基于主从控制技术的配网带电作业机器人研制

研制一种10 kV配网带电作业机器人以代替人工开展不停电作业。根据D-H法对机械臂建模和运动学分析,通过Matlab验证模型的正确性。采用关节空间控制方法,降低了控制系统复杂性,解决了主从控制的延时问题。配网机器人主从控制系统通过电磁兼容检测,测试过程中未出现卡顿现象,符合国家检测标准。经上杆断接引流线测试,验证了配网带电机器人关键技术的有效性和实用性。

基于层次分析法和属性约简的配网带电作业安全性量化评估方法

针对因配网带电作业环境中特征难提取、指标权重计算误差大导致的评估难度高问题,提出一种基于层次分析法和属性约简的安全性量化评估方法来实现有效解决。采用线性关联分析法,求解与作业安全性之间存在线性关联的安全量化指标:带电运行状态、运行年限、设备故障率以及配网带电过载率,给出计算公式,并求得具体属性表达。建立层次分析法和属性简约相融合的安全性量化评估方法,将得到的量化指标作为影响因子,给出与每个层次都对应的评价指标,建立评级等级,实行评估指标对比,设计判定矩阵和权重计算矩阵,将作业参数代入求得加权数值,实现有效评估。实验结果证明,所提方法对配网带电作业的安全性评估精准度较高,具有较强的鲁棒性和可靠性,实用效果较佳。

新一代配网带电作业机器人在湖南首次应用

近日,专为解决配网复杂应用场景而设计的新一代Z200配网带电作业机器人在株洲亮相,作为湖南省首个应用案例,标志着株洲市电力配网不停电作业由传统人工作业向数智化转变。在作业现场,据国网湖南省电力有限公司株洲供电分公司现场负责人易波介绍,该机器人能够根据现场情况灵活调整作业策略,具有智能规划、智能剥线功能,安全性更高。

配网带电作业目标三维定位方法研究

设计一种适用于配网带电作业目标的三维定位方法,以提高作业效率和安全性。通过对传感器融合技术、目标识别与跟踪技术、三维重建技术、多传感器数据同步与校准技术等关键技术进行研究,提出了一种基于多传感器融合的三维定位方法。该方法通过采集作业环境的空间信息和作业目标的位置信息,经过数据预处理、特征提取与分类识别、目标跟踪与三维重建等步骤,实现作业目标的精准三维定位。实验与验证结果表明,该方法具有较高的定位精度和实时性,能够满足配网带电作业对目标定位的需求。

配网带电作业机器人系统的智能化设计与控制

针对配网带电作业机器人系统的智能化设计与控制进行深入探讨。通过系统分析现有技术的不足,设计并开发了一款智能化程度高、操作灵活的配网带电作业机器人系统。该系统能够显著提高配网带电作业的安全性和效率,降低人工操作的风险。同时,提出了一种高效的控制策略,实现机器人作业的精准化和自动化,为配网带电作业领域带来了重要的技术创新和实用价值。

面向配网带电作业机器人的导线识别定位方法

由于配网带电作业机器人作业过程中相机受阳光干扰严重,导线等细长弱纹理作业目标图像特征点匹配困难,导线识别定位困难。该文提出了基于图像预匹配的点云生成方法,使用Improved-DCEnet无监督网络进行光照无关处理抵消阳光干扰。在图像匹配阶段,使用VGG16-Unet卷积神经网络来进行导线的图像分割避免复杂背景干扰,通过图像几何矩提取拟合导线中心线,使用导线中心线与双目光心分别确定双目的导线物像面,双目导线物像面交线即为导线的真实位置,将复杂背景下细长弱纹理物体识别定位转换为一个几何问题。通过实验室环境下大量实验标定后,该方法可以实现相机坐标系下xy方向上1mm、z方向上3mm综合5mm定位精度。最后该方法应用在真实场景中完成了导线的识别定位,实现了机械臂自主完成实际接火作业,提高了配网带电作业机器人的导线识别稳定性。

基于Ai-IRT与5G-Sa的配网带电作业安全行为模式检测

配网带电作业过程中存在安全隐患,为保障作业人员的安全性,研究基于Ai红外热成像与5G-Sa网络模式的配网带电作业安全行为模式检测方法。通过基于Ai红外热成像原理的TOF深度相机,采集配网带电作业区域与作业人员深度图像,划分配网带电作业区域,设定预警判别条件,对出现在预警区间内的作业人员点云数据是否超出预警控制线实施判别,判别结果经由5G-Sa网络传送到地面监控中心,由监控中心完成预警及记录,实现配网带电作业安全行为模式检测。实验结果表明,该方法可实现配网带电作业安全行为模式的检测,有效传输检测结果,并对不安全行为模式及时发出预警。

基于激光雷达点云的配网带电作业机器人的目标识别

为满足配网带电作业机器人作业任务要求,提出一种基于激光雷达点云的电气设备识别方法。采集点云后,进行预处理操作,清除干扰点并保留作业区域的点云。基于几何特征,初步检测电杆和绝缘机械臂,然后利用电杆与机械臂之间的几何约束条件,通过最小二乘法对识别结果进行迭代优化。利用所获得的电杆和机械臂构成结构所提供的几何信息,进一步处理电力线点云,实现电力线点云识别。实验表明,该方法能快速、准确、稳健地从作业区域的激光雷达点云中分割和识别电杆、机械臂和电力线,为机器人执行各种后续作业任务提供充足信息。

配网带电作业机器人应用场景分析

随着电力系统的不断发展,配网的不停电作业技术也得到了快速的发展。为了提高作业效率和安全性,越来越多的企业开始关注配网作业机器人的应用问题。本文分析国内外配网作业机器人应用场景,针对机器人技术的不足,提出未来发展趋势。

配网带电作业中电缆不停电技术的应用研究

为降低电缆停电检修带来的经济损失,提高电力企业的社会效益和经济效益,以S省某供电公司10 kV配网带电项目为例,研究了不停电检修技术在其中的应用。通过搭建旁路临时供电回路,在不影响用户侧正常用电的情况下,完成原电缆线路的检修工作,实现了不停电检修的目的,以期为相关人员提供参考。

基于UR16e的配网带电作业的主从遥操作机器人系统设计

本文研究了一种基于UR16e的主从式遥操作技术的配网带电作业机器人。传统的配网带电作业存在安全风险和人力资源浪费的问题,因此开发一种能够实现带电作业的机器人是非常重要的。本研究首先介绍了基于主从式遥操作技术的配网带电作业机器人的研究概述。随后讨论了基于主从式遥操作技术的配网带电作业机器人的系统及原理。最后提出了一种基于主从式遥操作技术的机器人系统设计框架,该系统设计由UR16e的优傲机器人作为主机,以罗技的6轴12键飞行摇杆Logitech Extreme 3D Pro Joystick和多个从机组成,此外系统还配有视觉/力觉辅助控制实现。

高分子核壳微球补强架空线路绝缘恢复涂覆料与配网带电作业机器人作业匹配性研究

分别采用气相法白炭黑及聚丙烯酸丁酯(PBA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)核壳微球制备了架空导线绝缘恢复涂覆料,对3种核壳比的PBA/PMMA微球分别开展透射电镜及红外光谱分析,结果表明壳结构占比低于30%后,核壳结构不完整;以气相法白炭黑制备的电缆涂覆料的力学性能及介电强度更佳,但涂覆过程中与配网带电作业机器人的协同施工性差,无法实际应用。以PBA/PMMA核壳微球配制的电缆涂覆料具有良好的施工性,当微球的核壳比为60/40时,涂覆料的性能较佳,其密度为0.96 g/cm^(3),拉伸强度为3.18 MPa,撕裂强度为7.51 kN/m,介电强度为21.32 kV/mm,能够满足架空导线绝缘恢复的技术要求,涂覆过程中与配网带电作业机器人的协同施工性较好。

提升配网带电作业安全性的探讨与实践

带电作业是当前提升供电可靠性最根本的措施,实现配网的完全不停电检修是配网检修的发展目标。实现完全不停电检修,必然带来较多复杂的带电作业项目,进而使带电作业危险性大大增加。控制带电作业风险仅靠严格规范作业人员的行为是不够的,只有将复杂带电作业项目转换为简单不停电作业处理的方式,才能从本质上提高带电作业的安全性,而不停电作业用快装真空负荷开关的研发成功使大范围推广这种方式成为可能。

全自主配网带电作业机器人系统设计

传统的配网带电作业机器人为主从式操作模式,作业人员在绝缘斗臂车工作斗内操作时,仍然处于10kV线路附近操作,存在触电风险;作业人员在地面遥操作,摄像头获取作业场景信息不充分,位置关系不明确,操作难度极高。为了解决这些问题,设计一种全自主配网带电作业机器人。该系统基于双机械臂协同作业模式,采用多传感器融合识别定位技术与深度学习路径规划技术,实现全自主带电作业,作业效率高,适用范围广;设计多层绝缘防护系统,保证作业安全性、可靠性。研制全自主配网带电作业机器人样机并进行10kV带电接引线作业试验,以验证所设计机器人系统的有效性。

基于大检修体系下配网带电作业安全管理方法的探讨

配网带电作业是当前提升供电可靠性的有效措施。本文分析了配网带电作业安全管理中的不利因素,建立了基于"大检修"体系下的优先采用绝缘杆作业法、强化现场勘察制度、规范人员培训等一整套完整的带电作业安全管理策略,以提升专业安全管理水平。

对影响配网带电作业安全因素的分析及对策

随着经济社会的发展,人民生活水平的提高,对供电可靠性提出了更高的要求。而配网带电作业既能实现对设备的检修,又能使设备保持运行状态,实现连续地向用户供电,提高了供电可靠性,具有较高的经济效益和社会效益。本文主要对影响配网带电作业安全的因素进行分析,探讨确保带电作业安全的对策。

基于Matlab的配网带电作业机器人正逆运动学仿真

本文利用Denavit-Hartenberg法,确定机械臂各关节参数,并构建其数学模型,运用Matlab下Robotics工具箱对机械臂正逆问题进行求解并完成轨迹规划。为日后作业过程中可能遇到不同复杂工况下的轨迹规划、离线编程和动态设计等研究奠定基础。

配网带电作业安全影响因素及保护分析

自我国社会主义市场经济体制确立以来,电力行业快速发展,社会用电量急剧增长的同时,为电力行业带来了广阔的发展空间。配网带电作业过程中,由于工作特性,安全隐患较大,很容易受到客观因素影响,为配网带电作业埋下安全隐患。故此,如何能够保证配网带电作业安全,成为当前首要工作内容。本文主要就配网带电作业安全影响因素进行分析,客观阐述对配网带电作业安全带来威胁的安全因素,从多种角度提出合理的应对措施,维护作业安全的同时,提高配网带电作业工作效率。

配网带电作业机器人精准作业定位方法

针对户外光照、斗臂车振动、作业场景不固定等因素对配网带电作业机器人作业定位的影响,讨论了配网带电作业激光数据感知、设备对象识别和位置自动定位的问题。提出了基于场景语义的自动作业定位方法,解决了太阳强光直射对激光雷达致盲的影响,减少了机械臂与传感器的位置校准过程,通过整体特征量分析,减少离散点和抖动干扰,实现作业设备对象的自动识别,同时利用导线连通性的特征,实现整个导线的连通,为点云数据采集空缺处作业点选择提供可能,最后通过设备位置和长度语义的信息提供作业点自动选择输入,并实现作业点选择和安全校核。通过工程作业的应用分析,该方法提高了机器人对不同作业地点的环境适应性,通过目标对象识别和计算,将有效采集数据成功率提升了约20%,选择平均误差由手动离散3厘米降低到自动提取的1厘米,减少了人工选择和调整的作业过程,大大提升了配网带电作业机器人的作业效率。

自主配网带电作业机器人软件系统的通用化设计

为解决配网带电作业机器人软件系统存在扩展性及适用性不足等问题,对其进行通用化设计。基于配网带电作业机器人的开发实践经验和硬件组成特点,梳理软件功能需求和各功能模块间的数据流向,基于ROS开发出通用软件平台的主要功能模块。测试结果表明:该软件平台适用于多种类型的作业平台和任务,可为配网带电作业机器人产品化铺平道路。