距离加权插值法补偿信号序列,从而得到新的信号序列;然后,将新序列带入训练好的XGBoost回归模型,得到信号预测值;最后,利用预测值基于路径损耗模型得到人员坐标。将所提方法分别在模拟环境中进行验证。验证结果表明,所提方法在数据预处理阶段对质量差的数据有较好的处理效果,并且对比传统的极限树和多层感知机回归算法模型,在模拟的变电站室内机房中定位精度分别提高21.9%、32%,在模拟的大面积的变电站环境中定位精度显著提高。

基于改进RRT的变电站巡检机器人全局路径规划算法

针对传统RRT算法在变电站巡检机器人全局路径规划应用上搜索速度慢、随机性高、未考虑机器人体积及高压安全距离、路径冗余不平滑等缺点,提出了一种改进的RRT算法。首先,提出了一种动态采样域的采样方式,避免随机树在已扩展区域重复生长;其次,考虑到实际使用中机器人的宽度和带电安全距离,对障碍范围进行膨胀,确保搜索的路径不经过机器人无法通行的狭窄通道或带电区域;最后,对搜索出的路径进行剪枝以及基于B样条曲线的平滑,优化最终路径。结果表明,改进后的算法能有效提高路径搜索的效率并得出较优路径。

变电站机器人巡检路径控制系统的设计

本文针对传统人工巡检效率低、耗时长的问题,提出基于多目标任务的巡检路径规划方法,利用融合蚁群算法和JPS算法提升路径规划效率和质量。对JPS算法进行改进,优化路径转折角度,降低碰撞风险。仿真试验结果表明,改进后的JPS算法在缩短巡检路径、减少耗时和转弯次数方面表现优秀,显著提高巡检效率,保障巡检安全。本文为变电站智能巡检提供技术支持,提升智能电网运行的可靠性。

基于三维点云的变电站无人机巡检路径规划

面向变电站三维巡检应用需求,基于变电站的三维点云数据信息,开展无人机巡检路径规划方法研究。首先,根据三维激光雷达获取的点云数据,考虑环境障碍和安全距离,通过坐标映射和障碍膨胀,构建变电站三维空间的栅格地图。然后,以路径最短为目标、以障碍规避为约束,在栅格地图上运用改进A*搜索算法进行路径规划,得到一条可行的无人机巡检路径。改进A*搜索算法通过定制设计节点扩展策略和代价函数计算方法,减少节点搜索数量,提高路径规划效率。仿真试验结果表明,所提方法能够建立有效的环境地图、生成安全可行的巡检路径,改进A*算法能够以更短的时间生成最优性相当的路径结果。

基于5G软件定义网络的变电站巡检智能控制系统设计

为减少变电站巡检机器人远程控制的位置偏差和网络时延,实现高效智能控制,设计基于5G软件定义网络的变电站巡检智能控制系统。设计系统结构,基于5G软件定义网络实时监控变电站运行情况;设计系统硬件分为微处理器模块、电机驱动模块、通信模块;通信模块使用基于免疫计算的5G软件定义网络功能部署优化算法,完成网络功能部署优化,实现变电站巡检智能控制系统程序设计。实验结果表明:在设计系统控制下,变电站巡检机器人的驱动路径与路标路径十分接近,轨迹形状一致,位置偏差控制在200 mm之内,航向偏差最大值控制在-50°,平均网络时延偏差最大值是0.1 s,减少了远程控制的位置偏差和网络时延,可满足巡检机器人高效智能控制应用需求。

智能机器人在变电站巡检中的应用

智能电网是国家电网的主要发展方向,包含发电、输电、变电、配电、用电多个环节。变电是智能电网的核心环节,变电站智能化是必然趋势。巡检作为保证变电站稳定运行的关键,变电站巡检机器人代替人工有助于提升巡检质量和效率。应用人工智能技术、VR可视化技术、SLAM地图等智能技术的机器人在变电站巡检中的应用,不仅能实现变电站巡视的无人化操作,还能够大幅度提升巡视效能、缺陷发生率,减少人力物力在巡检中的投入。本文主要分析智能技术的应用对提升机器人训练效果的价值,探讨智能机器人在变电站巡检中的具体应用,为实现变电站智能化建设、运行提供参考。

变电站巡检机器人定位校准算法研究

随着室内定位技术的不断发展和应用,对于定位系统精度和稳定性的要求日益提高。提出了一种基于LANDMARC算法的定位校准方法,通过结合最近邻算法来计算坐标,优化参考标签信号位置,以提高定位系统的准确性和稳定性。实验结果表明,该方法在实际应用中能够显著提高定位系统的准确性和稳定性,特别是当参考标签数量为5时,达到了最低的均方根误差(root mean squared error,RMSE),展现了其在提高定位精度方面的显著优势。

基于多终端协同模式的变电站智能巡检体系建设制约条件及对策分析

当前,国内电力企业加快推进数字化转型,变电巡检领域正朝着无人化、数字化和智能化发展。本文通过研究基于多终端协同模式的变电站智能巡检体系建设中所存在的制约性条件,提出解决对策,以期能为推进变电巡检体系转型发展和数字化建设提供参考。

智能机器人成变电站巡检“小能手”

工作人员通过电脑发出指令,机器人立刻来到开关柜前,面朝着开关柜展开“手臂”,精准地用机械手柄对准摇柄孔位,将手车开关由试验位置摇至工作位置……6月5日,在位于浙江省衢州市的110千伏天宁变电站内,一位上岗半年多的机器人“员工”驾轻就熟地进行着倒闸操作。

变电站巡检中无人机智能巡视系统的应用

本文探讨了无人机智能巡视系统在变电站巡检中的广泛应用,首先介绍了变电站巡检的主要内容和方法,随后详细阐述了无人机智能巡视系统的构成、航线规划以及数据采集与分析过程。针对实际应用,深入讨论了该系统在设备检测与监控、维护和保养、安全巡视等方面的应用情况。通过智能化技术,无人机系统实现了对变电站设备的高效监测,提高了设备运行的可靠性和安全性。

基于有线通信的变电站巡检机器人路径规划算法研究

文章研究了一种基于有线通信的变电站巡检机器人路径规划算法。利用激光探测与测距(Light Detection And Ranging,LiDAR)以及惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)传感器进行高精度环境建模,通过同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)技术构建实时地图,并采用八叉树地图方法表示环境信息。多机器人协同路径规划通过有线通信网络实现高效数据传输与任务分配,结合神经网络和回溯机制,提高巡检效率,避免路径冲突。实验在模拟变电站环境中进行,验证了算法在路径规划精度、避障成功率和任务完成时间上的优越性能。

变电站巡检无人机分层运动规划方法研究

为提升无人机变电站巡检作业的效率与质量,提出一种基于前端路径搜索和后端轨迹生成的巡检无人机分层运动规划方法。前端基于改进A^(*)算法进行路径规划,通过改进启发函数和约束节点扩展方向,提高规划速度和减少路径转弯。后端提出一种结合路径点筛选的snap最小化轨迹优化方法,生成有利于无人机巡检跟踪的平滑轨迹。仿真试验结果表明,改进的前端路径规划方法能够更快地获得转弯更少的飞行路径,结合关键点筛选的后端轨迹优化能够生成时间更短的飞行轨迹。跟踪后端优化轨迹可以获得比路径跟踪更高的跟踪精度,有利于保障无人机在巡检过程中的飞行安全与飞行稳定。

基于多元传感技术融合的换流站变电智能巡检方法

由于传统换流站变电人工巡检方法极易受外界环境等因素影响,导致巡检质量较低,提出基于多元传感技术融合的换流站变电智能巡检方法。通过构建多元传感技术融合模型,获取换流站变电设备全状态数据,通过制定换流站变电巡检路线,结合变电设备风险概率设计一个智能巡检规划模型,实现换流站变电自动化巡检。以存在桩头发热故障的变压器为例,开展巡检实验,结果表明本文所提巡检方法具备优越的数据采集性能,满足换流站变电智能化巡检需求。

电力巡检机器人移动式无线充电系统分析与验证

为提升变电站的智能化程度,减少巡检成本,采用电力巡检机器人代替人工进行日常巡检。但电力巡检机器人续航能力有限,无法实现全天候巡检,于是使用移动式无线充电的方式进行供电,实现边走边充与二十四小时全天候巡检。本文中首先分析了线圈互感与系统效率之间的关系;接着,针对系统中采用的分段式发射线圈导轨,提出了导轨软切换方式,减小切换过程中的冲击电流,保护了电路元件;最后,通过实验,验证了线圈互感对效率的影响以及导轨软切换方式的可行性与有效性。

基于实景三维的变电站温度全局检测技术研究

为满足变电站内电气设备温度快速检测的需求,利用变电站巡检机器人平台,集成3D激光雷达、可见光视频相机、红外视频相机多谱段传感器、惯性测量单元(IMU)及里程计等组合导航传感器,建立变电站全域三维坐标系和各传感器高精度空间同步,开发多源信息融合处理的软件,进行可见光视频、红外视频和三维模型的高精度快速匹配,构建变电站实景三维模型上的全局温度实时成像,实现红外传感器视野内所有对象一次性温度检测和过热设备定位。实验结果表明:该研究应用于变电站高效率巡检,特别是红外测温巡检时,统一的空间信息与红外温度信息将大大提高变电站设备温度检测效率、增强巡检机器人平台测温设备实用性,优化变电站实时和全局测温场的可视化效果。

基于改进遗传算法的变电站巡检机器人路径规划

变电站巡检机器人的路径规划是一个复杂的组合优化问题。与经典的TSP问题不同,变电站巡检线路中各坐标之间并不具备完全的连通性,传统的优化方法难以解决此类问题。为此,文中提出一种改进遗传算法用于巡检路径规划,采用拓扑图对机器人工作环境进行建模,然后采用特殊的交叉算子、自适应变异算子和淘汰算子,对每一代被淘汰的个体进行逆转变异并将产生的新个体重新加入种群,随迭代次数调整变异概率,从而对连续的规划空间直接进行寻优。仿真结果表明,该算法在巡检机器人路径规划中与模拟退火算法、传统遗传算法和基于个体相似度改进的自适应遗传算法(ISAGA)相比,得到的路径平均长度分别缩短了4.9%、8.3%和3.1%,并且具有更好的收敛性和稳定性,在实际的巡检任务中能够起到更好的效果。

基于实时数据的变电站智能巡检机器人系统设计

针对变电站内主要设备维护检修,提出了基于实时数据的智能巡检机器人系统。分析了变电站运行检修的环境,分解了运行检修任务,对巡检数据的需求进行了分析。提出了基于实时数据的巡检机器人应用技术,列举了图像识别、红外热成像、定位巡检技术以及多维实时数据感知技术的具体应用。分析了运维机器人一体化控制技术框架,提出了平台架构和业务功能。针对实时数据运行检修分析流程进行了说明。对所提系统进行了应用分析,说明了系统的有效性。