针对双承载索货运索道的运输要求及结构特点,提出滑轮式连续双索货运索道系统,将常规2根独立承载索结构变为1根连续的承载索结构,通过承载索自调节装置实现承载索间张力及弧垂的自动调节。并设计了滚轮式双索鞍座,提高动态调节能力。该系统在运输过程中保证了承载索间弧垂一致,避免了运行小车的倾覆。建立了双索索道运行小车的转动位移及力矩平衡方程,形成了双承载索索道系统的整体分析方法。根据实际地形提出了4种设计工况并进行了分析计算,得出各工况下索道主要部件的受力状况,提出了工作索、自调节装置、鞍座等主要部件的选型参数,并通过有限元分析进行校核。结果表明,各部件能够满足结构强度要求,所设计索道系统的自平衡调节功能可以有效降低施工时承载索的弧垂调节难度和索间张力差,确保索道施工的安全稳定。

现有输电电网存在维护成本高,可扩展性差,缺乏安全、有效的系统监控等问题,为此提出了利用无线传感器网络(WSN)技术实现高效、可靠、低成本的电网监控方法,来评估智能电网的运行质量。设计了一种有效且安全的在传输线上测量数据的方法,并进行了仿真。仿真结果表明,基于无线传感器网络进行智能电网运行质量评估的精度较高,智能电网系统运行质量信息分布均匀。

我国西南部存在大量高海拔地区,输电线路工程建设中高海拔地区低温、低压等恶劣气候条件严重影响施工用牵引设备的性能。为了提高输电线路施工用动力设备的安全性与经济性,于海拔(3000~5000)m的高原地区针对牵引机、机动绞磨两种输电线路施工常用牵引设备开展了性能试验研究。试验海拔5000m时牵引机、机动绞磨输出功率分别下降19.12%、35.11%,油耗分别升高29.20%、89.27%。施工单位高海拔地区施工用牵引设备可参照项目研究成果给出的牵引设备性能-海拔曲线进行选型。

针对当前输电线路故障预警存在精度低的难题,设计基于大数据的输电线路故障预警模型。首先采集故障相关的特征数据,利用粗神经网络算法对数据内故障因子进行挖掘,然后利用朴素贝叶斯算法计算故障因子发生指数,结合时间序列一致性的故障匹配算法完成输电线路故障预警。测试结果表明,该模型能够有效且全面地挖掘故障因子,准确预警输电线路故障。

为解决现有个人保安线存在的操作复杂、易脱落、连接稳定性差、使用不便、易损坏输电线路等问题,通过计算输电线路接地等效电阻和建立受力分析模型,调节易拆式导线夹头结构,并增加防护部件,最终研制出输电线路新型简式个人保安线。实验结果表明应用新型简式个人保安线后,线路所需承受的电场强度低于14 MV/m,且分布较为均匀;夹头夹持力为10.4 N,可以满足输电线路检修需求。

为提高串联式输电线巡检机器人越障性能,针对其偏转关节运动范围受限问题,提出一种新型复合偏转关节。首先给出复合偏转关节构型,设计出具体结构;其次建立基于新型关节的机器人运动学模型;最后利用蒙特卡洛法进行基于两种关节的机器人工作空间仿真,并进行了对比分析。结果表明,采用新型关节可明显增加偏转角度及工作空间,进一步提升串联式输电线巡检机器人运动性能。

针对高压输电线路上的各种障碍物会影响除冰机器人的正常运行。为了提高机器人的越障能力,给出一种用于输电线路除冰机械人的视觉定位方法,用于机器人越障时的机械臂对准。使用Gabor变换把电缆线从背景中提取出来,然后用最小二乘法检测电缆线位置。通过不同光照度实验验证该定位方法的准确性和鲁棒性。实验结果表明,该检测方法可以在正常光照下准确定位,即使在高光照有部分纹理缺失时也有较强的鲁棒性。该研究为除冰机器人视觉检测方法的发展提供了一定的参考和借鉴。

为了提高输电线路的供电可靠性,降低输电线路由于运行时间长、外部气候条件恶劣以及电磁环境复杂等造成的导线故障,采用输电线路智能型液压修补机代替人工作业进而降低电网人身风险事故。进行了基于Faster R-CNN的输电线路智能型液压修补机视觉检测算法研究;建立了基于Faster R-CNN的螺栓与导线缺陷检测模型,将训练好的Faster R-CNN导线缺陷检测模型在福建某110 kV输电线路上完成作业实验,证明了所建立的基于Faster R-CNN的输电线路智能型液压修补机视觉检测算法的有效性。