无人机电力巡检及三维模型重建技术研究

发布时间：2018-05-20 03:25

  本文选题：无人机巡线 + 三维建模　； 参考：《山东大学》2017年硕士论文

【摘要】：无人机技术的发展为架空输电线路的巡检工作提供了新的平台,将无人机技术应用于电力线路巡检中,不但可以大大减轻电力巡线的人力投入,还能快速、安全地对线路实施巡检,研究方向前景广阔,具有重要的实用价值。无人机巡线还可以通过任务规划和智能分析诊断的软件系统提高巡检作业质量和科技水平,增强电力生产自动化综合能力,创造更高的经济效益和社会效益。本文研究了无人机在电力巡线和三维模型重建方面的关键技术和应用,主要工作概括如下:介绍了无人机巡线技术应用的研究现状以及国家在智能电网建设中对输电线路无人机巡线系统的发展情况,详细分析了巡线用无人机系统的分类和特点,并提出了使用不同机型无人机混合搭配开展巡线的意见,阐述了无人机在输电线路巡检、线路架设验收以及线路规划等不同场景下的应用以及面临的问题,简要分析了未来电力巡检领域的主要研究方向。数字电网建设中的一项重要内容是进行三维建模,本文详细阐述了通过对输电线路走廊地形及线路的三维模型构建来建立三维数字化电网,从而可以结合杆塔挂载监控设备来回传即时状态数据,实现各种电力专业分析,如模拟各种风速、温度、覆冰等条件下线路的弧垂变化情况,或者模拟树木生长情况等,为输电线路的科学管理提供技术支撑。介绍了基于Pix4D mapper的三维模型重建技术和基于激光雷达的测距技术的系统组成与工作原理、平台搭建、实验方案以及成果分析,通过实验数据分析得出了两者在构建电力输电线路三维模型的成像质量、测量精度以及各自的优缺点,为今后深化行业应用提供了参考依据。
[Abstract]:The development of UAV technology provides a new platform for the inspection and inspection of overhead transmission lines. The application of UAV technology to the inspection of electric power lines can not only greatly reduce the manpower input of power inspection lines, but also quickly. The research direction is broad and has important practical value. UAV inspection can also improve the quality of inspection and technology through the software system of task planning and intelligent analysis and diagnosis, enhance the comprehensive ability of electric power production automation, and create higher economic and social benefits. In this paper, the key technologies and applications of UAV in power inspection and 3D model reconstruction are studied. The main work is summarized as follows: the research status of UAV survey technology application and the development of transmission line UAV patrol system in the construction of smart grid are introduced, and the classification and characteristics of UAV system for line patrol are analyzed in detail. The paper also puts forward the opinions of using different UAVs mixed with each other to carry out line patrol, and expounds the application and problems of UAV in different scenarios, such as transmission line inspection, line erection acceptance, line planning, etc. The main research directions in the field of electric power inspection in the future are briefly analyzed. 3D modeling is an important part in the construction of digital power network. In this paper, the 3D digital power grid is built by constructing the terrain of transmission line corridor and the 3D model of transmission line. Thus it can be combined with tower mounted monitoring equipment to send back instant state data, and realize professional analysis of various kinds of electric power, such as simulating the sag changes of lines under various wind speed, temperature, icing and other conditions, or simulating the growth of trees, and so on. To provide technical support for the scientific management of transmission lines. This paper introduces the system composition and working principle of 3D model reconstruction technology based on Pix4D mapper and ranging technology based on lidar, the platform construction, the experimental scheme and the analysis of the results. Through the analysis of experimental data, the imaging quality, measurement accuracy and advantages and disadvantages of the 3D model of power transmission line are obtained, which provides a reference for deepening the application of the industry in the future.
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：V19;TM75

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