基于六旋翼无人机的输电巡线系统的研究与应用

摘要

架空输电线路一般具有地域分布广、覆盖范围大、线路纵横交错等特点。输电线路往往绵延数百公里，新建特高压线路甚至长达上千公里。为保障线路与设备的安全运转，如何进行有效的巡视工作是迫切需要解决的难题。近年来，利用无人机进行电力巡线已经成为电力巡线领域的研究热点，该技术集安全、高效、全面于一身，有望解决架空线路巡视困难的问题。 论文首先探讨了六旋翼无人机的发展和研究现状，阐明了六旋翼无人机的飞行原理。其次，研究对无人机在输电线路巡视的应用进行了分析和总结，揭示了应用无人机进行电力线路巡线的原理，最后探讨了六旋翼无人机巡线系统的设计原则、系统构成以及硬件选择。 论文系统给出了应用六旋翼无人机进行电力线路巡视的巡检内容、巡检方法、管理流程以及注意事项。研究对采用照相机进行电力线路巡检得到的典型缺陷照片进行了系统的分析与处理，还对采用无人机巡线精准缺陷判定以及进行灾害巡视、红外特殊巡视等典型应用方式进行了分析。研究表明六旋翼无人机应用在电力巡线方面具有卓越的性能，论文最后对该技术的进一步改进提出了合理的建议。

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第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要工作

第2章 六旋翼无人机巡线系统的原理及构成

2.1 六旋翼无人机巡线系统的原理

2.1.1 六旋翼无人机飞行原理

2.1.2 六旋翼无人机系统巡线原理

2.2 六旋翼无人机巡线系统的设计原则

2.2.1 电力巡线无人机设计的原则

2.2.2 关键技术研究

2.3 无人机系统主要硬件的选型

2.3.1 机架选择

2.3.2 动力系统

2.3.3 通讯系统

2.3.4 控制系统

2.3.5 任务系统

2.3.6 地面站系统

2.4 本章小结

第3章 六旋翼无人机巡线系统的应用研究

3.1 六旋翼无人机巡线系统的巡检内容

3.2 精细化巡检的巡检方法

3.2.1 对一般单回路直线塔的无人机巡检方法

3.2.2 对一般单回路耐张塔的无人机巡检方法

3.2.3 对同塔并架双回路直线塔，采用倒U型巡检方法

3.2.4 对同塔并架双回路耐张塔，采用双S型巡检方法

3.2.5 对视距外飞行的巡线方法

3.3 无人机巡检的管理流程

3.3.1 现场勘查

3.3.2 巡检路线规划

3.3.3 作业许可

3.3.4 起飞前准备

3.3.5 巡检飞行

3.3.6 飞行后检查及收工

3.3.7 资料归档

3.4 其他要求

3.4.1 六旋翼无人机巡检图片的技术要求

3.4.2 巡检图片的后期处理

3.4.3 安全飞行的管理要求

3.4.4 异常处置

3.5 本章小结

第4章 六旋翼无人机巡线系统典型应用与缺陷分析

4.1 采用照相机进行精细化巡检典型结果与缺陷分析

4.1.1 金具螺栓销钉类缺陷

4.1.2 均压环缺陷

4.1.3 绝缘子缺陷

4.1.4 导地线类缺陷

4.1.5 杆塔类缺陷

4.1.6 其他典型缺陷

4.2 采用照相机进行无人机精准缺陷判定

4.3 采用无人机进行冰雪灾害巡视

4.4 采用红外设备进行特殊巡视的巡检结果与缺陷分析

4.5 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢