輸變電設(shè)備智能巡檢作業(yè)技術(shù)

目錄
前言
第1章　緒論　1
1.1　電網(wǎng)設(shè)備巡檢模式　1
1.2　電網(wǎng)設(shè)備智能巡檢需求　2
1.2.1　變電站智能巡檢需求　2
1.2.2　架空輸電線路智能巡檢需求　3
1.2.3　無(wú)人機(jī)智能巡檢需求　5
1.2.4　電纜隧道智能巡檢需求　6
1.3　智能巡檢手段發(fā)展現(xiàn)狀　6
1.3.1　變電站智能巡檢發(fā)展現(xiàn)狀　6
1.3.2　架空輸電線路智能巡檢發(fā)展現(xiàn)狀　11
1.3.3　架空輸電線路無(wú)人機(jī)智能巡檢發(fā)展現(xiàn)狀　17
1.3.4　輸電線路精細(xì)化巡檢發(fā)展現(xiàn)狀　20
1.3.5　電纜隧道精細(xì)化巡檢發(fā)展現(xiàn)狀　22
1.4　智能化巡檢機(jī)器人在變電站中的應(yīng)用　25
第2章　架空輸電線路無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)　28
2.1　無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)概述　28
2.2　無(wú)人直升機(jī)巡檢系統(tǒng)概述　30
2.3　固定翼無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)概述　33
2.4　無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)　36
2.4.1　飛行控制技術(shù)　36
2.4.2　巡檢通信技術(shù)　37
2.4.3　避障技術(shù)　39
2.5　架空輸電線路巡檢現(xiàn)狀與巡檢方式　40
2.5.1　巡檢現(xiàn)狀　40
2.5.2　巡檢方式　41
第3章　架空輸電線路無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)　44
3.1　架空輸電線路的構(gòu)成與分類　44
3.1.1　架空輸電線路構(gòu)成　44
3.1.2　架空輸電線路分類　45
3.2　架空輸電線路典型缺陷及特征　47
3.2.1　架空輸電線路本體缺陷　47
3.2.2　架空輸電線路附屬設(shè)施缺陷　49
3.2.3　架空輸電線路外部隱患　49
3.2.4　典型缺陷示例及分析　50
3.3　無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)流程　58
3.3.1　空域的申報(bào)　58
3.3.2　飛行巡檢工作流程　58
3.4　無(wú)人直升機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)　60
3.4.1　巡檢內(nèi)容　60
3.4.2　巡檢方式　61
3.4.3　巡檢前準(zhǔn)備　62
3.4.4　巡檢作業(yè)　65
3.4.5　巡檢數(shù)據(jù)處理　68
3.4.6　應(yīng)急措施　68
3.5　固定翼無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)　69
3.5.1　巡檢內(nèi)容　69
3.5.2　巡檢前準(zhǔn)備　70
3.5.3　巡檢作業(yè)　72
3.5.4　巡檢數(shù)據(jù)處理　74
3.5.5　作業(yè)注意事項(xiàng)　74
3.6　無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)典型應(yīng)用　75
3.6.1　小型無(wú)人直升機(jī)的巡檢作業(yè)　75
3.6.2　固定翼無(wú)人機(jī)的巡檢作業(yè)　77
第4章　輸電線路無(wú)人機(jī)巡檢技能培訓(xùn)　78
4.1　無(wú)人機(jī)駕駛員資質(zhì)管理與培訓(xùn)　78
4.1.1　無(wú)人機(jī)駕駛員資質(zhì)管理　78
4.1.2　培訓(xùn)流程及內(nèi)容　79
4.1.3　培訓(xùn)方法　84
4.2　輸電線路無(wú)人機(jī)巡檢能力培訓(xùn)　86
4.2.1　輸電線路無(wú)人機(jī)巡檢能力培訓(xùn)現(xiàn)狀　86
4.2.2　無(wú)人機(jī)系統(tǒng)特性培訓(xùn)　87
4.2.3　實(shí)際應(yīng)用培訓(xùn)　88
4.2.4　應(yīng)急飛行培訓(xùn)　92
第5章　架空輸電線路無(wú)人機(jī)自主巡檢作業(yè)技術(shù)　94
5.1　基于巡檢分離的架空輸電線路無(wú)人機(jī)全自主巡檢作業(yè)　95
5.2　架空輸電線路無(wú)人機(jī)自主巡檢作業(yè)技術(shù)瓶頸　101
第6章　電纜隧道機(jī)器人巡檢系統(tǒng)　103
6.1　軌道式機(jī)器人巡檢系統(tǒng)　103
6.1.1　系統(tǒng)架構(gòu)　103
6.1.2　機(jī)器人系統(tǒng)　105
6.1.3　軟件控制系統(tǒng)　108
6.1.4　運(yùn)動(dòng)平臺(tái)　108
6.1.5　系統(tǒng)運(yùn)行模式　108
6.2　功能設(shè)計(jì)　111
6.2.1　檢測(cè)功能　111
6.2.2　其他基礎(chǔ)功能　116
6.3　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)　118
6.3.1　實(shí)時(shí)監(jiān)控主界面　118
6.3.2　機(jī)器人設(shè)備控制　119
6.3.3　巡檢任務(wù)管理　121
6.3.4　數(shù)據(jù)處理功能　123
6.3.5　移動(dòng)端　125
第7章　電纜隧道機(jī)器人全自主巡檢技術(shù)　126
7.1　視覺(jué)精細(xì)定位技術(shù)　126
7.1.1　技術(shù)原理　126
7.1.2　實(shí)現(xiàn)方法　128
7.2　基于視覺(jué)融合的電纜缺陷檢測(cè)技術(shù)　130
7.2.1　技術(shù)原理　131
7.2.2　實(shí)現(xiàn)方法　132
7.3　基于機(jī)器學(xué)習(xí)的高魯棒性視覺(jué)導(dǎo)航技術(shù)　134
7.3.1　技術(shù)原理　134
7.3.2　實(shí)現(xiàn)方法　137
第8章　電纜隧道巡檢機(jī)器人工程實(shí)施與應(yīng)用實(shí)踐　143
8.1　軌道安裝設(shè)計(jì)　143
8.2　機(jī)器人充電及控制系統(tǒng)　144
8.3　附屬設(shè)施安裝與改造　144
8.4　防火門自動(dòng)穿越安裝改造　145
8.5　人工路標(biāo)安裝　147
第9章　變電站智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)　149
9.1　系統(tǒng)架構(gòu)　149
9.2　系統(tǒng)組成　150
9.2.1　機(jī)器人　150
9.2.2　自動(dòng)充電室　153
9.2.3　導(dǎo)航定位設(shè)施　156
9.2.4　輔助固定監(jiān)控系統(tǒng)　156
9.2.5　本地后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)　156
9.2.6　遠(yuǎn)程集控中心　157
9.3　系統(tǒng)主要功能　157
9.3.1　常規(guī)巡檢　157
9.3.2　集控管理　158
9.3.3　設(shè)備缺陷管理　158
9.4　人機(jī)交互　159
9.4.1　運(yùn)行模式切換　159
9.4.2　視頻錄制、回放　161
9.4.3　雨刷控制　162
9.4.4　語(yǔ)音對(duì)話　162
9.4.5　充電操作　164
9.5　巡檢模型配置　164
9.5.1　溫升設(shè)置　164
9.5.2　定時(shí)巡檢設(shè)置　165
9.6　查詢操作　165
9.6.1　巡檢數(shù)據(jù)查詢　165
9.6.2　報(bào)表查詢　166
9.6.3　歷史曲線的查詢　166
第10章　變電站巡檢機(jī)器人工程實(shí)施與應(yīng)用實(shí)踐　168
10.1　基礎(chǔ)環(huán)境搭建　168
10.1.1　充電室組成　168
10.1.2　充電室施工安裝　169
10.1.3　輔助道路修筑　171
10.1.4　導(dǎo)航標(biāo)志物布置　172
10.2　無(wú)線網(wǎng)橋及微環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)　172
10.2.1　基站無(wú)線網(wǎng)橋連接　172
10.2.2　微環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接　172
10.3　上位機(jī)系統(tǒng)安裝　173
10.3.1　主機(jī)配置　174
10.3.2　安裝軟件　174
10.3.3　電氣安裝　174
10.4　基于分布式無(wú)線充電的變電站智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)　175
10.4.1　變電站機(jī)器人充電方式概述　175
10.4.2　設(shè)計(jì)方案　175
10.4.3　配電方式及道路施工方案　179
第11章　人工智能技術(shù)在巡檢中的應(yīng)用　181
11.1　人工智能巡檢應(yīng)用的背景及意義　181
11.2　人工智能巡檢相關(guān)技術(shù)概念　182
11.2.1　相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀　182
11.2.2　圖像與視頻處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀　184
11.2.3　技術(shù)分析與總結(jié)　189
11.3　人工智能巡檢基礎(chǔ)理論與支撐技術(shù)　190
11.3.1　基礎(chǔ)理論　190
11.3.2　支撐技術(shù)　203
11.4　人工智能巡檢視頻圖像處理技術(shù)　205
11.4.1　視頻圖像智能分析規(guī)則及框架　206
11.4.2　視頻圖像智能理解算法研究　209
11.5　人工智能巡檢應(yīng)用落地　216
11.5.1　無(wú)人機(jī)巡檢場(chǎng)景應(yīng)用　217
11.5.2　智能機(jī)器人巡檢場(chǎng)景應(yīng)用　217
第12章　總結(jié)與展望　220
12.1　智能巡檢需求分析　220
12.2　智能巡檢技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)　221
12.3　智能巡檢關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展方向　221
參考文獻(xiàn)　223