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输电线路GIS智能巡检系统

输电线路GIS智能巡检系统
输电线路GIS智能巡检系统

宜昌三大软件工程公司以GIS为基础,开发出一种新型的输电线路智能巡检系统,将输电线路杆塔坐标输入到电子地图上,利用地理信息系统直观反映输电线路设备运行状态,为线路设备状态巡视及检修提供设备运行参数,提高线路管理水平。采用GPS和移动网络技术,为巡检人员提供设备导航和定位服务,减少巡检人员因对设备状况的不熟悉造成的漏检、误检问题的发生。同时,系统可对巡检人员的实时位置进行记录,并根据状态巡视计划自动进行巡检签到和改变设备巡视状态,通过实时上传巡检人员到位信息和线路缺陷信息,对输电线路的运行情况进行全面了解并实现全程动态追踪。

输电线路智能巡检GIS系统的运用,能有效解决巡检工作中的人员到位率低、实时性差等问题,不仅提升了巡检工作的质量和效率,还减轻了巡检人员的工作负担。有利于全面了解输电线路的运行状况,及时发现并解决输电线路中的缺陷和隐患问题。从而提高输电线路的管理监督水平,使输电线路巡检工作实现真正意义上的信息化、电子化、智能化。

特色功能

1、设备信息查询

巡视人员可以通过电子地图直观查看线路名称、杆号、所处地理位置,在点选某一基杆塔后,还可以查询到设备的其它信息,如:杆塔型号及类别,杆塔高度,杆塔照片,责任班组及人员,巡检记录。

2、地图编辑功能

在地图上应能显示任意位置的地理坐标,可以测量任意杆塔或坐标点之间的距离、方位角参数以及特殊区域的周长、面积。可以在地图上进行录入坐标点(如:树障、外破)以及绘制各种特殊区域(如:重污区、重冰区、重雷区),方便巡视人员开展针对性的巡视。

3、定位和位置共享

通过移动终端的GPS模块,巡视人员可以通过系统地图实时掌握自己所处的位置,以及和目标杆塔的距离、方位等信息,方便巡视人员开展巡视工作。同时,还可以将自己的位置坐标共享给其他人员,方便巡视过程中的应急事件处理。

4、电子签到功能

系统可根据巡视人员针对设备状态制定的巡视周期在地图上进行分区段显示,当设备

责任班组的人员在巡视周期内携带移动终端抵达输电线路设备时,移动终端将自动记录本次巡视的相关信息,并在系统上改变设备的巡视状态,如巡视人员未在周期内对设备进行巡视,系统也将改变设备的巡视状态并发出警告。

5、巡线轨迹记录

作业人员可以记录本次巡线轨迹,方便其他巡线人员。当对设备巡视路径不熟悉的管理人员或检修人员需要到达某一杆塔时,他们可以通过巡视人员以前的巡视轨迹或标注好的巡视小路路径进行导航抵达需要前往的杆塔。

6、巡线日志统计

可以在终端查询巡视记录,统计巡视总长度,人员行走距离(分机动车距离和步行距离)各班行走距离总和,平均长度,平均速度,发现信息点数量等。

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单位名称:三峡大学计算机与信息学院

(宜昌三大软件工程公司)

地址及邮编:宜昌市大学路8号 443002

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基于四旋翼无人机的输电线路巡检系统研究_王振华

收稿日期:2012-07-10 基金项目:国家自然科学基金资助项目(60674100);博士点基金资助项目(20113218110013);江苏省产学研联合创新资助项目 (BY2012018) 作者简介:王振华(1987—),男,江苏江阴人,硕士研究生,从事飞行控制理论、嵌入式系统开发研究。 E-mail:wzh_nuaa@https://www.sodocs.net/doc/aa8253643.html, 护主要依靠日常巡检及故障发生后的继电保护、稳定控制和失步解列等“三道防线”,而对电网运行的主动监测、主动防护相对落后。提前获知灾害的形成过程,主动清除各类缺陷和隐患,为“坚强”、“自愈”的智能电网安全提供了强有力 的保障。 目前输电线路的巡检手段主要为人工巡检。然而受到自然条件、巡检设备落后的制约,人工巡检存在着诸多问题。而传统的自动化巡检载体,如线路本体在线监测系统[2]、线路攀爬巡检机器人[3-4]等,因其巡检覆盖范围小,操作难度大,不利于维护等原因,正逐步退出历史舞台。随着航空工业技术的发展,飞行器巡检正逐步成为一项新的研究课题。其非接触式、快速高效、多角度全方位的巡检手段,搭配各类可见光和红外影像设备,能够全面了解输电线路的运行情况,给影像信息的获取,上述的飞行平台还不能完全满足要求。 1四旋翼无人机巡检系统 南京航空航天大学和南京工程学院组成的研 究团队,在调研输电线路短途目视巡检需求的基础上,研制了四旋翼无人机巡检系统。其飞行器本体机械结构简单,旋翼尺寸较小(潜在危害性小,运行风险低),具有重量轻、易携带、易操控、可悬停、效率高、无污染、易维护等优点,能够快速机动地执行巡检任务。 巡检系统采用编码正交频分复用(coded orthogonal frequency division multiplexing,COFDM ) 图像传输机制[9]实时传输输电线路部件的影像信息,通过手持式或地面站式遥控设备,进行全方

巡检机器人的调研报告

上海电力学院 关于巡检机器人的调研报告 院(系部)自动化工程学院 专业名称: 电机与电器 学生姓名: 杨雪莹 导师: 薛阳 2013 年 12 月

目录 1 巡检机器人的发展状况........................... 错误!未定义书签。 2 巡检机器人的应用............................... 错误!未定义书签。 高压线路巡检机器人.......................... 错误!未定义书签。 机器人仿真.............................. 错误!未定义书签。 巡检机器人越障.......................... 错误!未定义书签。 变电站巡检机器人............................ 错误!未定义书签。 校园巡逻机器人.............................. 错误!未定义书签。 3 总结 .......................................... 错误!未定义书签。参考文献 ........................................ 错误!未定义书签。

1 巡检机器人的发展状况 目前巡检机器人已在多个领域中应用,它的智能化推动着它在应用领域的市场前景将是越来越广,尤其是在电力行业。它在多种场合发挥着作用,如变电站,高压线路中等等。 2013年12月9号中山供电局经过三个多月的试运行,该局将“智能巡检机器人”正式投入到500千伏桂山巡维中心使用,开创南方电网公司首例无轨化设备巡视工作。传统的机器人需要铺设类似于火车轨道那样的磁轨,机器人就只能沿着磁轨作运动。而最新投入使用的机器人实现了无轨化运作,不需要铺设任何轨道,也无需进行任何基建工程,机器人就可以直接在日常的路面上运作,既省下基建施工的时间,又节约了投入成本。凭靠机器人配备的四驱越野底盘,还可以爬上30度的陡坡。该机器人上配备了激光扫描设备,可将站内的设备位置,道路扫描为地图,我们在后台为它规划好巡视路径后,它就可以按照指示去工作了。 机器人巡线最大的优点则是,无论白天黑夜还是刮风下雨,它都可以在没有人看管的情况下能自动自觉并出色完成一般日常巡视所包含的工作内容。这样一来,机器人不但减轻了工作量,而且在遇到严重故障或者恶劣天气时,它还可以降低工作人员的安全风险。 智能机器人还具有自动续航功能,当蓄电池电量低于设定值时,它将自动驶入存放室进行充电。据悉,中山供电局通过对智能巡检机器人进行了三个月的试用,已经收到不错的成效。此次正式投入使用,在南方电网公司尚属首例。 2013年11月11日上午,在国家知识产权局与世界知识产权组织举办的第十五届中国专利奖颁奖大会上,由国网山东电力科学研究院申报的外观专利“变电站巡检机器人”荣获外观专利金奖,成为5个金奖之一。这是国家电网公司历史上获得的第一个中国外观专利金奖,也是中国电力行业惟一当选的金奖。 变电站巡检机器人能够全天候全方位全自主对变电站设备进行无人值守巡检,从而代替繁重的变电站设备人工巡检,提高了变电站巡检的自动化、智能化水平,确保了智能电网的安全可靠运行。 该变电站巡检机器人产品外壳采用无污染、抗冲击、高绝缘的ABS树脂材料,具有较好的环保性和安全性;产品外观采用了“仿人”化创新性设计,整体颜色融合变电站“环境”因素,同时配以红色的机器人颈部绕圈与多色的告警指示灯

高压输电线路智能巡检新技术 许华科

高压输电线路智能巡检新技术许华科 发表时间:2019-12-13T10:26:07.043Z 来源:《云南电业》2019年7期作者:许华科 [导读] 现阶段,我国对于电力系统的稳定性有了更多的要求,使得高压输电线路的巡视工作更加重要,需要相关人员重点关注。 (中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局广西百色市 533000) 摘要:随着科学技术的发展,在高压输电线路中,智能巡检技术有了很大进展。比如说在高压输电线路的检查工作中,如果采用人力检查具有一定的困难性,同时还具有一定的危险性,相关电力监管部门在针对高压输电线进行检查时,也往往都是依靠无人机、机器人进行工作作业,在现今的电力工作中智能巡查技术的有效运用已经逐渐走向成熟了。文章主要针对高线输电线路的智能巡查技术进行研究分析。 关键词:高压输电线路巡查;无人机;机器人;巡查工作 引言 现阶段,我国对于电力系统的稳定性有了更多的要求,使得高压输电线路的巡视工作更加重要,需要相关人员重点关注。而在科学技术不断更新与发展的今天,高压输电线路巡视有了更多的手段。其中,基于无人机的线路巡视就是一种最新型的巡检技术,能够在保障高压输电线路巡视质量的技术上,降低相关人员的实际工作量与难度。同时,由于高压输电线路多建设于地形等较为恶劣的区域,因此,应用无人机展开线路巡视能够进一步提升巡视的精细、全面程度。 1线路巡查管理概述 作为输电线路及其设备安全重要保障基础工作,线路巡查管理需要对线路周边环境的变化、线路运行情况、危及线路的安全隐患进行巡视检查,制定出相关检修意见,及时对隐患和危险因素进行消除,对事故发生几率以及事故范围进行有效控制,对输电线路的安全及电力系统稳定、经济运行予以保证。传统线路巡视检查采用手工纸质记录、人工巡视的方式进行,其主要缺点有人为因素较多,无法对巡检人员的工作状态进行有效监督管理,以及管理成本高等。因此运用自动识别技术进行计算机管理的方式对传统的巡检方式进行改进,减少人为因素的影响,对巡检人员的工作状态进行客观、定性、及时、定量地考核。目前不少单位使用的信息钮方式产品所存在的缺点容易受到外界因素的影响而损坏,并且安装复杂,使用不便等。同时巡检工作具有复杂性和繁琐性,长期重复容易影响工作人员的积极性,使巡检管理效率和质量受到影响。目前输电线路智能巡检系统应运而生,经过一系列的设计开发,通过手机端、电脑端和服务器共同组成的智能化巡检信息辅助系统,以野外路径导航为基础,以地理信息标记为主、危险预警为辅的巡检辅助软件,对输电线路巡检管理系统进行创新,对传统巡检工作模式进行技术改造,使巡检过程中的错检、漏检情况得到极大限度的改善,使电力线路的稳定性、高效性和安全性得到有效保障。 2高压输电线路智能巡检新技术 2.1无人机巡检技术在输电线路中应用 (1)无人机参数。FCZ四旋翼无人机的驱动形式是电动,能够承载的最大负荷量是10kg,在正常工作的情况下,最长工作时间为九十分钟。但这里所指的九十分钟是在无人机没有负载的情况下。如果负荷量为5kg一下,续航时间为三十分钟,如果负荷量为8kg一下,那么续航时间为二十分钟。无人机的最大飞行高度为2000米。最大升限为5000米。在无人机上可以放置摄像机和红外热成像摄像机。在安装前一定要考考虑是否在无人机的承载范围内,如果超出承载范围无人机将无法正常工作。(2)作业系统。目前所使用的无人机一般都是全碳纤维的结构,采用四旋翼的机型。一般导航设备采用的都是GPS导航或者是北斗导航,但是GPS导航使用的更加广泛。图传接收器采用的是R760-FPV接收机,当无人机获取到相应的图像时,能够实时的传输到液晶屏幕上,地面上的工作人员就能够第一时间看到巡检的情况。采用无人机进行巡检的过程中需要准备一个作业车和至少两名工作人员。在具体的操作过程中主要采用无头飞行模式,该种操作模式十分简单且易上手。如果遇到山区较为恶劣的环境,视野情况非常不好,那么将无法进行正常的巡检。在巡检过程中如果相对某个区域进行高清拍摄,需要采用悬停拍摄的模式,无人机需要在平稳的状态下飞行。(3)应用效果。应用无人机技术进行巡检能够实现全方位多角度的高空巡检,能够有效减少日常巡检过程中的麻烦。降低架空输电线路巡检工作的强度和安全隐患。在比较恶劣的天气情况下,也能够进行高效的巡检。由于无人机巡检具有绝对的优势,如今已经被广泛的应用。 2.2机器人智能巡检技术 (1)机器人的定位功能。机器人智能技术在巡查工作中对整个线路进行定位时,它主要是依靠自身的云台装置进行定位,由于机器人智能技术的发展还不具有完善性和智能性,要机器人自身对线路进行定位在科学技术上还存在一定困难。而机器人在工作中所拥有的线路巡查定位功能,主要是通过程序人员在机器人设计时安装了编码器和传感器来获取定位信息分析,借此实现巡查定位的效果。(2)机器人的越障功能。越障功能也是智能机器人的运动技能,在线路巡查工作中对越障技能设计,根据工作特点设计了机器人的杆塔越障和直线段。机器人在面临一些坡状的地形时,最容易出现滚动打滑的现象,这时机器人的程序设计中需要对自身所处的环境进行分析再选择不同的运行方式,面对这样的运动特点机器人需要对自身所处的环境进行精确判断,才能实现自身运动工程的可控性。机器人能在不同工作地形条件进行运动,这样才能保证整个巡查工作的顺利进行。 2.3GPS的输电线路智能巡检 目前输电线路智能巡视管理系统,在实际运用中取得了较好的应用效果,在零下十度以及高温等恶劣的环境和运行条件下,能够保持正常运转;巡检设备具有小巧灵便、定位准确快捷的优点;记录缺陷的语言和格式统一化、标准化;操作系统不会因断电和设备损坏等原因,造成数据损失的问题。另外可根据线路实际情况以及缺陷管理模式,对缺陷库进行自行制定和修改,使管理系统的维护和运行具有较强的灵活性,并对缺陷记录格式和术语进行了统一和规范。 2.4在线监测智能技术 由于现代工业科学技术的快速发展,整个社会的经济也快速增长,想要实现工业经济的进一步发展,各个行业都需要对以往的工业技术进行改进,才能实现自身飞跃性的发展,从而从中获得更大的经济效益。也正是这一理念推动了整个社会发展的快速进步,在我国的电力系统的管理中也不例外。从我国电力系统的结构分布来看具有广大等特点,在进行高压输出线路巡查时还容易受到不同的地形环境的影

智能化电网输电线路状态在线监测系统

智能电网·高压输电线路状态在线监测系统 一系统简介 随着国家电力建设的发展,电网规模不断扩大,在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多,输电线路的巡检和维护越来越表现出分散性大、距离长、难度高等特点。因此对输电线路本体、周边环境以及气象参数的智能化远程监测成为智能电网改造的重要工作。输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要组成部分,是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。 STC_OLMS系列输电线路状态在线监测系统电子测量、无线通讯、太阳能新能源技术及软件技术等实现对导线覆冰、导线温度、导线弧垂、导线微风振动、导线舞动、次档距震荡、导线张力、绝缘子串风偏(倾斜)、杆塔应力分布、杆塔倾斜、杆塔振动、杆塔基础滑移、绝缘子污秽、环境气象、图像(视频)、杆塔塔材被盗等状况的实时在线监测,预防电力线路重大事故灾害的发生。 系统采用模块化设计,可以独立使用,也可自由组合,功能模块组合如下图所示: 杆塔振动输电线路防

二 技术标准 1、Q/GDW 242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规范》 2、Q/GDW 243-2010《输电线路气象监测装置技术规范》 3、Q/GDW 244-2010《输电线路导线温度监测装置技术规范》 4、Q/GDW 245-2010《输电线路微风振动监测装置技术规范》 5、Q/GDW 554-2010《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》 6、Q/GDW 555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》 7、Q/GDW 556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》 8、Q/GDW 557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》

输电线路智能巡检系统的实用化研究

输电线路智能巡检系统的实用化研究 摘要输电线路是电力系统的重要组成部分,输电线路巡检管理是有效保证输电线路及其设备安全、提高供电可靠性、降低线路故障率的一项重要基础性工作。本文对输电线路智能巡检系统的实用化进行研究。 关键词地理信息系统;全球定位系统;输电线路智能巡检系统 1 系统特点及结构 1.1 系统特点 输电线路智能巡检系统能够提高设备巡检质量,及时记录并分析设备缺陷和隐患,提高科学运行管理水平,实现人性化、信息化管理,其特点为与杆塔设备无硬件联系,不需在杆塔上装设辅助设备;系统具有较高的安全性和稳定性,满足野外的工作条件;界面清晰明了,操作简便,易于掌握;定位准确快捷;实现输电线路巡检无纸化和巡检结果录入的规范化;及时地反映设备的巡检故障缺陷情况;以详细而规范的原始数据积累,作为输电设备状态检修的可靠依据;线路巡检数据的收集、查询、统计等工作更加方便、规范;有效监督巡检人员的到位情况,最大限度地减少漏检、错检[1]。 1.2 系统功能 (1)基准定位 基准定位就是在进行首次的巡线工作和巡视新线路时,采集新线路上的所有设备的位置信息和属性信息,前者用于创建日后巡检工作中指导巡检的工作地图,后者对应于桌面巡检系统中的巡视设备管理。实际工作要求只有在收集、完善了这2部分信息后才能进行正常的巡检工作。 (2)日常巡检 日常巡检就是巡线员在巡检过程中采用PDA中的GPS接收器获取当时所在地理位置的经纬度信息和当前时间信息,然后与原始巡视点定位信息进行比较,并将现场检测的线路缺陷情况记录在PDA中,以便在任务完成后上传到桌面巡检系统进行处理。依据系统围绕两大工作流程所完成的工作,得出线路日常巡检的工作流程见图1。 a.作业任务生成。由监控调度员通过已分配的管理员账号登录桌面巡检系统制定任务,即指定某一日期某条线路的巡检任务(包括定期、特殊、故障、夜间、登杆以及初始化巡视工作)由某个班组的某一位巡检员承担;可以提前安排巡检计划;在任务执行前可修改、变更。

输电线路无人机巡检技术的应用与分析

输电线路无人机巡检技术的应用与分析 摘要:输电线路巡检是管理电力线路的核心工作,为保障人民的生活和生产用电,电网公司要定期对电力线路进行一系列精细化的巡视,及时发现缺陷,消除 隐患。现阶段的电力巡检系统满足了地面上的隐患排查、数据采集工作,但对于 高空带电部位的缺陷排查工作难度大,隐患不易发现。在科学技术的发展下我国 的无人机技术已经逐渐成熟,开始逐渐运用在实际生产过程中,无人机巡检是目 前输电线路智能化应用手段之一,不仅减少了人力的消耗,也提高了排查故障的 效率。满足了电网对信息化及自动化的需求。 关键词:无人机;输电线路;线路巡检 1输电线路巡检 输电线路巡检主要对输电线路进行定期巡视检查,随时掌握和了解输电线路 的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况,发现存在的安全隐患及 时处理,保证用电安全。人工巡检是一种传统的巡检方式,也是目前输电线路巡 检的主要方式,满足了地面上的隐患排查、采集工作,但地面观察存在一定的漏洞,对于高空部位缺陷、带电部位缺陷及隐患不易发现,会造成某些安全隐患的 漏查,输电线路的运行情况得不到及时反馈。传统的巡检方式已经暴露出相当大 的弊端,远远落后于国家电力的高速发展。 2无人机巡检技术在输电线路中的应用 无人机巡检作为一种使用可见光及红外热像仪等巡检设备对输电线路进行巡 视检查的全新巡检技术,具有迅速快捷、工作效率高、不受地域影响、巡检质量高、安全性高等优点。据统计,运用无人机进行缺陷识别,杆塔瓶口及以上位置、人工难以发现的缺陷占比78.5%。设备本体巡检效率和质量显著提高,并且极大 降低了劳动强度,提升了巡检效率,确保了对电力设备状态的运行维护能力。因此,无人机巡检已成为输电线路运维不可或缺的手段。 而未来几年的发展趋势中,将实现无人机巡检100%覆盖所有输电线路,输 电线路无人机巡检管控系统100%覆盖所有运维单位,推动人工智能技术在无人 机系统领域的融合应用。使无人机具备智能控制、整合空域和适应环境的能力, 能够协同指挥控制、协同态势生成与评估,协同语意交互,同时利用智能算法对 收集的语音、文字和图像等信息进行智能分析,实现人工智能与无人机的共同发展。 3无人机巡检的优势与不足 3.1降低了巡检人员的工作风险,提高了巡检效率 在使用无人机之前,工作人员在巡检会有高空任务或带电作业任务,对于工 作人员来说具有一定的危险性。借助无人机,减少了作业人员高空危险作业的同时,提高了巡检的质量,及时反馈准确高效的信息,并对输电线路进行全方位立 体化的安全巡查,且在恶劣的地形环境或恶劣的天气状况下也可以安排巡检。使 用无人机之后降低了人员消耗的成本,提高输电线巡检的工作效果,同时保障了 公众的用电稳定安全。 除正常巡检和特殊巡检外,还可将无人机应用在电网灾后故障巡检。当灾害 导致道路受阻、人员无法巡检时,无人机可以发挥替代作用,开展输电线路巡查,准确定位杆塔、线路故障,且视角更广,能避免“盲点”。无人机巡检提高了电力 维护和检修的速度和效率,使许多工作能在设备带电情况下迅速完成,较人工巡 检效率高出数倍。

输电线路的巡视工作及工作方法

输电线路的巡视工作及工作方法 摘要:近年来,随着我国国民经济的飞速发展,人们在生产和生活中对电力供 应的安全稳定性提出了较高的要求。客观上,电网规模不断扩大、输电线路距离 不断延伸,要保证其无障碍的工作周期就要加强巡视效率,以此来实现巡视力量 不足情况下的巡视任务是保障。本文就针对输电线路的巡视工作及工作方式进行 深入探讨。 关键词:输电线路;巡视;效率;问题 输电线路是电力系统的重要组成部分,担负着输送和分配电能的任务。由于 常年受到雷电、湿雾、冰雹以及工业污秽等各种因素的影响,输电线路不可避免 地出现了老化、疲劳、氧化和腐蚀等现象。近年来,在城市建设飞速发展的背景下,土地资源显得弥足珍贵,输电线路通道内的工程施工、群众活动也越来越频繁,如不及时发现各种线路隐患,一旦酿成事故,将会造成不可估量的损失,因 此必须加强线路巡视工作。但目前线路巡视的效率较低,直接影响电力系统的安 全稳定运行。 1.我国输电线路巡视效率的主要影响因素 输电线路巡视工作十分重要,它的主要目的是及时发现线路存在的潜在安全 故障隐患,提前处理发现的威胁因素,将造成输电线路中断的危险点排除、标识、上报,对维护电网的安全性、稳定性和可靠性有积极作用。传统人工线路巡视的 优势在于能够发挥人的积极主动性,在各项非直接影响因素方面的判断更加有效,可以更好地防范于未然,展开未雨绸缪的管理行为。但是,传统人工线路巡视的 劣势也很明显,需要消耗大量的时间并到达指定位置,而真正展开作用于线路的 工作量并不多,由此造成效率低下。具体来说,主要包括以下几方面因素。 1.1输电线路巡视的现代化水平较低 输电线路有着广阔的架设范围、距离延伸较大,这就为线路的巡视与巡查带 来了难度和挑战,使得巡检人员面临着巨大的工作量,承担着繁重的巡查负担, 只有借助现代化的智能技术、先进高端科技等,用来辅助输电线路的巡视与巡查,才能最大程度地提高输电线路的巡检效率和水平,然而,目前部分地区由于经济 落后,基础设施发展不健全等,再加上电力企业对输电线路的巡视与巡查工作重 视程度不足等,使得现有的输电线路巡视依然停留在相对保守、落后的阶段,科 学先进的巡视技术、巡查技术未得到普及和应用,使得输电线路巡视工作整体上 处于落后阶段,影响了电力系统的运行效率,也造成线路巡视效率低下,巡查工 作质量较低。 1.2巡视分组不当 在线路巡视过程当中,线路巡视负责人分组时,标准不一,经常不一样,负 责人主要是根据以往巡视经验进行分组,往往存在分组盲目性,同一区段杆塔号、同一巡视范围不同负责人分配任务时,每组巡视人员所分配的路段也不一样,这样,经常造成巡视人员走冤枉道,特别是在山区分组巡视时,有时一个巡视小组 分错一个杆塔号,甚至就会延长整个巡视小组2-3倍的巡视时间,一线巡视人员 对此都深有体会。 1.3巡视交通方面的因素 现阶段,输电线路建设规模不断扩大,其延伸范围较大,个别地区甚至波及 到若干个区域,这就必然涉及到大范围内的交通运输条件问题,使得线路巡视工 作也面临着较大的挑战,工作量日益扩大。这就对巡视工作提出了全新的要求,

电力输电线路自动巡检系统及方法与制作流程

本申请实施例公开了一种电力输电线路自动巡检系统及方法,由微型无人机群、边缘控制台、巡检控制中心组成,其中,巡检控制中心向边缘控制台下达巡检计划,边缘控制台根据所述巡检计划制定微型无人机群巡检策略,微型无人机群按巡检策略分组执行检查,微型无人机群完成检查任务后,返回边缘控制平台并传输巡检数据,边缘控制平台读取巡检数据,并识别巡检目标的缺陷情况,同时将缺陷情况上报巡检控制中心,生成巡检报告。 权利要求书 1.一种电力输电线路自动巡检方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤一:巡检控制中心把年度/季度/月度巡检计划下发至区域内各条输电线路的所有边缘控制平台; 步骤二:各个边缘控制平台根据自己微型无人机群的状态按照巡检计划要求制定本地化的巡检策略,并向巡检控制中心上报备案; 步骤三:在所述巡检策略制定的巡检作业日,在微型无人机群起飞前的一定时间内,根据边缘控制平台采集到的气象数据对制定的巡检策略进行校验,确定当前的气象条件是否允许微型无人机群起飞作业;若不允许,则放弃本次作业计划,并由边缘控制平台重新制定巡检策略后再执行;若允许,则平台在计划时刻下达开始巡检作业的命令;

步骤四:微型无人机群按照巡检策略的分组起飞并执行巡检作业,按照各自分组预定的飞行路线自动巡航,对各自分组确定的巡检目标进行图像视频的采集,边缘控制平台在无人机作业的过程中对无人机的飞行轨迹和状态进行监控; 步骤五:在巡检过程中,若有无人机出现工作异常的情况,边缘控制平台需安排备用无人机前往作业现场接替异常无人机巡检,并要求异常无人机返航; 步骤六:微型无人机在完成各自的巡检作业后自动返回边缘控制平台,在固定机位降落后进行充电、飞控系统检查及维护,同时通过数据传输接口将采集的巡检图像视频传送给边缘控制平台; 步骤七:边缘控制平台读取巡检图像视频后,使用图像识别技术对巡检目标的缺陷情况进行分析; 步骤八:若发现缺陷,根据缺陷特征与缺陷特征数据库进行对比,确定缺陷等级;边缘控制平台及时上报缺陷情况至巡检控制中心; 步骤九:边缘控制平台汇总各组无人机巡检结果并生成巡检报告,按巡检计划要求定期上报至巡检控制中心。 2.根据权利要求1所述的一种电力输电线路自动巡检方法,其特征在于,所述制定本地化的巡检策略具体包括: 将所述巡检计划分解到日和小时的级别,确定不同时段内的巡检目标杆塔和线路;同时对微型无人机群进行分组,确定每组执行无人机的备用机;并确定各组无人机巡检时的飞行路线。 3.根据权利要求1所述的一种电力输电线路自动巡检方法,其特征在于,若所述使用图像识别技术后未发现缺陷,则边缘控制平台在汇总各组微型无人机巡检结果后,生成本期巡检报告,按要求定期上报巡检控制中心。

高压线巡检机器人的结构设计

1 绪论 1.1 课题的研究背景 高压输电线路担负着我国电力传输的重任,它的安全可靠运行直接关系到国家经济的稳定发展。目前,采用高压和超高压架空的电力线路是长距离输配电力的主要方式,电力线路作为电力系统的重要组成部分,长期暴露在自然环境中,不仅要受正常机械载荷和电力负荷的内部压力,还要经受污秽、雷击、强风、滑坡、沉陷等外界侵害,将会促使线路上各元件产生老化,如不及时发现和消除,就可发展成为各种故障,对电力系统的安全和稳定运行构成威胁。因此,线路巡检是有效保证输配电线路及其设备安全运行的一项基础工作。线路巡检工作就是通过对输配电线路的巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化,及时发现设备缺陷和危及线路安全的隐患,提出具体检修意见,以便及时消除缺陷、预防事故发生,或将故障限制在小范围,从而保证输配电线路安全和电力系统的稳定。 对高压输电线路传统的巡检方式有飞机巡检、车辆巡检和人工巡检。 飞机巡检是指检测人员在直升飞机上利用望远镜或其它检测工具对线路进行巡查,发现是否存在缺陷和故障,如图1-1所示。一般安排在晴朗、能见度较好的天气条件下进行,不过由于直升飞机飞行速度的影响,线路从巡检人员的视野中快速经过,且巡检时一般要求直升飞机靠近高压线路飞行,因此这种巡检方式对巡检人员和飞行员的技术要求都较高。此外,飞机巡检易受气候变化、航空管制等影响,运行成本高,危险性大[1],难以得到推广。

高压线巡检机器人的结构设计 图1-1 飞机巡检方式 Fig.1-1 Aircraft inspection methods 车辆巡检是指在车辆等地面交通工具的配合下,巡检人员携带各种检测设备对线路进行巡查,如图1-2所示。这种检测方法机动性较好,成本也较飞机巡检低,在条件允许下,还可利用车辆承载能力强的特点,额外携带检修工具,根据需要就地开展检修。这种巡检方法的缺点是需要地面道路的支持,受地形的限制,在高山、丛林或沼泽等地理条件复杂的区域,车辆无法到达,巡检工作无法顺利开展。 图1-2 车辆巡检方式 Fig.1-2 Vehicle inspection methods

电力行业标准《架空输电线路机器人巡检系统

电力行业标准《架空输电线路机器人巡检系统 通用技术条件》编制说明 1 任务来源及工作过程 本标准根据国家能源局达的2016 年能源领域行业标准制(修)订计划(国能科技【2016】238号文件)要求制定。 2016年11月,全国架空线路标准化技术委员会线路运行分技术委员会秘书处在广州组织召开了《架空输电线路机器人巡检系统通用技术条件》电力行业标准起草小组启动会议。广东电网有限责任公司电力科学研究院、中国电力科学研究院、武汉大学、国网湖北省电力公司、国网吉林省电力公司、山东鲁能智能技术有限公司、广东科凯达智能机器人有限公司和标委会秘书处有关人员参加了会议。广东电网有限责任公司电力科学研究院汇报了标准编制提纲及标准草稿,会议讨论了标准编制提纲及草稿,并对下阶段标准编写工作进行部署。 2017年1月,第五届全国架空线路标准化技术委员会成立大会暨2016年工作会议在北京召开,标准主要编写单位广东电网有限责任公司电力科学研究院、中国电力科学研究院、武汉大学参加了会议。会上对《架空输电线路机器人巡检系统通用技术条件》初稿进行了审查,提出了修改建议。 2017年4月,全国架空线路标准化技术委员会线路运行分技术委员会秘书处在广州组织召开了《架空输电线路机器人巡检系统通用技术条件》行业标准讨论稿研讨会议。会上对标准讨论稿进行了认真的讨论,提出了《架空输电线路机器人巡检系统通用技术条件》征求意见稿。 2编制原则和主要内容 2.1 编制原则 编写该标准遵循与相关标准协调一致的原则,与设计规范和运行规程方面的相关标准没有矛盾。本标准是在充分总结、吸取我国输电线路人工巡检和输电线路运行维护经验的基础上,并结合我国架空输电线路机器人巡检系统技术研发和实际应用经验而制定的。 编写组在收集整理了相关基层单位架空输电线路机器人巡检系统应用情况和生

电力智能巡检系统概述

1.概述 电力系统的稳定运行关系着人民生活和生产活动乃至国家和社会的稳定。电力系统的每一次故障都有可能给社会造成无法估量的损失。所以,保证电力系统安全运行是输变电部门等电力行业的首要任务。 电力设施巡检是有效保证电力系统安全的一项基础工作。巡检的目的是掌握线路运行状况及周围环境的变化,发现设施缺陷和危及线路安全的隐患,保证线路的安全和电力系统稳定。 华微电力智能巡检系统是华微软件在多年的移动技术开发经验的基础上,和广州供电局输电部、茂名供电局等单位联合研制成功的,它结合了Microsoft Windows Mobile、GPS、RFID、无线通信以及商业智能等先进技术。 华微电力智能巡检系统由巡线终端和后台管理系统组成。总体架构如下: 巡检终端是一个运行Microsoft Windows Mobile的Pocket PC,该Pocket PC装备有GPS/RFID和无线通讯设施(GPRS或者CDMA)。该终端可以通过无线通信和后台管理系统联系。后台管理系统提供任务管理、设施台帐管理和缺陷管理和分析等功能,并接受来自于巡检终端的巡检记录等资料。 华微输电线路智能巡检系统的设计目标是通过确保巡检工作的质量以及提高巡检工作的效率来提高设备维护的水平。具体地说,华微电力智能巡检系统主要解决了电力设施巡检工作中以下三个重要问题: 1. 巡检不到位、漏检、或者不准时; 2. 手工填报巡检结果效率低、容易漏项或出错; 3. 管理人员难以及时、准确、全面地了解线路状况,难以制定最佳的保养和维修方案。 2.功能与特性 2.1.巡检终端 在用户登录系统后,巡检终端能够通过有线或者无线的方式获取巡检任务。 巡检终端能够方便填写被巡检设施的运行情况。系统为用户提供标准、规范、高效的设施巡检报告录入方式。

南方电网无人机技术规范架空输电线路多旋翼无人机巡检系统专用

南方电网设备标准技术标书 架空输电线路多旋翼无人机巡检系统 专用部分 技术标书编号:0602501052201509 中国南方电网有限责任公司 2015年9月

目录 1....标准技术参数. (1) 2 项目需求部分 (3) 2.1 供货需求及供货范围 (3) 2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表 (3) 2.3 图纸资料提交单位 (4) 2.4使用条件 (4) 2.5特殊情况下使用条件 (4) 2.6 项目单位技术差异表 (4) 3 投标人响应部分 (5) 3.1投标人技术偏差 (5) 3.2投标人资料提交时间要求 (5) 3.3 推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表 (5) 3.4 主要元器件来源 (6) 3.5 投标方需说明的其他问题 (6)

1标准技术参数 投标方应认真逐项填写所供设备技术参数和性能要求响应表(见表1.1)中“投标方保证值”栏,不论“标准参数值”栏是否给出具体数值,都不能空格,也不能以“响应”两字代替,不允许改动本表内“投标方保证值”栏之外的数值。如有差异,请填写表 4.1:技术差异表。 表1.1 技术参数和性能要求响应表

供货方应对使用单位指定的机组人员进行培训,参加培训人数可由双方协定;如果多旋翼无人机空机重量大于7公斤,供货方提供的培训应取得行业协会签发的合格证。 2 项目需求部分 2.1 供货需求及供货范围 投标方提供的多旋翼无人机系统的具体规格见表2.1:供货范围及设备需求一览表。投标方应如实填写“投标方保证”栏。 表2.1供货范围及设备需求一览表 2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表 投标方应向招标方提供必备的备品备件、专用工具和仪器仪表清单见表 2.2,要求提供的备品备件、专用工具和仪器仪表应是新品,与设备同型号、同工艺。 表2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表清单(项目单位填写)

110kV架空输电线路巡检机器人视频图像传输

1引言 为了确保高压输电线路的安全运行并减小人工巡检的工 作量,在国家863计划项目的资助下,我们对110kV架空输电线路巡检机器人进行了研究。机器人要完成巡检任务,不仅要求它能在输电线上快速的行走,还必须能够跨越诸如防震锤、耐张线夹、悬垂线夹等各种障碍。而在实际线路中,障碍物的类型多,环境复杂,有时仅靠机器人自身的传感器和动作决策库无法实现自主越障。在这种情况下,需要操作人员对其进行远程控制,协助机器人越过障碍物,确保机器人能够继续对线路进行巡检。 要实现机器人的远程控制,就必须使地面基站操作人员能够实时地获得机器人所处的环境信息,因此需要机器人将采集到的图像信息实时地传输给地面监控计算机,操作人员根据图像信息向机器人发出控制指令。对于远程监控系统来讲,有效地利用有限带宽进行实时快速地传输是一个方面,这可以通过 采用高效的压缩算法得以实现[1,2] ;而图像变化的连贯性是有效 监控的另一个重要因素,在某些情况下,图像传输速度虽快,但在监控端的图像却是时快时慢不连贯,同样不利于有效监控。 本文首先对110kV架空输电线路巡检机器人系统的组成进行了简单介绍,然后从提高图像传输速度和品质出发,探讨了如何利用并行方式提高图像传输的速度;通过分析影响图像连贯性的因素提出了实现图像连贯的实现方法;重点介绍了如何根据传输来的图像对机器人进行远程控制,最后用VC++编程实现了巡检机器人图像的实时传输和远程控制,并进行了实验验证。 2巡检机器人系统组成 巡检机器人本体照片如图1所示。主要由五大部分组成: 110kV架空输电线路巡检机器人 视频图像传输 肖海荣1周风余2宋洪军2刘文江11(山东交通学院信息工程系,济南250023)2(山东大学控制学院,济南250061) E-mail:xiaohairong@163.com 摘要论文首先介绍了110kV架空输电线路巡检机器人系统的组成和采用基于图像传输的远程控制的必要性,然后 从提高图像传输速度和品质出发,探讨了如何利用并行方式提高图像传输的速度,提出了实现图像连贯性的方法;最后用VC++编程实现了巡检机器人图像的实时传输和远程控制。实验表明,图像传输及远程控制效果理想,达到了设计要求。关键词 视频图像传输 110kV输电线路 巡检机器人 远程控制 文章编号1002-8331-(2006)10-0184-04文献标识码A 中图分类号TP242.2 ResearchonVideoTransmissionofInspectionRobotfor 110kVOverheadPowerTransmissionLines XiaoHairong1ZhouFengyu2SongHongjun2LiuWenjiang1 1(InformationEngineeringDepartment,ShandongJiaotongUniversity,Ji'nan250023) 2(CollegeofCotrol,ShandongUniversity,Ji'nan250061) Abstract:Intheremotemonitoringandcontrolsystem,efficiencyandconsistencyofvideotransmissionisvite importantforefficientmonitoring.Inthispaper,aimmingathowtoenhancetheefficiencyandconsistency,wediscussthedesignprocessofremotevideotransmissionandtheremotecontrolschemeforinspectionrobot.Theefficiencyandconsistencyofthevideotransmissionandthefeasibilityoftheremotecontrolschemearesupportedbytheexperimentresults.Keywords:videotransmission,110kVPowerTransmissionLines,inspectionrobot,remotecontrol 基金项目:国家863高技术研究发展计划资助项目(编号:2002AA420110-4) 作者简介:肖海荣(1969-),女,硕士,副教授,主要研究方向为智能机器人的研究和开发,计算机监控系统。周风余(1969-),男,在读博士,副教授, 主要研究方向为特种机器人的研究、开发和利用。宋洪军(1975-),在读博士,研究方向为机器人视觉。刘文江(1971-), 研究方向为计算机控制。

智能电网输电线路状态在线监测系统

For personal use only in study and research; not for commer c i a l use 肇智能电网?高压输电线路状态在线监测系统 聿一系统简介 莄随着国家电力建设的发展,电网规模不断扩大,在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多,输电线路的巡检和维护越来越表现出分散性大、距离长、难度高等特点。因此对输电线路本体、周边环境以及气象参数的智能化远程监测成为智能电网改造的重要工作。输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要组成部分,是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。 袁STC_OLM系列输电线路状态在线监测系统电子测量、无线通讯、太阳能新能源技术及软件技术等实现对导线覆冰、导线温度、导线弧垂、导线微风振动、导线舞动、次档距震荡、导线张力、绝缘子串风偏(倾斜)、杆塔应力分布、杆塔倾斜、杆塔振动、杆塔基础滑移、绝缘子污秽、环境气象、图像(视频)、杆塔塔材被盗等状况的实时在线监测,预防电力线路重大事故灾害的发生。 肁系统采用模块化设计,可以独立使用,也可自由组合,功能模块组合如下图 所示:

芃 袂二技术标准 莇1、Q/GDW 242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规范》 薆2、Q/GDW 243-2010《输电线路气象监测装置技术规范》 螁3、Q/GDW 244-2010《输电线路导线温度监测装置技术规范》 蚀4、Q/GDW 245-2010《输电线路微风振动监测装置技术规范》 蒇5、Q/GDW 554-2010《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》羆6 Q/GDW 555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》 蒃7、Q/GDW 556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》 葿8、Q/GDW 557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》

架空输电线路机器人全自主巡检系统及示范应用

架空输电线路机器人全自主巡检系统及示范应用 Full Automatic Inspection System and Its DemonstrationApplication Based on Robot for Overhead Transmission Lines 彭向阳1,钱金菊1,吴功平2,麦晓明1,魏莱3,饶章权1 1.广东电网有限责任公司电力科学研究院,广州510080 2.武汉大学动力与机械学院,武汉430072 3.广东电网有限责任公司惠州供电公司,惠州516001 基金项目:南方电网公司重点科技项目(K-GD2014-0621);国家高技术研究发展计划(863计划)(2006AA04Z202);Project supported by Key Science and Technology Project of China Southern Power Grid Co;,Ltd;(K-GD2014-0621),National High-tech Research and Development Program of China(863Program)(2006AA04Z202); 摘要 机巡作业是当前电力巡检的主要发展方向,但与直升机、无人机以及变电站机器人相比,我国输电线路机器人巡检尚未达到实用化水平。为此,对输电线路机器人实用化巡检关键技术开展了研究,建立了机器人典型作业模式,研发了穿越式、跨越式两类巡检机器人,提出了机器人行走路径改造方法,首次设计了机器人自动上下线装置,并完成了机器人全自主巡检系统的研制。机器人通过了多种复杂自然环境和电磁环境工况的试验考核,以及户外真型线路试验段的功能测试,在500kV带电运行线路开展示范应用,对线路设备同时进行可见光和红外检测。巡检中暴露了巡检系统存在的问题并进行分析解决,提出了机器人异常情况下的紧急救援措施并成功开展带电救援作业。机器人单次巡检里程达到10km以上,巡检应用取得良好效果,机器人巡检系统达到一定的实用化水平。

输电线路智能巡检技术探讨与研究应用

输电线路智能巡检技术探讨与研究应用 摘要:输电线路作为电力系统的重要组成部分,线路巡检工作的效率和质量将 直接关系到输电系统的安全可靠运行。本文对目前国内外存在的巡线技术进行分 析比较,指出各自的优缺点,对无人机巡线技术、机器人巡检技术及视频监控技 术进行详细地探讨与研究,扬长避短,最后提出一种无人机巡检技术、线路机器 人巡检技术与监控装置融为一体的综合巡线方式的设想方案,从而实现输电线路 巡检“全天候、全方位、全数据、全自动化”的目标。 关键词:输电线路;智能巡检;直升机巡线;无人机巡线;机器人巡线;视 频监控 0 引言 随着国内经济的快速发展,电能的需求越来越大。供电的可靠性对整个社会的和谐稳定,人民的正常生活,经济的持续发展起着至关重要的作用。而输电线路的安全运行是保证整个 供电系统正常运行的基础。因此,切实落实好输电线路的巡检工作,提高工作效率和质量, 维护输电线路的稳定运行具有重大的意义,也是国家电网公司的一项重大的责任。 通过输电线路巡视检查能及时准确的掌握线路运行情况以及周围环境的变化情况,发现 电力设备缺陷以及危及线路安全的隐患,提出具体的修改意见,及时消除缺陷,预防事故的 发生,从而有效的保证了输电线路的安全,达到电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行 目标[1]。目前国内外的线路巡检方法主要分为三大类:1、传统的人工巡检;2、半自动化的 巡检模式;3、全自动化的巡检模式。本文的第一部分将现在的几种巡线方式进行比较;第 二部分详细介绍目前国内外全自动化巡检方式的发展状况;第三部分提出几种全自动化巡检 方式相结合的巡检模式。 1 线路巡检方式的优缺点 1.1 传统的人工巡检 传统的人工巡检主要包括特殊标记法、条形识别法、信息钮采集法、射频卡采集法。这 些方法多以地面巡线为主。人工巡检最大的优点就是操作简单,观察直接。但存在着以下方 面的缺点: 1巡线困难随着电力系统的快速发展,输电线路和输电设备不断增多,高电压,远距离,大功率的输电线路的出现,输电线路越来越远离城市和主要交通道路,穿越的地理环境也更 加复杂,这给传统的人工巡线工作带来许多困难,人工巡线的工作量也在与日剧增。 2维护费用高这几种巡线方式都需要在每个巡视点安装额外的监测设备(如特殊标示、 条形码、信息钮等)以达到巡检到位和对野外工作人员工作考核的目的。但由于现在输电线 路的大力发展,巡视点的大量增多,导致所需安装的检测设备也在同倍增多,且这些检测设 备大多安装在户外,容易遭到自然和人为破坏,需要大量的后续维修保养费用。 3巡检资料以纸质方式保存, 存在统计和查询困难。每次巡检后都会产生大量的巡检记录, 要对这些记录的数据进行收集、汇总、分析和统计, 工作量相当大[2][3]。 4 巡检质量低高压架空线路往往架构在离地面较高的位置,线路和杆塔上细微的损坏不 能及时发现,留下隐患,威胁电力系统的安全运行。由于架空线路和电力设备等都是安装在 户外,线路和设备上一些细小的隐患经过风吹日晒雨淋将会很快发展成影响电力线路安全运 行的重大问题。此外,巡线过程中可能存在伪造数据的现象,巡线人员的素质对巡线的质量 具有比较大的影响。 总而言之,在传统的人工巡检模式中,巡检受到过多人为因素的影响。 1.2半自动化的巡检模式 半自动化的巡检模式主要有GPS+GIS智能巡线模式和直升机巡检模式。 1.2.1 GPS+GIS智能巡线模式 目前GPS(Global Positioning System,全球卫星定位系统)和GIS (Geographical Information System,地理信息系统)技术日益成熟,微处理器技术飞速发展,3G无线通讯技术日新月异[4],基于掌上电脑(PDA)、GPS和GIS相结合的智能巡检方式正处于广泛的研究

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