摘要：输电线路是电网的重要组成部分,确保输电线路安全是保障电力系统稳定运行的重要措施。文章提出一种基于YOLO(you only Look once)算法的输电线路检测模型,用以对无人机等可见光拍摄图像中的输电线路进行物体检测。输电线路的识别检测任务一直是目标检测任务的难题,针对输电线路细长物理结构的特点,对微型目标检测YOLO模型进行改进,设计了对细长物理结构的高长宽比预测锚(anchor),对特征提取网络Darknet进行精简,在保持模型性能和检测精度的基础上对其进行轻量化处理,设计一种可通过单GPU(graphics processing unit)训练的轻量级模型并通过实验与原始YOLO模型、Faster R-CNN以及SSD在测试集上进行性能对比。实验结果表明,轻量级YOLO模型在测试集上检测精度达到83.04%,说明预测锚结构和精简后的网络模型对于输电线路检测是有效的。

摘要：电力机器人服役于超高压强电磁特种作业环境下,机器人动力学模型是机器人机械结构设计、电气系统设计及控制器设计的关键,且动力学模型的精确度和复杂度直接影响机器人控制性能和机器人的运行速度。针对高压双分裂输电线路四轮移动带电作业机器人常规动力学建模方法计算量大、复杂、不利于机器人机构和控制器设计的问题,提出了一种基于分层递推结构的机器人动力学建模方法。通过分解作业过程中机械臂的运动,利用拉格朗日动力学建模方法对机器人的机械臂基本动作进行了动力学建模,得到了机械臂基本动作的统一动力学模型,通过递推得出了四轮移动机器人的完整动力学模型,最后,通过机器人作业现场获取的关节电机实时数据,在MATLAB软件中进行仿真实验,结果验证了本文机器人动力学模型的正确性,为机器人物理样机开发、控制器和关节驱动机构的设计与选型提供了理论依据。

摘要：电力机器人是提高10kV配网线路检修作业效率的重要装备。目前,配网带电作业方法主要包括斗臂车绝缘手套法和绝缘操作杆间接作业法,其均存在受地形和设备结构制约、安全风险高等问题,难以满足县域配网带电作业的需求。笔者面向线路断接引线作业、柔性电缆搭建旁路作业等任务,研究开发设计了专门实用于10kV配网线路检修机器人的线夹搭火装置、剥皮器、剪线器、快速更换末端的基本构型,提出了机器人的作业运动规划,建立了机器人的三维实体模型,研制开发了可远端操作的巡检作业机器人物理样机。最后,在现场实际带电线路上进行机器人物理样机的人机协同作业试验,结果表明,所开发的机器人物理样机能够更加高效安全地完成相应作业功能。

摘要：高压输电线路是电能传输的重要通道,高压输电线路上有悬垂线夹、防震锤、引流板等主要线路金具,这些金具主要通过螺栓与金具销进行联接,可以说金具销联接的可靠性直接关系到输电线路的正常稳定运行,而恶劣的自然环境势必会造成输电线路金具销的锈蚀、松动甚至缺失,这些都严重威胁输电线路的安全稳定运行,因此,对输电线路常见金具销的补插和检修作业显得尤为重要。针对上述问题,这里提出了一种以大荷载无人机搭载机器人上线并通过机器人机械臂携带金具销拔插末端工具完成线路典型金具销钉的补插作业任务,设计了无人机-机器人的复合控制系统,通过对机器人机械臂系统的运动学理论建模分析与运动规划、作业空间仿真分析,验证了在输电线路狭小作业空间内所设计末端工具实现金具销拔插的可行性和有效性,相比于人工作业,该系统大大提高了作业效率和作业可靠性,本文的研究对于输电线路智能运维管理具有重要理论意义和实际应用价值。

摘要：500kV紧凑型同塔双回线路在带电作业中的安全距离有限、作业难度大,为此本文设计出一种180°旋转伸缩绝缘梯。该工具利用安全绳增加梯子的稳定性,以此提高作业的安全性;其可伸缩性增加了携带的便捷性,通过牵引绳控制梯子的伸缩。根据理论与实验分析,所研究的伸缩绝缘梯的绝缘强度和材料强度均满足使用要求,且相对于绝缘平梯,其安装更加便捷,操作更加简单,能为500kV紧凑型同塔双回线路带电作业提供更良好的作业条件。

摘要：针对巡检过程中存在巡检精度低、范围小的问题,提出了基于北斗星增强技术的无人机电网全域覆盖巡检方法。由于电网全域覆盖图像的处理过程复杂,对电网全域覆盖图像进行了灰度变换,采用直线变换的方式,表示了电网全域覆盖图像的直线信息,提取到无人机电网全域覆盖图像特征。根据电网输电杆塔坐标和输电杆塔所处的方位,计算电网输电杆塔的GPS坐标,基于无人机电网全域覆盖巡检的航点计算原理,计算了无人机电网全域覆盖巡检的水平偏移坐标,规划无人机电网全域覆盖巡检航线。根据北斗地基增强技术原理,将电网地面基准站进行网格化定位,设计了无人机电网全域覆盖巡检程序,实现了无人机电网全域覆盖的巡检。实验结果表明,基于北斗星基增强技术的无人机电网全域覆盖巡检方法不仅可以提高无人机电网全域覆盖巡检精度,还可以提高巡检率,扩大了无人机电网全域覆盖巡检范围。