基于无人机巡检的光伏缺陷检测与定位

光伏发电是一种清洁和可再生的能源形式,然而,光伏组件在实际运行过程中可能出现各种缺陷,如裂纹、漏电等问题,这些缺陷会影响光伏系统的能量损失和安全性。随着太阳能光伏发电的广泛应用,光伏组件的可靠性和性能监测变得尤为重要。为了提高光伏组件的检测效率和准确性,该文针对无人机巡检中缺陷光伏组件缺陷检测及定位技术展开研究,提出一种深度学习分割技术和传统图像处理方法相结合的技术,可以快速、准确地检测光伏的缺陷,并确定该缺陷所在其组件位置的归属。

基于B/S架构和Unity3D的电力巡检无人机虚拟培训系统

针对现有人工培训方式存在的安全风险较高、培训管理人员工作量大、学员学习效率低等不足,设计并实现了一种应用于电力巡检的无人机虚拟培训系统。设计五层B/S软件架构,推送用户基础信息,获取实操成绩。通过Unity3D设计无人机实操仿真环境,分析8字飞行的飞行姿态、轨迹、时长等,综合分析当前阶段的实操测试结果和自上个阶段到当前阶段之间的实操自测结果,完成电力巡检中无人机飞虚拟培训系统设计。实验结果表明:系统应用后,学员的取证成功率提高了8.96%,学员满意度提升了8.5%。降低了电力巡检无人机飞手培训过程的安全风险,提升学员学习效率。

输电通道人机协同巡检方式的探索

通过对嘉兴—湖州重要输电通道的研究,提出了人机协同的巡检方式,并根据人工、载人直升机和小型旋翼无人机的巡检特点对巡检内容、界面进行了划分,结合现实场景对小型旋翼无人机的飞行参数、方式进行了研究。实践证明,该巡检方式非常适合嘉兴—湖州重要输电通道,并降低了人工与载人直升机巡检的工作量及时间,提高了线路巡检质量和效率。该人机协同巡检方式为其他地区类似线路的巡检和今后无人机在输电线路巡检中的应用提供了借鉴与指导。

电力巡线无人机航拍图像拼接算法

针对电力巡线无人机挂载相机的画幅过小,不能拍摄全局电力线图像等问题,提出一种基于局部特征的电力线图像拼接算法。利用AKAZE算法提取特征点和主方向;根据特征点所在尺度建立Opponent对立色彩空间和Opponent-MLDB二进制描述符;借助尽可能投影变换配准模型,对目标图像投影变换配准,加权叠加融合图像。实验表明:该算法的特征点匹配正确率比现有的匹配算法稳定性更强,拼接效果良好,无明显拼接痕迹。

电力巡线无人机航拍图像匹配算法研究

基于局部特征的图像匹配算法是电力巡线无人机航拍图像匹配算法中最为实用的一种方法。针对传统匹配算法构建尺度空间会致使图像边缘信息丢失或者效率较低等问题,提出一种基于高斯曲率尺度空间的航拍图像匹配算法。借助高斯曲率滤波器构建一阶尺度空间,利用FAST算法提取特征点并选择特征采样区域,再以对特征采样区域建立二阶尺度空间并提取二阶尺度空间层内LIOP描述符,随后二阶尺度空间两两层LIOP描述符做差值并二值化处理,累加二值化值得到ASV-LIOP描述符完成匹配。在航拍图像上,使用SIFT、ORB、KAZE、AKAZE、改进KAZE等算法与所提对比实验,实验表明,所提算法正确匹配率平均提高5%左右,匹配效率约降低50%,可应用对稳定性要求较高且实时性较低的场景。

架空输电线路巡检无人机航拍图像硬件加密方法

针对架空输电线路巡检无人机被攻击诱骗劫持易造成航拍图像数据丢失等问题,提出基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的航拍图像在线级加密方法。该方法在无人机端采用FPGA加密模块对航拍图像进行实时在线加密,在地面站或遥控终端侧利用嵌入式安全芯片(Embedded Secure Access Module,ESAM)对回传的航拍图像进行实时在线解密,实现在无人机飞航过程中航拍图像实时在线加/解密,保障专业级架空输电线路无人机线路巡检数据安全。

改进PSO算法及其无人机电力巡线规划应用

针对电力巡线任务的具体需求,提出一种改进型自适应粒子群算法。该算法通过引入自适应调节算法中的惯性权重,以平衡不同阶段全局搜索和局部搜索能力;加入具有自调整能力的自学习因子和社会学习因子,着重加强算法在运行后期的收敛速度和寻优能力;并针对偶发的大量粒子聚集于某个局部最优值的现象,适时引入驱散操作,对粒子聚集区域加以疏散,使其被分配到更大的空间范围内,以加强算法跳出局部极小的能力。最后,通过典型智能算法测试函数的测试,检验了改进算法在平均最优值、运行时间和成功次数等方面的优势;通过仿真分析,验证了该算法在电力巡线应用的有效性。

中继系统在无人机电力巡视中的应用

随着无人机技术的飞速发展,各种类型的无人机在电力线路巡视中的应用越来越多,但目前无人机在超视距飞行方面存在颈项。输电线路大多分布在崇山峻岭之间,无人机作为在电力系统巡线中的一个重要应用,传统的"点对点"通信模式无法满足无人直升机在巡线时的通信要求。重点分析了目前主要的中继方式结构及其特点,重点就其应用对象特性进行了分析,以方便根据不同的应用场合选择最佳的中继方式。

电力巡检吊舱大容量存储系统的设计与实现

随着电力巡检技术的发展,无人机挂载光电巡检吊舱进行自动巡检任务成为电力巡检作业的一个重要模式;大量巡检数据的存储是光电巡检吊舱巡检任务的重要组成部分;为解决电力巡检吊舱大量巡检数据的存储问题,针对电力巡检吊舱存储系统的特点进行了分析,对存储系统的接口进行了详细的研究,提出以低功耗处理器为硬件核心,WinXPE嵌入式操作系统为系统软件平台的存储系统;该存储系统使用通用计算机硬件平台和操作系统,解决易用性问题,同时具有其嵌入式系统的特点;实现了电力巡检吊舱的红外热像仪热图数据、可见光摄像机视频、照片、定位定姿数据、控制数据等多类型、大容量的数据存储;并经过实践验证,满足电力巡检吊舱系统对功耗、体积、功能、性能等方面的要求,运行稳定、可靠。

巡检无人机应急充电电源管理系统设计

自然灾害后的电力线路巡检中需要无人机高强度、高频次启动巡检,但无人机电池日常不能满电保存,续航能力只有15~30 min,现有的无人机充电装置充满电池需要3~5 h,且无法进行外出巡检应急充电.为此,提出巡检无人机组应急充电装置及其电源管理技术,设计开发满足前述需求的整流、逆变技术,研制无人机电池应急充电装置.利用TCP/IP协议远程传输电池电压电流信息,并建立巡检无人机车载应急充电电源管理系统,实现对电池组应急充电管理及其电源远程监控.实验测试结果表明,应急充电电源管理系统可兼容不同厂家、不同型号无人机电池的应急充电与远程管理,实现一套无人机应急充电装置满足5架无人机高频次巡检的锂电池组应急充电需求.

基于无人机巡线数据的电力走廊可视化研究

随着三维空间数据采集手段和数据处理方法不断提高,为电力巡线数据采集和分析带来了极大便利。介绍了机载三维激光雷达技术的系统组成及工作原理,以四川简阳某地高压线无人机巡检项目为例,通过作业流程与数据处理,分析了机载雷达在电力巡线中的综合应用。机载LIDAR系统的三维激光点云数据较为密集,每平方米均可达到百个以上,数据采集精度可达0.1 m。

无人机电力巡线中多种中继方式设计与分析

针对山区复杂环境下无人机巡线面临的多径干扰严重、受山体遮挡、信道环境变化快和大型无人机转场困难等问题,文章提出了采用中继通信的方式来保证无人机测控通信的可靠性,提高无人机的作业范围。首先讨论了无人机选型,并对固定中继、移动中继、空中中继和卫星中继等常用的无人机电力巡线中继方式进行设计与分析,比较各种中继方式的优缺点,对各种中继方式进行经济性分析,最后根据不同的应用场景给出最优中继方式推荐。

对无人机电力线路安全巡检系统及关键技术的探讨

在无人机技术应用于电力线路巡检以后,巡检人员可以利用这一技术构建高效化的巡检系统。传感器集成方法与POS系统的应用,也有助于提升电力线路巡检工作的自动化水平。文章主要对无人机电力线路安全巡检系统的系统构成与无人机电力线路安全巡检系统的关键技术进行了探究。

基于无人机的光伏电站智能巡检

太阳能光伏发电是国家能源结构性调整的重要组成部分,近几年随着光伏发电产业规模迅速扩张,光伏电站的日常运维压力日益增加。针对光伏电站面积大、人工检测效率低等问题,文章对基于无人机的光伏电站智能巡检技术进行研究,提出了一个基于无人机的光伏电站智能巡检完整技术路线,实现了光伏面板图像数据自动化采集与分析,并对基于计算机视觉的缺陷检测方法进行研究,采用自适应动态阈值法并结合图像增强技术,基于红外图像实现了鲁棒的光伏面板缺陷检测,结合可见光数据实现缺陷类型判别,进一步根据相机POS数据及相机模型解算缺陷坐标,实现缺陷定位,并在实际场景中验证了所提出技术路线的有效性。

无人机技术在电力行业中的应用研究

随着我国电网建设的发展,布设线路的规模不断扩大,公里数持续增加,且由于这些线路绝大多数架设在野外,所处的地理环境复杂,周围气象条件多变,无疑给电力线路巡检、线路规划及线路架设作业带来了极大的挑战与不便,考虑利用无人机来替代人工巡线等工作,可以减少作业难度、较好的提高工作效率、从而减轻作业人员的工作量并降低工作危险系数,具有重要的现实意义和价值。本文结合实际业务的开展,基于云大物移技术重点研究介绍了无人机的关键技术以及无人机技术在电力行业中的应用探索。

无人机电力巡线风险评估方法研究

通过分析无人机在电力巡检领域的应用现状,得出无人机电力巡检安全运行风险评估要素,并构建了无人机电力巡检风险评估流程。根据相关规定,利用事故树评估方法,分析构建无人机电力巡检的公共安全风险评估模型,得到无人机任务执行风险和无人机调度风险结果,能够有效评估无人机电力巡检时对公共安全的影响。此外,本文研究了无人机电力巡检的偏航风险,通过Monte-Calor构建了无人机偏航风险评估模型,验证了无人机偏航的安全间隔。

多旋翼无人机在电网建设工程的应用分析

针对电网建设项目场地多、覆盖面广、安全风险大的特点,采用多旋翼无人机巡检系统作为一种新的施工安全监测技术。多旋翼无人机巡检系统具有小型化、轻量化、智能化和视角可选择等优点,可及时检测出安全风险和质量问题,有效解决采用摄像机时像素低、拍摄距离长、拍摄角度单一、背光等问题,也可以找出平时肉眼检查验收中难以发现的质量隐患,有效避免检验盲点,保证工程质量。

固定翼无人机在电力巡检应用中的技术升级

无人机巡线是一种高效智能的巡检方式,在电力巡检中逐渐取代人工巡检与有人直升机巡检。固定翼无人机作为无人机的一种,具有装载能力强、续航能力长、速度快等优势,在电力巡检中扮演越来越重要的角色。广东电网在积累了多年运行经验的基础上,对固定翼无人机的巡检应用技术进行升级和完善。介绍了广东电网固定翼无人机巡检在起降技术、定位技术、像控技术、远程操控技术、自动驾驶技术、数据处理技术等方面的改造优化,为固定翼无人机在输电线路巡检的应用提供全方位的技术升级。

图像处理技术在无人机电力线路巡检中的应用

通过利用无人机航拍获得图像,能够发现输配电线路是否出现故障,极大程度上降低了人为错误率,在无人机电力巡检过程中实现良好运用。在本研究中通过阐述目前国内外无人机电力巡线在应用图像处理技术上的现状,并深入分析了该技术的应用。

基于数据融合的电力线巡检无人机安全距离研究

针对电力线巡检中的安全距离问题,提出了基于数据融合的电力巡线无人机安全距离确认的算法,将数据应用到无人机安全距离确认过程,以提升其安全距离确认效率。考虑到无人机机载嵌入板的算力冗余,该算法使用7层神经网络模块进行数据融合,在传统逻辑算法的基础上融入了基于机器学习的人工智能功能,提升了无人机避障能力。仿真结果表明,该算法较大程度缩小了传统算法下无人机安全距离保护区的范围,使无人机安全距离平均缩小3.5 m,缩小比例为9.8%,为无人机作业空间提供了一定数据支持。