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无人机自主电力巡线关键技术研究

发布时间:2020-06-27 05:41
【摘要】:随着无人机技术及智能技术的快速发展,智能无人机系统的工程应用已不是空中楼阁。我国输电线路区域分布范围广且不均衡,所处地形复杂,自然环境恶劣,线路的巡检工作对人力、物力、财力都是巨大的消耗。无人机巡线技术作为一项融合电力、导航、通信、航空、控制、图像处理等多个领域的高新技术,能够帮助或替代人力完成巡线工作,具有极其重要的现实意义和研究价值,近年来已得到了广泛关注。本文研究了完全自主的无人机巡线系统实现的系统设计方法及关键技术,主要工作概括如下:对无人机自主电力巡线系统进行了顶层设计,模块化的将整套无人机电力巡线系统划分为无人机智能起落站平台,无人机数据采集平台及远程综合监控系统三个组成部分,并设计了系统的主要作业方式和流程,针对无人机电力巡线应用,对航迹规划、无人机避障及视觉检测三项关键技术进行了着重研究。针对电力巡线应用提出合理的无人机航迹规划的假设,通过天牛须搜索的启发式算法对二维平面上航迹规划进行仿真,与常见的PSO算法效果进行对比,验证了天牛须搜索在无人机航迹规划应用上的可行性与优越性。采用了多传感器信息融合的避障方案,详细介绍了无人机数据采集平台传感器选型、安装及测量标定的方案,并且应用自适应卡尔曼滤波的方式对传感器测距信息进行融合,从而更精确的获取无人机与障碍物的距离,作为无人机进行避障决策的信息基础。探索了输电线路中线路视觉检测方法,采用双光云台同时采集RGB图像及红外图像,并且采用ORB特征匹配的方法进行两种图像源的匹配,作为视觉检测电力线路部件及故障的更为丰富的信息源。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TM75;V279;V249
【图文】:

超视距,瓦特,地面站,巡线


J邋?逡逑.n逡逑图1-1福州“海西”号电力巡线无人直升机逡逑内越来越多的公司及机构推出它们的电力巡线无行的固定翼无人机实现了邋7天8000公里的台风灾无人直升机在18分钟内巡线2.2公里长有6座杆塔经无人机巡线服务覆盖了多个省市以及三大电网(电网)。逡逑

巡线,电力,无人机,无人直升机


逡逑图1-2易瓦特公司超视距巡查地面站逡逑以上提到的无人机电力巡线系统,均缺乏自主性与智能性,一定程度上需要逡逑人的参与。同时,以上的无人机电力巡线系统也没有考虑到无人机的续航与工作逡逑效率问题,在实际应用时会面临较大的困难。无人机自主电力巡线,融合电子、逡逑通信、图像识别等多个技术领域,是对现有技术的一种极具现实意义的集成。其逡逑4逡逑

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