铁路电力铁塔摆动姿态智能监测系统及应用研究

铁路电力铁塔数量多、分布广,且距离线路较近,一旦出现倾斜、倒塌等极端情况,将给行车带来严重地安全隐患。采用北斗卫星定位系统、振动监测系统和环境监测系统等,运用5G传输技术和不间断心跳包技术,开发铁路电力铁塔铁塔摆动姿态智能监测系统软件,并对岩峰站供电铁塔进行在线监测应用,得到了铁塔塔桅摆动的幅度与环境条件的关系和塔桅摆动的频率等重要数据,为分析铁塔的安全性和承载能力提供了科学的依据。

电力铁塔倾斜状态实时监测与预警系统开发与研究

本文介绍了一种电力铁塔倾斜状态实时监测与预警系统,创新使用5G网络、六轴姿态传感器、大数据等技术手段,实现电力铁塔倾斜监测数据高精确、智能化和实时化。该系统可带电作业,避免缺陷发展,减少线路停电时间和次数,提高电网供电的可靠性。

基于模糊PID的电力铁塔攀爬机器人末端位姿控制研究

电力铁塔攀爬机器人工作过程中末端位姿易发生偏移,导致机器人末端位姿控制难度增加,所以提出基于模糊PID的电力铁塔攀爬机器人末端位姿控制方法。构建电力铁塔攀爬机器人的运动学模型,分析机器人末端位姿参数变化,获得攀爬机器人位姿偏移值。通过模糊推理策略计算位姿偏移值和PID比例、积分和微分三个控制参数之间的关联,确定机器人末端位姿的模糊控制规则,利用改进人工鱼群算法优化模糊PID初始参数,以此实现电力铁塔攀爬机器人末端位姿控制。测试结果显示:该方法攀爬机器人末端位置计算精度较高,位姿偏移值较小,在有无障碍物两种情况下的平均控制误差低于0.25 cm,能够实现机器人不同攀爬工况下的末端位姿控制。

共享电力铁塔5G通信天线搭载方案解析

架空输电线路铁塔存在着一定的特殊性,不仅铁塔的空间分布相对较广,数量也较多,并且搭载较为简单,具有与铁塔共建共享的优势。因此,设计者将5G通信应用到共享电力铁塔中,并制定完善的天线搭载方案,以确保共享电力铁塔的使用性能。本文基于此,展开了分析和阐述,以供参考。

电力铁塔攀爬机器人夹持机构设计与分析

根据对电力铁塔攀爬机器人夹持机构的运动和受力分析,提出并设计了一种新型双V字夹持机构,其夹持爪V形槽角度固定,大小可变,双爪联动可从多个方向对不同规格角钢夹持。建立了机构CAD模型及数学模型,并对夹持力进行了动力学仿真。进行实验室样机试验,其结果验证了这种夹持机构能够从多个方向对宽度为80～220mm不同规格的角钢进行可靠夹持,为攀爬机器人在电力铁塔移动提供可靠的夹持力。

电力铁塔角钢镀锌层在NaCl介质中的腐蚀行为研究

采用Tafel直线外推法、加速腐蚀试验,研究了角钢镀锌层在NaCl溶液中的腐蚀行为,利用SEM和XRD表征角钢镀锌层的腐蚀形貌及腐蚀产物。结果表明:随着NaCl溶液温度和浓度升高,角钢镀锌层腐蚀电流密度增大;加速腐蚀试验的产物可阻碍Cl-腐蚀,使得角钢锌层的腐蚀速率随试验时间的延长而减小;锌层的氧浓差腐蚀为慢腐蚀过程,不易形成"蚀坑",而Zn-Fe构成原电池的腐蚀为快腐蚀,易造成表面的"蚀坑";锌层白色腐蚀产物主要是Zn5(OH8)Cl2.H2O。

电力铁塔攀爬机器人工作空间的3种求解方法

在对现有的机器人工作空间求解方法分析总结的基础上,分别采用蒙特卡洛法、定步距角法及仿真法求解电力铁塔攀爬机器人工作空间,并从图形效果、分析方法、用时及适用场合4个方面对其进行了比较,选择定步距角法为求解攀爬机器人工作空间的最优方法。通过对工作空间降维提取二维边界曲线并生成三维曲面的方法分析机器人工作空间边界,采用数值法求解了工作空间体积,为机器人结构优化设计、路径规划及运动控制提供了理论依据。

基于GPS测姿仪的电力铁塔姿态监测研究

针对电力铁塔的实时高精度姿态监测问题,对GPS基线测姿原理进行研究,设计和开发了GPS测姿仪,在3D3S软件中建立电力铁塔的三维模型并对其施加极端荷载,通过分析仿真结果,得到铁塔姿态角的合理变化范围及确定测姿仪安装位置,并制定了铁塔安全状态判定策略,提出了基于GPS测姿仪的电力铁塔姿态监测方案。搭建铁塔场景对测姿仪的测姿精度进行实测实验,实验结果表明:GPS测姿仪的测姿精度达到0.1°,可满足电力铁塔监测要求,稳定性好,能够实现高精度实时监测。

基于光纤传感技术的电力铁塔监测系统

构建了基于光纤传感技术的电力铁塔监测系统。阐述了监控系统的工作原理和软硬件设计,实现了电力铁塔的温湿度、导线温度和风速等参量的采集,数据通过OPGW传送到监控中心、通过GPRS传输到远程监控中心。监控中心显示并保存各参量,当数据异常时报警提示。

基于无线传感器网络电力铁塔监测系统的研究

针对电力铁塔的实时监测问题,论述了无线传感器网络在电力铁塔监测与预警系统中的应用。设计和实现了监测系统的各组成部分,研究了长链树状无线传感器网络的拓扑结构以及数据传输方案。实验结果表明:与普通无线技术相比,系统具有低成本、低功耗、网络生存周期长、容量大等优点。为电力铁塔监测工作提供了一种新的技术手段,具有较高的参考价值和广阔的应用前景。

基于GPS的电力铁塔测姿系统设计

针对电力铁塔的动态高精度姿态监测需求,研究了GPS测姿技术,开发了GPS测姿系统。为了得到合理的测姿系统预警阈值,分析了电力铁塔不同倾斜风险情况下的角度变化特点,根据电力铁塔的有限元受力分析结果、GPS测姿系统的输出方差以及铁塔安全规范,建立了铁塔安全状态与测姿系统输出角度之间的对应关系,并开发了上位机软件。将GPS测姿系统安置在铁塔上进行实测,结果表明:GPS测姿系统的稳定性较好,能够动态有效地监测外部环境导致铁塔发生的倾斜,角度变化分辨率优于0.01°,可替代人工巡检方式对铁塔进行动态监测。

基于GPRS的电力铁塔智能监测系统的设计

介绍了应用GPRS(通用分组无线业务)无线通讯和先进的传感技术设计的电力铁塔智能监测系统。重点阐述了监控终端的组成、原理以及软硬件设计。该系统实现了对电力铁塔的倾斜角度、振动信号、温度和湿度、图像等测量数据的实时采集和无线传输到监控中心,让监管人员实时了解铁塔的运行状况,对设备现场进行监测、监视。

电力铁塔上安装移动天线的工艺设计

在移动通信基站建设中,如何快速、高效、低成本地建设基站,已十分迫切地摆在各运营商面前,文中详细阐述了如何对电力铁塔进行改造,使之满足移动通信基站的要求。

耐候结构用钢在电力铁塔钢结构上应用的可行性分析

结合电力铁塔用钢结构应用现状,分析了耐候结构用钢在电力铁塔钢结构上应用的可行性,分析认为耐候结构用钢耐大气腐蚀性能和工艺力学性能均要优于同级别的碳素结构或低合金结构用钢板,同时从综合成本、环境保护、全服役期内的安全性、生产制作、后期维护等方面比较,耐候结构用钢均比当前电力铁塔用热镀锌型钢有较大优势,完全具备应用和推广的可行性。

电力铁塔攀爬机器人

该作品的攀爬检测对象高压电力铁塔普遍存在于复杂的地理环境中。其检修难度大且危险性高，针对目前国内外日益突出的电网维护现状，提出一种能够代替人工用于铁塔检测的攀爬机器人。检测范围包括铁塔表面是否有锈迹，角钢内部是否有断裂及腐蚀，导线是否有断股。绝缘子和线夹是否有损坏等。

电力铁塔用角钢型材超声导波检测研究

介绍超声导波在电力铁塔用角钢型材检测中的应用,根据超声导波的传播机理,设计专用的超声导波检测探头及对比试块,并对探伤灵敏度和缺陷回波波形进行分析和探讨。

基于点云数据的电力铁塔仿真安装

传统电力铁塔生产中,构件加工完后需要进行一个费时费力的试装过程。针对钢管型电力铁塔构件研究基于点云数据的仿真安装方法。通过利用点云处理软件对铁塔构件进行仿真安装实验,证明该方法基于点云数据的电力铁塔仿真安装可行,为后续深入研究基于点云数据的铁塔整体仿真安装奠定基础。

电力铁塔防雷措施分析与探索

电力铁塔由于其高度和材料,极易引发雷击灾害,因此防雷的措施和避雷装置非常重要。本文主要针对架空输电线路中的重要设施——电力铁塔的防雷措施和避雷装置进行了分析和探索。

电力铁塔攀爬机器人位姿综合误差分析

针对实验室现有电力铁塔攀爬机器人,分析了影响其位姿精度的主要因素,充分考虑了机器人的基本误差(静态误差和动态误差)以及机器人移动基座偏角误差,建立了机器人的位姿误差分析模型。并依据所建立的机器人误差模型,在MATLAB中进行了分析计算,得到由静态误差、基座偏角误差和动态误差所引起的机器人末端位姿误差,并对多种因素所引起的机器人末端位姿误差进行综合得到机器人的综合位姿误差,这为机器人误差补偿提供了理论依据。

电力铁塔摆动预警系统的研究与设计

电力铁塔是电力输送的重要设备,近年来由于气候恶化,部分省份经常出现大风、暴雪等恶劣天气,使电力铁塔出现较大幅度的摆动,从而造成输电线相互接触等事故,致使供电中断,影响正常的工业生产。由于电力铁塔点多、面广、线长的特点和恶劣天气发生的频繁性,使得电力铁塔人工巡检的代价非常高,因此对电力铁塔摆动预警系统的研究很有必要。