输电线路断股修复机器人自动上/下线飞行跟踪控制

电力系统中的输电线路具有分布广和跨越大等特点,确保其安全和稳定运行尤为重要。现有的输电线路断股修复任务通过人工或爬线机器人完成,存在作业风险高、机器人上线难度大等问题。针对此文章提出一种可以通过飞行挂线完成输电线路断股修复任务的飞行机器人,设计自适应模糊自抗扰(adaptive fuzzy active disturbance rejection control, AFADRC)控制器,确保机器人能够实现自动飞行上/下线。仿真结果表明,该机器人在提高输电线路断股修复效率和降低人工成本方面表现出色,同时也提高了作业的安全性。

基于深度学习的高速铁路工务设备巡检修数字化应用

高速铁路工务设备是铁路运输的基础,其使用状态直接关系到运输的安全性。为提升工务段巡检员和管理层的巡检效率和决策的准确性,解决巡检预警状态缺乏直观性、周期天数设置不合理以及春秋季专项检查缺乏电子化等问题,本文研究了两项关键技术,以构建数字化技术体系。首先利用深度学习建立了基于卷积神经网络的病害自动识别模型,并通过对几个高速铁路沿线车间的数据进行采集与验证分析,证明该模型在巡检员上传病害影像后,能够自动识别病害。训练精度高达97%,验证精度达到76%。其次,本文基于大数据技术,结合卷积神经网络和长短期神经网络建立设备状态判断模型,并构建出巡检周期预测算法。通过分析两个高速铁路工务段的数据,结果显示,设备状态识别模型能够通过捕捉巡检记录中的关键信息,准确判断设备运行状态,预测巡检次数的平均相对误差为14.3%,精度为85.7%。最后,通过高速铁路工务设备巡检修数字化实现案例,充分证明了两项应用的设计与融合方案能够为高速铁路工务设备的巡检修作业提供充分的技术支持,并能为实时而高效的检修决策提供全面可靠的数据依据。

多制式煤矿气体类传感器智能检测装置设计

针对目前煤矿监控系统用环境气体类传感器传输信号不统一导致无法采用通用的方法检测传输误差以及标准气样种类繁多且需要手动切换导致检测检验效率低的问题,设计了一种自动气路、气样控制并且兼容多种传输方式的智能型传感器检测检验装置。通过对传感器传输制式的分析、对各类相关标准要求的研究以及对检测检验过程中注意事项的归集整理,提出了一种自动控制标准气样种类及传感器气路通断并兼容频率型、485总线型、CAN总线型输出信号的多通道无人值守式气体类传感器智能检测检验方案,提高了检验效率,提升了检测检验设备的智能化程度,保障了煤矿监控系统用环境气体类传感器的准确性及可靠性。

架空输电线路无人机巡检中的自动补光系统应用研究

架空输电线路作为电力传输的主要载体,需要定期巡检确保其状态良好、无故障缺陷。传统人工巡检方式存在效率低下、成本高昂、复杂地形难以覆盖等问题。随着科技的发展,无人机技术为架空输电线路的巡检提供新的解决方案。无人机具有灵活性强、操作简便、覆盖范围大及成本低廉等优势,能够轻松穿越复杂地形,对线路进行高效、准确的巡检。然而,无人机巡检在外界光线条件较暗的环境下往往无法准确、快速、清晰采集图像,难以精准高效开展可视化巡检、故障排查等。因此,基于图腾柱开关控制电路,设计一种无人机在架空输电线路巡检中使用的自动补光系统,以多旋翼无人机搭载可见光巡检设备为测试平台,并通过现场实践论证该自动补光系统的可行性和高效性。

机器视觉技术在白车身涂胶缺陷检测及缺陷自动修复中的应用与研究

传统生产工艺中,涂胶缺陷通过人工进行检测,其效率低、准确率差,且受人员责任心及主观经验影响。近年来,越来越多的汽车企业采用机器视觉技术进行缺陷检测。针对白车身生产过程中的某一具体涂胶工艺展开了探讨,利用2D面阵相机,通过图像分割、目标提取、骨骼化、B样条曲线拟合等手段,对涂胶区域及路径进行了分析和拟合,进而完成了对涂胶宽度、长度、位置、多涂、少涂、断胶等缺陷的检测工作。此外还对视觉系统进行了相机标定和手眼标定,对于涂胶断胶、少涂等缺陷能够引导机械臂自动进行补涂,自动修复相应的涂胶缺陷。

无人机自动避障技术在输电线路巡检中的应用分析

为了更好地提高输电线路巡检作业的质量水平,需要充分发挥无人机自动避障技术应用优势,搭建较为完整的控制平台。在整合资源内容的同时,建立完整且合理可控的运行体系,优化电网设备的安全性,实现经济效益和社会效益和谐统一的目标。文章简要介绍了无人机自动避障技术的原理和价值,并对输电线路巡检中技术的应用要点展开讨论。

输电线路机器人检修技术及其在电力行业中的应用

随着电力需求的不断增长和输电线路网络的日益复杂,传统的输电线路人工检修方法面临着安全性、效率和成本等多方面的挑战。机器人检修技术作为一种创新的解决方案,逐渐在输电线路维护中得到了广泛应用。文章简要概述传统输电线路检修方法,从机器人类型、关键技术、特点等方面综述输电线路机器人检修技术,并分析了其在电力行业中的具体应用,同时展望输电线路机器人检修技术未来的发展趋势和研究方向。机器人检修技术的应用,将为输电线路维护带来革命性的改变,推动电力行业向智能化和自动化方向发展。

高压架空输电线路自动巡线机器人的研制

介绍了自行研制的110 kV高压架空输电线路巡线机器人。该机器人机械结构设计合理、巧妙;控制系统采用两级分布式计算机控制结构,规划级用于机器人管理和路径规划,直接控制级用于机器人的姿态和运动控制。实验线路上的运行表明,较好地解决了自主越障问题,可以完成规定的巡检任务,具有非常广泛的应用前景。

架空输电线路智能机器人全自主巡检技术及应用

针对输电线路机器人巡检实用化问题,研发了机器人全自主巡检作业涉及的自主越障、自主定位、自主故障诊断与复位、自主巡检等四大关键技术,详细介绍了各项技术原理与实现方法。建立了机器人可自恢复故障、可替换故障和需修复故障等三种典型故障模式及诊断修复策略,开展了机器人户外真型线路巡检试验。首次完成了南方电网500 kV带电运行线路机器人巡检,对机器人自主巡检技术、故障诊断修复策略以及自主巡检作业流程进行了验证和考核。机器人上线单次巡检里程达到10 km以上,巡检应用取得良好效果。

基于机载红外影像纹理特征的输电线路绝缘子自动定位

红外成像法是一种重要的绝缘子缺陷检测方法,但传统的人工诊断方式效率较低,难以满足无人机巡检的数据处理需求。为此提出一种从无人机红外影像中自动识别绝缘子的方法,首先对影像进行拉普拉斯边缘提取,然后遍历穿过影像的直线集,根据沿线的强度直方图探测影像中的周期纹理特征,再通过角度内特征聚类与角度间特征聚类,自动识别红外影像中的绝缘子中心线。选取包含不同背景(植被、农田、杆塔)的无人机红外影像数据集进行实验,该方法识别率在85%以上。结果表明,该方法能有效地从复杂地面背景的无人机红外影像中自动识别并定位绝缘子,为实现机巡作业红外诊断智能化奠定了基础。

架空高压输电线路巡线机器人样机研制

介绍了所研制的220 kV架空高压输电线路巡线机器人。该机器人的特点是:用最少的自由度和小巧紧凑的机械结构以及多传感器与机器视觉混合伺服方法,实现了机器人在一根相线全程线路上的自主行驶运动(滚动、爬行和跨越／避让障碍物);用电流互感器技术实现了机器人电能消耗的在线自动补给;用可见光摄像机和红外热成像仪实现了线路的巡视与机械电器故障的检测诊断;巡检线路及其信息实现了计算机管理。该机器人已通过了现场带电线路上的运行试验,具有广阔的应用前景。

无人机激光扫描作业杆塔位置提取算法

基于激光点云的输电线路杆塔自动定位是电网无人机、直升机智能巡检技术应用的基础,但目前从激光点云中定位杆塔主要依赖于人工处理,工作效率低。针对如何从激光点云中自动定位杆塔这一问题,根据输电杆塔在激光点云中具有高密度、大坡度、大高差特征,提出了一种基于二维格网多维特征分析的输电杆塔自动定位方法。首先对无人机获取的激光点云进行滤波去噪处理,再对激光点云进行规则化,在此基础上计算点云的特征图像;然后结合架空线路走廊区域分析,根据密度、高差和坡度特征迭代定位出输电杆塔,最终实现了从无人机激光点云中自动定位输电杆塔位置。采用广东电网公司大型无人直升机实际巡检获取的输电线路激光点云数据对自动定位算法进行了验证,实验结果表明提出的算法具有较高的自动化程度和处理效率,对提高无人机、直升机机巡作业智能化水平具有促进作用。

输电线巡检机器人自主抓线的控制

针对一种双臂巡检机器人越障过程中脱线手臂的自主抓线问题,提出了一种自主抓线控制方法。首先,基于输电导线纹理特征和积分投影方法估计导线的位姿(偏距、偏角)。然后,基于输电导线的位姿偏差设计自主抓线的仿人智能控制器,利用偏角、偏距和线宽的估计值并结合机器人的倾角信息对机器人进行自主抓线控制。实验表明,该方法能在不同光照和背景下有效估计输电导线的位姿,可靠控制脱线手臂自动落线。

高压巡检机器人下坡节能控速方法

为了减少高压线路巡检机器人能量消耗并对下坡速度进行控制,提出了一种回馈制动与能耗制动相结合的无动力下坡控速方法。通过对下坡过程中机器人受力分析,设计了前轮回馈制动以及后轮能耗制动相结合的控速与能量回收方案。根据输电线路悬链线结构模型特征,提出了机器人无动力恒速下坡控制策略,依据对前后轮无动力恒速下坡特性分析,求解前轮直流电机能量回馈的转速范围,通过调节系统PWM波占空比实现对机器人后轮能耗控速。采用RBF神经网络控制方法对因传感器检测及线路工况等影响因素引起的控制系统PWM波占空比误差进行修正。通过在模拟高压线路和实际高压线路试验验证,结果表明该方法能够达到下坡控速和减少能耗的目的。

一种基于熵值的自动阈值图像分割方法

在分析输电线路部件图像样本的特征的基础上,提出了一种基于熵值的自动阈值图像分割方法.该方法利用图像的信息熵值来自动选择图像的分割阈值,将由输电线路主要部件构成的前景图像分割出来.实验结果表明,该算法具有实现简单、计算开销小、运算速度快的优点,能满足以天空为主要背景的输电线路自动巡视的高分辨率图像实时预处理的需要.

电力巡检轻小型激光雷达系统的特点及若干注意事项

详细介绍了一种适用于电力巡检的轻小型激光雷达系统,可解决地形复杂的偏远地区的电力巡检难题。首先依据电力线巡检应用需求,阐述了该激光雷达系统在高精度、大视场、高度集成、轻小型、自动巡航等方面的特点,提出了激光雷达在电力巡检中的若干注意事项;最后,进一步分析和展望了激光雷达系统在电力巡检中的优势和应用前景。

自动变速器维修中的检查试验方法

掌握自动变速器维修过程中的检查试验方法，有助于确定自动变速器的故障部位 和原因。介绍了自动变速器维修中的几种检查试验方法：一是失速试验，该试验能检查发动 机性能、变矩器导轮单向离合器的工作情况等；二是道路试验；三是液压试验；四是压缩空 气试验；五是真空调节器试验。

高压巡线机器人电磁导航系统研究与设计

为提高架空高压线路故障检测效率,研究并实现了高压巡线机器人自主巡检作业新方法,即巡线机器人在PC104硬件系统和嵌入式软件系统平台上分析处理输电线图像数据对其进行故障检测。基于电磁检测的导航系统由横竖两方向多方位的电磁传感器阵列组成;PC104采用相对值检测方法,根据高压输电线路周围磁场的感应电压跟半径的反比例关系原理,比较传感器阵列输出的系列模拟电压值来判断机器人相对输电线路的姿势并识别线上障碍;针对电磁导航系统信号特点,研究MATLAB数字滤波器优化设计方法;设计出IIR滤波器对经过放大的信号进行处理,研究并实现了PC104的IIR优化算法。仿真结果和现场试验证明,基于IIR滤波的巡线机器人电磁导航系统结构简单、效果显著。

汽车自动变速器常见故障诊断与分析

与手动变速器相比,自动变速器涉及知识面广、机械机构复杂、控制原理难于掌握,因此,检测、维修技术要求较高。自动变速器一旦出现故障,需使用专用工具,按照一定检修程序和技巧进行故障检测,才能迅速找到故障点并进行故障排除,减低返修率,提高汽车维修企业的效益。

车用自动变速器检测试验台的研制

为解决国内自动变速器故障诊断和维修问题,根据对自动变速器结构及其工作过程的研究,提出了自动变速器检测试验台的设计方案。重点描述了该检测装置的关键电控部分,给出了自动变速器检测装置的构架及基本检测方法,对检测试验台的数据采集、功率控制、抗干扰措施及人机对话部分作了详细介绍。利用该检测试验台对自动变速器进行了实际测试,实际测得的换挡曲线非常趋近于理论换挡曲线。