铰链结构颗粒阻尼防振锤及输电线振动控制研究

为解决微风振动所造成的输电线疲劳破坏、低频振动吸收不明显问题,提出一种新型柔性约束颗粒阻尼防振锤结构,并研究其对输电线振动控制效果。设计一种铰链结构,将导线的振动传导至防振锤并起到将防振锤横向位移放大的效果,为通过颗粒阻尼充分耗能提供有利条件;通过柔性约束颗粒和防振锤腔体灵活设计,增强防振锤中颗粒间的摩擦耗能,进而实现对输电线振动的抑制。在实验室中搭建防振锤-输电线实验平台,分析防振锤对输电线振动控制特性。研究结果表明:带有铰链结构防振锤在保持线夹处动弯应变不变的情况下,具有更好的低频振动抑制效果;所设计的新型柔性颗粒铰链防振锤对于输电线的振动控制效果明显,且具有抑制宽频振动特性。研究结果可为输电线的微风振动控制以及新型防振锤的设计提供新的思路和技术途径。

基于5G通信的电力输电线故障目标检测方法

本文提出了一种基于5G通信的电力输电线故障目标检测方法,通过构建超密集网络增强信号覆盖,利用5G核心网实现低时延高可靠通信。该设计采用长短时记忆单元优化数据处理,利用边缘智能降低数据传输延迟,采用波束成形技术实现精确信号覆盖,并用混合自动重传请求机制增强通信可靠性。实验结果表明,该方法在数据传输延迟、信号丢包率、检测准确率和网络覆盖率等方面表现优异,显著提升了故障检测的实时性和准确性。

雷诺数为10000时航空警示球对输电线的气动特性影响研究

穿越机场净空区和空域范围的输电线路上需安装航空警示球,大面积安装的航空警示球将会影响地线周围的流场,给输电线路在风场中的稳定运行带来安全隐患。基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟,建立了类似航空警示球-地线的球柱组合结构的三维流场,研究了雷诺数(Reynolds,Re)为10000时航空警示球对输电线气动特性的影响。结果表明,警示球会显著影响其周围地线的气动特性。靠近警示球的地线段相比远离警示球圆柱段有更大的负风压,且变化更加剧烈,尤其在圆柱表面位置角θ为60°~90°和θ为270°~300°时有更明显的强负压;警示球会显著增大周围地线的平均阻力系数,增强阻力系数和升力系数的振荡幅度,影响范围大约在警示球周围0.95 m范围内;警示球与附近地线的旋涡在脱落过程中相互作用,从而导致地线漩涡脱落形式不规律,进一步影响到漩涡脱落的频率以及斯特劳哈尔数。

高压输电线软体巡检机器人磁致动机制及PI滑模控制研究

为解决高压输电线刚性悬臂巡检机器人尺寸大、笨重、越障不灵活、效率低等问题,设计一种高压磁致动软体巡检机器人,利用载流线圈在高压直流环形磁场中受到的安培力驱动软体机器人以柔顺和蠕动方式高效灵活地跨越多种障碍物。对该机器人进行本体构型设计并分析其工作姿态,实现稳定巡检功能;对磁致动驱动器进行理论设计和分析,利用Comsol仿真软件对其所需驱动力进行仿真,验证理论的可实行性;通过拉格朗日法对高压磁致动软体巡检机器人进行动力学建模,构建系统动力学方程,获取机器人的关节角度、速度、加速度之间的关系;最后,通过MATLAB利用基于PI滑模控制法对简化后的高压磁致动软体巡检机器人动力学模型实行速度和角速度高精度追踪仿真。仿真结果表明:在滑模控制下,角度在1.5 s追踪上理想信号,角速度在0.3 s后追上理想信号,证明基于PI的滑模控制器能够实现对高压磁致动软体巡检机器人的有效控制。

高压架空输电线对天气雷达电磁辐射分析

文章介绍了220 kV和500 kV高压架空输电线路的电磁辐射特性及其对天气雷达的影响,详细阐述了不同电压级别下,输电线路高频和微波频段的电磁辐射测试过程和测试结果,研究得出输电线路的电磁辐射与电压级别密切相关,从应用角度印证了高压架空输电线防护距离规范的正确性,旨在为大型电子设备和大型雷达的环境选址提供参考和借鉴。

爆破工程技术在架空输电线路施工中的应用

我国幅员辽阔,商业和住宅区分布很广,为了保证电力系统的正常运转,我们只能通过架空输电。但随着架空线路的日益增多,人们更加重视架空线路的质量问题。本文对爆破工程技术和架空输电线路进行了概述,结合爆破工程技术的实践经验,研究了爆破工程在输电线路中的应用以及爆破造成的污染,提出了安全管理措施,希望为向相关工作提供些许参考。

基于新型编码解码网络的复杂输电线识别

构建新型编码解码网络实现图像中多根交叉复杂输电线的高精度快速识别.为了减少网络参数,编码器取常规MobileNetV3的前16层,并且采用坐标注意力机制代替常规MobileNetV3的挤压和激励注意力机制,获取特征图的通道信息和位置信息;解码器通过金字塔池化模块获取输电线多尺度特征信息,提高识别精度;采用跳跃链接将编码器第2、4、7、11和13层特征图经锐化核卷积处理后分别与解码器的特征图堆叠,加强复杂输电线边缘特征提取;引入混合损失函数解决图像中输电线像素少、背景像素多的类别不平衡问题;利用迁移学习加快网络训练速度.实验结果表明,新型编码解码网络的平均像素精度(MPA)、平均交并比(MIOU)和识别速度分别为92.18%、84.27%和32帧/s,优于PSPNet、U2Net和其他输电线识别网络的.

MF-TLID:一种多特征融合输电线覆冰图像去噪方法

针对基于图像对线缆覆冰状态进行监测过程中图像存在噪声的问题,提出了一种多特征融合输电线覆冰图像去噪方法。该方法采用残差注意力融合模块、源特征融合模块和特征增强模块。在残差注意力融合模块中采用级联残差结构和混合注意力模块,既有助于特征信息映射,又能增强特征信息表达;在网络不同特征层中融合源特征,保留图像的低频信息,有利于提升图像的清晰度和真实感;在特征增强模块中同时结合局部和全局特征,通过特征注意力加权学习有效特征向量表示,提高模型去噪能力;创新性地提出像素损失和感知损失的联合损失函数,同时考虑像素级别的误差和感知质量的提升。在输电线覆冰数据集上高斯噪声标准差分别为10~40、20~50和30~60,PSNR和SSIM分别达到了{31.015 dB、29.262 dB、27.717 dB}和{0.956、0.943、0.930}。结果表明,该算法的性能优于主流去噪方法,具有更强的抑噪能力和抗干扰性。

基于OPGW光纤应变解析的矿区输电线路灾害监测系统

为解决复杂天气状况对矿区输电线路造成的外破灾害,基于OPGW光纤应变解析构建监控系统。利用被动式红外探测器组成环境监控模块,在矿区输电线路内部安装视频监控设备为球型摄像机,实现360°全视角监控,由ARM和DSP组成中央处理模块,与数据库信息进行匹配,实现数据分析。应用OPGW光纤应变解析技术分析光纤通信信号,确定输电线路受灾位置,并监测线路周围的移动目标、树木以及山火,在发现问题时,及时发出警报。实验结果表明,OPGW光纤应变解析技术得到的应变系数与原始数据基本吻合,能够很好地监测出被外破灾害影响的矿区输电线路。

基于改进YOLOv5n的输电线故障隐患检测模型研究

为实现输电线故障隐患的精准高效识别,文章提出一种基于改进YOLOv5n的输电线故障检测模型。替换主干网络为FasterNet网络,不仅通过局部卷积PConv减少冗余计算,而且还能有效提取特征,以增强模型对重要特征的表达能力。结合运用ELAN思想的C2f模块和Res2net结构,提出C2f-Res2模块,对输入图像进行更深粒度层次上的多尺度特征融合,进一步加强网络的特征提取能力。使用WIoU损失函数对原损失函数CIoU进行替换,提高锚框的质量。试验结果表明,基于改进YOLOv5n输电线故障检测模型的平均准确度均值为93.2%,检测速度为94.2帧·s-1。有效减少了输电线故障检测中的错检漏检情况,可更为高效地对输电线故障隐患进行识别定位。

基于Hessian矩阵的改进EDlines输电线识别算法

随着电力网络的飞速发展,采用无人机搭载高清摄像头来进行输电线巡检已成常态。为提高巡检的实时性和准确性,本研究提出了一种基于Hessian矩阵的改进EDlines输电线识别算法。首先,通过伽马变换对输电线图像进行预处理,利用Hessian矩阵特征值和特征向量以求取像素点主方向和主曲率,并获得输电线主体轮廓,从而摒弃了传统方法中梯度计算锚点和像素方向的繁琐步骤。接着,在主体轮廓基础上连接锚点以得到潜在直线线段像素链,并运用随机抽样一致性(RANSAC)算法来进行线段拟合。最后,根据直线间的距离和角度,迭代拟合以得到最终的输电线。实验结果表明,该方法能应对多种复杂环境下的输电线识别任务,抗干扰能力强,误检率显著降低,为高空输电线巡检提供了可靠的技术支持,具有重要的工程应用价值。

基于ATP⁃EMTP的盐铁110 kV输电线耐雷性能分析

随着输电线路的大规模建设,在电网密集区域搭建同塔双回甚至多回的线路已成为一种趋势。在雷雨多发季节,同塔双回线路遭受雷击的概率显著增加,因此针对现有同塔双回线路进行耐雷性能分析并进行相应改造显得尤为迫切。针对广西北海市盐铁110 kV同塔双回输电线进行基于电磁暂态计算程序(ATP⁃EMTP)的耐雷性能仿真,分析了多种因素对于线路耐雷水平的影响,并提出了相应的改进措施,这将有效提高盐铁110 kV线路的耐雷水平。

输电线四轮移动作业机器人机械系统设计与作业空间分析

为了适应多分裂式超高压输电线的作业要求,针对目前单根线路上作业机器人功能单一,越障能力不足,作业范围小的问题。本文提出一种输电线四轮移动作业机器人新构型,其采用四轮移动平台和双机械臂及其末端的结构形式使得机器人兼具越障和作业双重功能,其中行走臂的设计使机器人具有较强的越障能力,机械臂搭载末端工具可完成线路上不同作业任务,在结构设计基础上通过INVENTOR软件开发了机器人虚拟样机模型,并对机械臂作业过程进行了建模和运动学分析,最后,在MATLAB环境下采用蒙特卡洛法对机械臂末端进行作业空间仿真,利用机器人工具箱对机械臂在不同工作任务下运动轨迹进行了仿真分析。结果表明,其一,所设计四轮移动机器人通过行走臂上旋转关节和横移关节的互相配合对行走轮进行位姿变换,以跨越防震锤和均压环等线路上障碍物。其二,末端可自重构作业机械臂实现对线路上金具夹持和作业操作,完成防震锤复位和耐张线夹引流版螺栓紧固作业任务。其三,完整的机器人系统具有较强的越障能力和灵活的机械臂作业能力,能够完成整条线路的巡检作业任务。

不同断线高度下输电线冲击铁路防护装备的仿真分析

为保证在铁路线路上方架设输电线的过程中发生断线事故时,跨越铁路防护装备能够成功拦截跌落的输电线断线,防止输电线跌落在铁路线路或接触网上,对铁路运营起到安全防护作用。采用有限元软件模块模拟了输电线断线冲击跨越铁路防护装备防护网及横梁的全过程,分析了输电线在不同断线高度下对跨越铁路防护装备防护网及横梁的冲击作用,分别计算了不同断线高度下输电线断线的运动轨迹、防护网应力和横梁应力的变化情况。计算结果表明:随着输电线断线高度的增加,输电线跌落至防护网的时间增长,输电线与防护网接触作用的时间缩短,防护网及横梁最大应力均逐渐增大。

高速铁路穿越1000kV特高压输电线防护方案研究

高速铁路工程和特高压输电工程不可避免的会发生交叉穿越的情况。在高铁穿越特高压输电工程时,特高压输电线在极端环境下会出现断线等情况,严重威胁着高铁的运营安全。针对该问题,通过工程实例对高铁穿越特高压输电工程时的防护方案、防护荷载、施工措施等进行研究,提出了一种防护棚洞结构形式及施工方法,既满足了高铁的安全运营,也实现了临近1000kV特高压输电线安全区的高铁防护结构安全快速施工。结果表明:穿越1000kV特高压输电线的高铁防护以断线防护为主,直墙平顶的混凝土棚洞结构能够满足断线工况下的高铁防护要求,设置自动预警防护廊道和整体可移动台车的施工方法能够满足临近输电线安全区的安全快速施工,实施效果良好。

35 kV高压输电线路导线架设施工技术要点分析

本文重点分析35 kV高压输电线路导线架设施工技术的应用要点,其中包含前期准备、基础施工、杆塔施工、接地施工等内容。全面剖析每一关键节点的症结因素,根据具体的工程案例,概括合理的施工方式及质量管控策略,为35kV高压输电线路导线架设的施工品质和安全水准提供对应的理论依据及操作指引,以此供相关人员参考。

基于输电线异物的轻量级目标检测方法研究

输电线路上的异物检测对确保电力系统安全运行至关重要。为了提高输电线异物识别效率,改进了YOLOv3-Tiny模型。首先在头部网络中,采用深度可分离卷积替代标准卷积、归一化和激活函数结构,分离空间和通道相关性,降低卷积计算量,提高了识别的速度;其次,引入了考虑距离损失、高宽损失的EIoU的损失函数替代原始的损失函数,使得模型找到边界框预测与类别预测之间的最佳点,从而提升算法的检测效果。消融实验验证了这些改进的有效性,结果表明,改进后的模型在保持高精度的同时,检测速率(FPS)提高了2.02倍,减少了74.17%的参数量,大幅降低了计算资源需求。该算法在资源受限环境中表现出色,具备实际应用价值。

线路避雷器对于110 kV输电线耐雷水平的影响

避雷器对输电线路的防雷水平具有重要影响。大部分避雷器的安装未考虑实际的杆塔结构、地形地貌以及经济成本,影响整体线路搭建方案的经济性,存在一定的盲目性。为研究基于经济性考虑的避雷器安装方案,建立了同塔双回路电磁暂态模型,分析了杆塔结构、地形地貌对于同塔双回线路耐雷水平的影响,计算了不同避雷器安装方案的经济性和耐雷水平。该方案对于后续输电线路的建设具有一定的指导意义。

输电线路走廊地物到导线危险距离定位方法

为了准确定位输电线路走廊地物到导线危险距离,提出输电线路走廊地物到导线危险距离定位方法。利用激光雷达获取点云图像数据,利用滤波法消除图像噪声。结合梯度计算和相位编组检测出图像目标的直线边缘位置,提取异常距离点。通过全局峰值实现杆塔异常距离定点全局检测,利用灰色关联分析法建立安全距离评估模型,实现输电线路走廊地物到导线危险距离定位。测试结果表明,该方法异常距离定位容错空间预留误差平均值为0.3 m,异常定位误差平均值为0.26 m,平均定位准确率为98.9%,可以提升输电线路走廊地物到导线危险距离定位准确性。

基于轻量型编解码网络的复杂输电线图像识别

针对现有输电线图像识别网络参数多、耗时长等问题,本文构建了轻量型编解码网络,实现了多根交叉复杂输电线的快速准确识别。编码器以常规MobileNetV3前16层为基础,通过减少网络参数,采用卷积块注意力模块代替常规MobileNetV3网络的挤压和激励注意力模块,从而提高了网络的输电线特征信息提取能力。结合深度可分离卷积和深度空洞空间金字塔池化模块构建解码器,扩大感受野,提高网络聚合不同尺度上下文信息能力。利用L1正则方法稀疏训练网络,根据缩放因子与对应通道输出乘积的数值,设定剪枝阈值去除网络冗余通道,有效压缩网络体积,提高输电线识别速度。实验结果表明,轻量型编解码网络的平均像素精度(MPA)、平均交并比(MIoU)和识别速度分别达到了92.11%、84.19%和41f/s,优于PSPNet、U2Net和已有改进的输电线识别网络。