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無(wú)人機(jī)精細(xì)化智能巡檢

課程編號(hào):57768

課程價(jià)格:¥19000/天

課程時(shí)長(zhǎng):3 天

課程人氣:446

行業(yè)類(lèi)別:行業(yè)通用     

專(zhuān)業(yè)類(lèi)別:企業(yè)管理 

授課講師:鐘理勇

  • 課程說(shuō)明
  • 講師介紹
  • 選擇同類(lèi)課
【培訓(xùn)對(duì)象】


【培訓(xùn)收益】
學(xué)習(xí) 電力巡檢的主要方式和優(yōu)劣勢(shì)分析 理解 無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用巡檢的基本模塊 掌握 精細(xì)化巡檢系統(tǒng)的步驟和實(shí)操案例 實(shí)操 現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行案例分析和輔導(dǎo)提升

一、電力巡檢方式的現(xiàn)狀分析
1.當(dāng)前主要的巡檢方式
a)人工定期巡線(xiàn)
b)機(jī)器人定期巡線(xiàn)
c)直升飛機(jī)定期巡線(xiàn)
2.當(dāng)前主要弊端
a)工作量大、巡線(xiàn)的效率較低
b)不及時(shí)、應(yīng)對(duì)復(fù)雜天氣能力不足
c)困難重重,特殊地形條件如山區(qū)、河流等
d)成本高、直升機(jī)巡檢耗費(fèi)人力物力
3.無(wú)人機(jī)巡檢的重要優(yōu)勢(shì)
a)對(duì)飛行環(huán)境要求低,適用的場(chǎng)合多且準(zhǔn)確率高
b)在帶電情況下工作,近距離拍攝輸電線(xiàn)路和相關(guān)設(shè)備
c)定期輸電線(xiàn)路巡線(xiàn)中,可有效減少巡檢的工作量
d)巡檢快、無(wú)死角處理判斷及時(shí)、將故障對(duì)電網(wǎng)的影響盡量減到最小
4.案例分析:某地區(qū)域性大暴雨,電力公司使用無(wú)人機(jī)傳回圖像資料,搶修快速地解決

二、無(wú)人機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)入門(mén)
1.三類(lèi)無(wú)人機(jī)的區(qū)別與優(yōu)缺點(diǎn)
a)固定翼(fixedwing)無(wú)人機(jī),續(xù)航時(shí)間長(zhǎng),且遠(yuǎn)距離飛行效率高,有效載荷大;而其缺點(diǎn)在于它不能在起飛降落的時(shí)候直接提供向上的升力,對(duì)起飛降落的地形環(huán)境要求非常高,在飛行途中也不能定點(diǎn)懸停
b)直升無(wú)人機(jī)(helicopter),可以定點(diǎn)懸停和原地垂直起降,續(xù)航時(shí)間和有效載荷中等,缺點(diǎn)是動(dòng)力系統(tǒng)的機(jī)械裝置復(fù)雜,維護(hù)成本高
c)多旋翼無(wú)人機(jī)(multi-rotor),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能支持原地起降和空中懸停,缺點(diǎn)是控制算法復(fù)雜,續(xù)航時(shí)間相對(duì)較短,有效載荷小
2.無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)核心:動(dòng)力、機(jī)載飛控、地面遙控及電力巡檢工作模塊
a)動(dòng)力系統(tǒng)是四旋翼的動(dòng)力來(lái)源,是四旋翼飛行的執(zhí)行機(jī)構(gòu),電池是動(dòng)力來(lái)源,還包括螺旋槳、電機(jī)和電調(diào)。(四旋翼飛機(jī)的飛行原理)
b)機(jī)載飛控系統(tǒng)可以說(shuō)是四旋翼飛行的決策器,它集成了中央處理器、MEMS傳感器、數(shù)傳電臺(tái)和其它的一些硬件電路,其主要功能是接收來(lái)自地面的任務(wù)指令以及傳感器的飛行數(shù)據(jù)
c)地面遙控系統(tǒng)包括手持遙控器和地面站兩部分,它們都以無(wú)線(xiàn)通信的方式與機(jī)載飛控進(jìn)行通信。
d)電力巡檢系統(tǒng)主要分為姿態(tài)解算、位置數(shù)據(jù)融合、姿態(tài)控制器、位置控制器以及巡檢圖像處理這幾部分。
3.無(wú)人機(jī)應(yīng)用技術(shù)
a)電力線(xiàn)路導(dǎo)航技術(shù)
b)飛行狀態(tài)控制技術(shù)
c)無(wú)線(xiàn)通迅和圖片視頻傳輸技術(shù)
d)線(xiàn)路故障檢測(cè)技術(shù):可見(jiàn)光探測(cè)、紅外和紫外探測(cè)技術(shù)、激光雷達(dá)探測(cè)技術(shù)
4.案例分析:當(dāng)前各地電力系統(tǒng)使用的無(wú)人機(jī)型號(hào)介紹;

三、巡檢中無(wú)人機(jī)巡檢內(nèi)容
1.正常巡檢
a)制定線(xiàn)路定期巡檢計(jì)劃,并按照巡檢計(jì)劃任務(wù)進(jìn)行多項(xiàng)目巡檢作業(yè)
b)可見(jiàn)光巡檢是為及時(shí)發(fā)現(xiàn)外部存在的可見(jiàn)異常以及問(wèn)題隱患
c)紅外測(cè)溫巡檢是對(duì)連接部位或者焊接部位異常發(fā)熱情況的檢測(cè)
2.故障巡檢
a)發(fā)生故障后,根據(jù)保護(hù)動(dòng)作信息,劃定故障點(diǎn)的可疑區(qū)段和位置
b)搭載相關(guān)的故障巡檢設(shè)備,有目的地對(duì)可疑區(qū)段進(jìn)行故障排查
c)合理擴(kuò)大故障巡檢范圍,以加強(qiáng)對(duì)線(xiàn)路整體故障隱患的檢查
3.特殊巡檢
a)鳥(niǎo)害巡檢。在鳥(niǎo)類(lèi)筑巢前期進(jìn)行無(wú)人機(jī)巡檢驅(qū)逐鳥(niǎo)類(lèi),在筑巢后期進(jìn)行鳥(niǎo)害巡檢,加強(qiáng)對(duì)鳥(niǎo)害區(qū)段線(xiàn)路運(yùn)行的掌控。
b)外破巡檢。發(fā)生市政修路、挖取土方等外破因素,可能對(duì)線(xiàn)路運(yùn)行造成干擾時(shí),則需要利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行線(xiàn)路外破巡檢
c)防山火巡檢。根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境特點(diǎn)以及森林火險(xiǎn)等級(jí),開(kāi)展無(wú)人機(jī)全方位山區(qū)、森林區(qū)段線(xiàn)路的巡檢工作
d)災(zāi)后巡檢。發(fā)生山體滑坡、地震等災(zāi)害后,及時(shí)獲取災(zāi)后線(xiàn)路現(xiàn)場(chǎng)的視頻、圖頻等,從而第一時(shí)間掌握災(zāi)后線(xiàn)路設(shè)備受損情況
e)樹(shù)竹巡檢??焖倥挪闃?shù)竹隱患,實(shí)時(shí)掌握線(xiàn)路運(yùn)行環(huán)境
f)紅外巡檢。設(shè)備老化,異常發(fā)熱的現(xiàn)象,無(wú)人機(jī)搭載紅外成像儀進(jìn)行紅外巡檢,能夠有效解決線(xiàn)路異常發(fā)熱存在的隱患問(wèn)題
4.案例分析:無(wú)人機(jī)巡檢快速發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)排除重大安全隱患

四、精細(xì)化巡檢的主要步驟
1.巡檢拍攝
a)由經(jīng)驗(yàn)豐富的“飛控手+任務(wù)手”操作
b)對(duì)關(guān)注線(xiàn)路,明確拍攝目的
c)逐基、桿、塔進(jìn)行精細(xì)化巡檢拍攝
2.信息分析
a)將無(wú)人機(jī)的飛行記錄文件進(jìn)行解析
b)提取航行過(guò)程航點(diǎn)、拍攝過(guò)程航點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)
c)分析懸停拍攝點(diǎn)處云臺(tái)角度、相機(jī)動(dòng)作等信息
3.過(guò)程復(fù)盤(pán)
a)按照操作時(shí)間先后順序依次連接航行過(guò)程航點(diǎn)、拍攝過(guò)程航點(diǎn)以及懸停拍攝點(diǎn)
b)并復(fù)現(xiàn)云臺(tái)角度和相機(jī)動(dòng)作控制命令
4.軌跡上傳
a)上傳自主巡檢航跡至無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)
b)調(diào)整無(wú)人機(jī)至自動(dòng)飛行模式
c)開(kāi)展精細(xì)化自主巡檢拍攝
5.案例分析:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院的自主巡航案例

五、精細(xì)化巡檢的航跡優(yōu)化方法
1.航行過(guò)程航點(diǎn)處理
a)起點(diǎn)到第1拍攝點(diǎn)和最后拍攝點(diǎn)到返回的軌跡
b)確保安全飛行即可
c)保留關(guān)鍵拐點(diǎn)
2.拍攝過(guò)程航點(diǎn)處理
a)第1拍攝點(diǎn)到最后拍攝點(diǎn)的軌跡
b)采用球體單元限制的方式預(yù)處理
c)冗余航點(diǎn)刪除處理
3.航跡平滑處理
a)圍繞最小轉(zhuǎn)彎半徑
b)采用相切方式鏈接相鄰航跡段
4.航跡安全性校驗(yàn)
a)全面檢查線(xiàn)路
b)確保飛行安全
c)形成標(biāo)準(zhǔn)化的自主航線(xiàn)
5.案例分析:某電力公司開(kāi)展無(wú)人機(jī)精細(xì)化自主巡檢航跡優(yōu)化處理

六、精細(xì)化自主巡檢連續(xù)航跡拼接方法
1.拼接原因
a)多旋翼無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間短
b)提升工作效率需要拼接
c)一條線(xiàn)路的自主巡檢航跡通常由多段航跡組成
2.線(xiàn)路特點(diǎn)
a)拼接需要確定固定位置
b)無(wú)人機(jī)在完成第1基桿塔巡檢作業(yè)后,會(huì)根據(jù)拼接航跡自動(dòng)進(jìn)入第2基桿塔的中心接入點(diǎn)開(kāi)展自主巡檢
c)每次巡檢須在航跡中對(duì)應(yīng)的固定位置才能開(kāi)展,靈活性較差且使用率較低
3.案例分析:如何通過(guò)航跡拼接完成無(wú)人機(jī)的長(zhǎng)途跋涉

七、無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)
1.無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能
a)整體方案主要分為5個(gè)部分,包括無(wú)人機(jī)本體、導(dǎo)航、跟蹤、云平臺(tái)及地面信息平臺(tái)
b)四旋翼無(wú)人機(jī)本體設(shè)計(jì)四旋翼無(wú)人機(jī)是無(wú)人機(jī)電力巡檢最關(guān)鍵的設(shè)備,其飛機(jī)本體上搭載有通信設(shè)備和飛行控制系統(tǒng)
c)定位設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的定位設(shè)計(jì)主要是通過(guò)測(cè)量飛行器所處位置,利用組合定位技術(shù)對(duì)多種物體進(jìn)行測(cè)量
2.系統(tǒng)軟硬件環(huán)境搭建
a)系統(tǒng)由傳感、計(jì)算及通信等設(shè)備組成,
b)硬件環(huán)境定位基站的發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)分布在不同的模塊,其通過(guò)串口與云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,然后通過(guò)信息傳送設(shè)備將圖像、視頻等傳輸至地面信息站
3.多旋翼無(wú)人機(jī)控制算法及改進(jìn)
a)航線(xiàn)控制算法
b)圖像識(shí)別處理
c)遙控距離增程
d)電池續(xù)航
4.案例分析:大疆公司精靈Phantom4RTK,北斗導(dǎo)航系統(tǒng),測(cè)試對(duì)象為23km的同塔雙回110kV線(xiàn)路

八、行業(yè)重點(diǎn)相關(guān)課題介紹
1.基于人工勢(shì)場(chǎng)的無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃避障的改進(jìn)算法
2.高壓輸電線(xiàn)路多無(wú)人機(jī)自主協(xié)同巡線(xiàn)設(shè)計(jì)與測(cè)試
a)雙無(wú)人機(jī)協(xié)同巡檢輸電線(xiàn)路作業(yè)方案
b)高壓線(xiàn)路無(wú)人機(jī)自主巡檢飛行控制
c)一站多機(jī)協(xié)同巡線(xiàn)系統(tǒng)測(cè)試
3.巡檢路徑優(yōu)化
a)無(wú)人機(jī)理想巡檢路徑的優(yōu)化目標(biāo)
b)路徑投影點(diǎn)的引力場(chǎng)
4.無(wú)人機(jī)避障技術(shù)
a)對(duì)U型障礙物
b)縮小無(wú)人機(jī)的探測(cè)范圍
5.仿真實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃的有效性
6.學(xué)員答疑和課程交流 

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