基于整体与局部纹理特征加权融合的港机装备钢丝绳断丝缺陷检测研究

钢丝绳是港机装备的重要部件,由于作业工况环境恶劣,钢丝绳表面极易引起断丝等缺陷,影响港机装备作业安全。针对港机装备钢丝绳表面油泥严重、光照亮度不均,以及港机装备钢丝绳断丝缺陷能够在钢丝绳股顶钢丝椭圆形区域内有效体现的特点,提出了一种基于钢丝绳整体纹理特征与股顶钢丝椭圆形区域边缘轮廓纹理特征加权融合的钢丝绳断丝缺陷检测方法。首先采用图像降噪、增强、校正技术对钢丝绳原始图像进行预处理。然后采用图像平滑、阈值分割及边缘特征提取技术对股顶钢丝椭圆形区域边缘轮廓进行提取。接着采用局部二值模式(LBP)算子分别提取钢丝绳整体纹理特征与股顶钢丝椭圆形区域边缘轮廓纹理特征,并对钢丝绳整体纹理及边缘轮廓纹理特征进行特征加权融合。最后对加权融合后的特征向量进行主成分分析(PCA)法降维,并应用支持向量机(SVM)技术对钢丝绳断丝缺陷进行检测。研究结果表明:本文提出的方法对实际工况下重油泥、光照不均等钢丝绳断丝缺陷具有较好的检测效果,具有一定的工程应用价值。

输电线路断股捋回修复机器人设计

传统断股线路修复方法为人工高空修补,该方法工作强度高、风险大且效率低下。在现有断股线路修复装置的基础上,设计一种输电线路断股捋回修复机器人,通过PLC系统驱动机器人沿架空地线行走,在地线断股处通过驱动齿轮带动断股输电线路同环绕套筒旋转,并通过捋线套筒内弹簧圆柱件挤压断股电线,到输电线路凹陷部分,实现断股捋回与压接,从而修复断股输电线路。最终,通过实验验证了断股捋回修复机器人具有稳定与可靠的断股导线修复能力。

海工钢丝绳生产难度分析

海工钢丝绳市场是钢丝绳生产强企纷纷瞄准的重要用途钢丝绳市场,也是纷纷落地巨型捻股机、合绳机生产钢丝绳的主要目标市场。面对海工钢丝绳超重、超长、大直径、镀锌、高破断拉力及使用所处的特殊环境,分析认为,国内企业制造该用途钢丝绳目前确实面临不少困难。欲生产好海工钢丝绳应做好以下几方面工作:深入分析粗直径钢丝绳性能特点,高度重视盘条质量,慎重选择适合海洋环境的钢丝绳润滑油脂,仔细研究钢丝绳制造关键技术,适度考虑增加预张拉工艺,必须强调捻制设备运行可靠的重要性,充分认识增加大吨位钢丝绳破断拉力试验机的必要性,不断丰富能更好满足使用的钢丝绳其他性能。在持续实践与总结中逐渐提高国产海工钢丝绳质量。

大口径PCCP断丝加固技术工程应用和效果评价

针对埋地预应力钢筒混凝土管(PCCP)的断丝现象,介绍了常用的三种加固方案,即在断丝管节内壁粘贴碳纤维片材、对断丝管节进行体外预应力加固以及更换断丝管节进行修补加固。为了验证这些加固技术的应用效果,对断丝管节加固前后的断丝数据及冬、夏季典型时段断丝数据进行了分析,并对加固方案效果进行了评价。结果表明:碳纤维加固不能显著减少断丝的持续发生;体外预应力加固效果明显,可基本解决断丝的发生,是相对可靠的断丝管节加固技术;更换断丝管节需耗费大量的人、财、物,适用于管线应急修复。

高压导线断股修补机器人构型设计及作业仿真

针对架空高压输电线路导线产生断股或散股等故障,从而产生线路安全运行问题,以500kV四分裂线路为例,着重进行了断股修补作业装置的构型研究,提出一种利用预绞丝护线条修补导线的断股修补机器人机构构型方案。依据预绞丝护线条修补工艺制定机器人作业规划,主要包括断股预处理与护线条安装作业。针对护线条安装作业,建立由作业装置、弹性护线条和柔性导线构成的仿真模型,通过作业仿真分析,得到系统的作业动态性能,验证断股修补作业的可行性。

基于小波变换的钢丝绳断股检测分析

为探索一种对钢丝绳断股检测更准确的方法,防范高空吊篮坠落事故发生,采用电磁学对断股钢丝绳处进行泄漏磁感线的检测,利用磁偶极子模型判断缺陷处轴向分量与径向分量的磁感应强度,选择特征更明显的轴向分量磁感应强度进行分析,利用霍尔元件检测磁感应强度,建立了基于STM32单片机的信息采集与处理系统。为获得更加准确稳定的检测数据,利用小波变换对信号进行处理,并且确定软阈值来判断钢丝绳断股情况。根据理论分析和实验结果,此种钢丝绳检测方法能有效判断钢丝绳的断股情况。

300MW汽轮发电机线棒股线断裂原因分析和预防措施研究

以山西阳泉某热电厂300 MW汽轮发电机为研究对象,对该汽轮发电机一起定子线棒股线断裂致内冷水漏氢严重超标事故进行分析,阐述了定子线棒股线断裂的原因,最后采取更换整台线棒的技术方案。该案例分析可为有效预防发电机定子线棒股线断裂的发生与维修提供技术参考。

电梯用钢丝绳断股原因分析

通过宏观检查并结合体式显微镜、电感耦合等离子体发射光谱仪、碳硫分析仪、金相显微镜、显微硬度计、扫描电子显微镜等检测分析仪器,对一根电梯用的钢丝绳断股原因进行分析。结果表明:钢丝绳材质为45钢;断股钢丝绳与未断股钢丝绳的显微组织、维氏硬度未见明显差异;钢丝绳出现断股的主要原因与该股钢丝绳所受的应力较大有关,最终在钢丝绳运行的过程中,只出现了一股钢丝绳发生断裂,且断口主要为正断断口。

基于AI的输电线路导线断散股缺陷检测方法

针对现有方法对输电线路导线断散股缺陷检测时存在的缺陷检测准确率较低的问题,提出了基于AI技术的输电线路导线断散股缺陷检测方法。首先对所采集的输电线路导线图像进行降噪和增强等处理;然后利用LBG算法完成K-means算法的优化,应用改进后的算法对导线图像进行分割提取;最后采用AI技术中的卷积神经网络算法,实现对输电线路导线断散股缺陷的检测。实验结果表明,采用所提方法对导线断散股检测时,其检测准确率均高于95%,优于对比方法,具有一定应用价值。

基于无人机图像的输电线断股与异物缺陷检测方法

为提高无人机(UAV)巡检输电线路的效率,提出一种基于线结构感知的输电线断股与异物缺陷的检测方法。由于无人机巡检的图像受背景纹理及光线影响较大,采用能检测线宽度的水平与垂直方向的梯度算子提取巡检图像上的线对象,进而研究感知定律中的共线性、近似性、连续性的计算,将断续线段连接成长的线段,通过长线段的平行性计算,识别出输电线路结构中显著的平行导线组。为识别导线上安装的防振锤与间隔棒连接部件,提出一种基于局部轮廓特征的形状部件识别方法。在识别出这些连接部件的基础上,对导线进行分段分析,计算分段导线的宽度变化、灰度相似度来检测导线上的断股与异物缺陷。通过对无人机巡检采集的输电线路图像的测试,验证了这种方法在复杂的背景条件下能有效地检测导线上断股与附着异物缺陷。

输电线路OPGW接地方式的分析研究

为了减少光纤复合架空地线(OPGW)中的电能损耗,针对目前普遍采用的OPGW逐基接地方式,分析和计算了逐基接地带来的电能损耗;试验说明了这种接地方式会使OPGW遭雷击的概率增大。根据OPGW逐基接地产生的问题,提出了OPGW经导弧间隙的接地方式,分析了导弧间隙应满足的技术要求及对线路运行的影响。研究结果表明,用导弧间隙接地方式代替逐基接地方式可有效解决OPGW的环流损耗和易遭雷击断股问题。

光纤复合架空地线的雷击断股机理与防治措施

针对我国光纤复合架空地线(opticalfibercompositeoverheadgroundwire,OPGW)断股时有发生的现状,有必要分析OPGW的断股机理并研究相应的防治措施。通过对我国OPGW断股情况的调查和对断股样品的微观分析得出了雷击造成OPGW断股的机理;按照标准进行雷击试验,分析了OPGW外层绞线单丝直径、绞线材料、雷击转移电荷库仑数、张力、雷电参数等因素对OPGW雷击断股的影响;通过模拟试验得出了避雷线接地方式与遭雷击概率的关系,根据雷击试验结果研制了2种耐雷型OPGW,通过计算并参照有关标准提出了OPGW发生断股损伤后的处理措施以及OPGW雷击断股的综合防治措施。

面向断股补修任务的输电线维护机器人设计

输电系统中,架空地线断股是一种严重的线路故障,人工开展断股补修工作强度高,风险大。介绍了一种输电线维护机器人用于完成断股补修维护任务。该机器人采用视觉检测方法完成输电线路环境状态的检测,并根据当前所处环境状态完成合理的任务规划。机器人平台可以按照规划携带专用维护工具沿线路行走,跨越防振锤障碍靠近断股故障,并通过专用维护工具实现断股的复位与紧固。最后,机器人设计的合理性,基于环境状态检测的机器人任务规划的有效性与稳定性都通过实验得以验证。

光纤复合架空地线雷击电流数学模型的建立

针对光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)雷击断股的问题,指出雷击电流中的低幅长时间持续电流是OPGW断股的主要原因。建立雷击电荷转移量与雷暴日、地面落雷密度、线路雷击次数的函数关系,以此作为评估雷击能量的考核指标。考虑雷击电流中的冲击电流只能引起OPGW局部损伤,而长时间持续电流则可能造成OPGW的破坏,通过对目前常用脉冲冲击模型的修正,建立了OPGW雷击电流的数学模型,模型由冲击电流部分和长时间持续电流部分组成,总的电荷转移量等于实际雷击的放电量。模型可用于OPGW雷击破坏数量方面的研究,进而优化OPGW的设计。

500kV超高压输电线路架空地线频繁断股原因分析

某500kV超高压输电线路架空地线频繁断股,采用宏观形貌检查、断口SEM检测、显微组织检测、力学性能检测及镀锌层质量检测等方法,对架空地线断股原因进行分析。结果表明:架空地线采用的镀锌钢线材料中存在超标脱碳层、非金属夹杂物及网带状铁素体等冶金及热加工缺陷,造成钢线的强度和韧性均不合格;同时,在钢线表面存在裂纹及尖锐凹坑等缺陷,在大风等恶劣气象条件下的拉应力载荷作用下,钢线表面沿裂纹及尖锐凹坑等应力集中部位发生脆性断裂。

基于三维有限元的平行钢丝拉索断丝漏磁场仿真

随着桥梁检测技术的发展,漏磁检测技术开始应用于在役拉索检测。由于拉索自身结构复杂,拉索漏磁检测具有大直径和大提离的特点,导致背景磁场较强。利用有限元方法建立三维漏磁检测模型,通过将存在断丝缺陷的磁场信号与无缺陷的磁场信号求差,获得了真实漏磁场信号;研究了断丝断口宽度、埋藏深度等参数对检测信号的影响,给出了漏磁场随上述参数的变化曲线,从而为拉索漏磁检测信号的解释提供依据,为断丝量化分析奠定了基础。

500kV输电线路架空地线腐蚀断裂原因分析

对某500kV输电线路架空地线腐蚀断裂试样进行形貌观察、X射线衍射分析和扫描电镜分析,研究了镀锌钢绞线架空地线在工业大气环境中的腐蚀断裂原因和机理。结果显示空气中的SO2是关键因素,通过形成硫酸盐参与镀锌层的溶解和Fe基体的腐蚀,从而造成了镀锌地线的加速腐蚀至断裂。最后结合镀锌钢绞线在工业大气中的这种腐蚀行为,提出了预防措施和建议。

后张法预应力施工中钢绞线断丝和滑丝研究

对后张法预应力施工中钢绞线断丝和滑丝的原因进行了分析,提出了施工前后应采取的预防措施。张拉前,锚具、夹片、钢绞线入场后应进行严格实验检测,不合格不配套的锚固系统不得使用;检查锚固体系,其安装符合要求后,方可进行张拉。张拉时,千斤顶给油回油不宜过快,要保持张拉油表读数均匀增加;防止张拉力超限发生断丝;对出现大量滑丝的预应力束可采用卸锚器使工作锚中的夹片脱出,拆除工具锚,查明原因后重新张拉。

整体模拉法生产多丝复合结构面接触钢丝绳

多丝复合结构面接触钢丝绳与GB/T 16269—1996《面接触钢丝绳》中4个主要结构的钢丝绳相比具有很多特点。介绍采用整体模拉法生产6T×31SW+1wR—28和6T×36SW+IWR—30多丝复合结构面接触钢丝绳的生产工艺:拉丝模采用YG8硬质合金模芯,模芯外径≥30 mm,模套高度35 mm,定径带长度1.0～1.3 mm,工作锥角度14°～16°,模芯与模套装配应采用热压法;捻制时,股中钢丝定尺系数一般取1.0,股捻距不得大于股径的10倍,钢丝绳捻距不得大于绳径的7.5倍;预变形器的三辊间距、压弯量应适中;穿模操作应按正确程序进行。阐述断丝修复的难点、依据及操作方法。

一起500kV直线小转角塔架空地线断股原因分析及对策

针对500 kV南玉Ⅱ线直线小转角塔架空地线断裂落地故障,通过计算、分析,得出故障的主要原因是外角侧架空地线在风偏工况下与地线支架角钢斜材间距离过近,导致地线与斜材发生摩擦断股,同时分段绝缘架空地线会通过地线支架放电,引起架空地线和塔材发热受损,最终导致剩余良好钢股最大使用张力小于地线运行张力而发生断裂落地事故。对受损的架空地线悬垂串金具、地线支架斜材及地线进行了修复、更换处理,并提出了防止此类事故发生的措施和建议。