配电网无人机巡检技术及应用9787516429426
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作者国网浙江省电力有限公司
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ISBN9787516429426
出版时间2024-09
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定价58元
货号32250176
上书时间2024-12-05
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作者简介
国网浙江省电力有限公司是国家电网有限公司的全资子公司，以建设和运营电网为核心业务，是浙江省能源领域的核心企业。2022年底，国网浙江省电力有限公司下辖11家地市供电公司、20家直属单位和69家县级供电公司；拥有110千伏及以上输电线路7万千米、变电容量5亿千伏安；已建成1000千伏变电站3座、变电容量1800万千伏安，±800千伏直流换流站3座，换流容量2400万千瓦；供电服务人口超过6400万。
目录
第1章.配电网无人机应用概述
1.1.配电网无人机概述 1
1.1.1.无人机巡检系统介绍 1
1.1.2.配电网无人机机体平台 6
1.2.配电网无人机应用现状 12
1.2.1.无人机单兵巡检阶段 13
1.2.2.无人机自主巡检规模化应用阶段 14
1.2.3.网格化自主巡检阶段 16
第2章.配电网无人机巡检技术
2.1.配电网无人机巡检技术概述 19
2.2.无人机本体技术 20
2.2.1.续航技术 20
2.2.2.远距离通信技术 21
2.2.3.定位技术 22
2.2.4.避障技术 24
2.2.5.飞控技术 26
2.3.采集遥感技术 31
2.3.1.激光雷达技术 31
2.3.2.带电检测技术 33
2.4.无人机巡检作业技术 36
2.4.1.基于点云的空间信息提取与配准技术 36
2.4.2.基于点云的配电线路通道空间安全分析技术 38
2.4.3.基于点云的配电无人机自主巡检航线规划技术 38
2.4.4.基于航线的配电无人机自主飞行技术 40
2.4.5.无人机定位降落技术 40
2.5.无人机作业成果处理技术 41
2.5.1.基于点云数据的配电设备通道缺陷隐患识别技术 41
2.5.2.基于无人机可见光图像的配电设备缺陷智能识别技术 43
第3章.配电网无人机典型应用场景
3.1.日常巡检 45
3.1.1.无人机可见光巡检 46
3.1.2.无人机挂载激光雷达采集点云数据 48
3.1.3.无人机带电检测 48
3.2.特殊巡检 50
3.2.1.故障查找 50
3.2.2.无人机应急协同 51
3.3.工程应用 53
3.3.1.设计勘察 53
3.3.2.工程验收 54
3.4.安全稽查 55
3.5.辅助检修应用 56
3.6.配电网无人机技术参数选型 59
第4章.配电网无人机巡检数据管理
4.1.管理原则及办法 64
4.2.数据环境及数据系统应用 65
4.2.1.数据调用 65
4.2.2.数据存储环境 65
4.2.3.数据传输环境 65
4.2.4.存储位置与存储周期规范 67
4.3.点云及航线数据应用 68
4.3.1.深化激光点云数据应用 68
4.3.2.自主巡检航线管理 69
4.4.无人机巡视图像管理 71
第5章.配电网无人机设备管理
5.1.无人机设备管理措施 73
5.1.1.建立台账管理制度 73
5.1.2.设备基础信息登记 73
5.1.3.设备存放地点的规范化管理 74
5.2.无人机的简单维护与保养 74
5.2.1.上电检查 74
5.2.2.常规功能检查 75
5.2.3.维护保养 76
5.2.4.飞行测试 77
5.3.出入库管理 77
5.3.1.建立出入库管理制度 77
5.3.2.记录出入库信息 77
5.3.3.加强无人机设备存储管理 78
5.3.4.控制无人机设备的发放 78
5.4.无人机报修及保险管理 78
5.4.1.无人机报修 78
5.4.2.无人机保险 78
5.5.无人机的报废 79
5.5.1.确认报废原因 79
5.5.2.对设备进行分类 79
5.5.3.对设备进行回收 79
第6章.配电网无人机外业安全管理
6.1.准入安全管理 80
6.1.1.登记管理 80
6.1.2.空域管理 80
6.1.3.资质管理 82
6.2.工作任务单制度 83
6.2.1.计划申报制度 83
6.2.2.现场勘察制度 83
6.2.3.工作监护制度 84
6.2.4.工作许可制度 84
6.2.5.工作间断制度 84
6.3.应急事件处理安全措施 85
6.3.1.设备故障处理措施 85
6.3.2.信号丢失处理措施 86
6.3.3.炸机处理措施 87
6.3.4.作业人员不适处理措施 89
6.3.5.环境突变处理措施 90
第7章.班组建设
7.1.配置要求 91
7.2.管理要求 92
7.3.资质要求 93
7.4.人才队伍建设 94
7.5.无人机装备配置 96
第8章.配电网无人机巡检作业模式
8.1.配电网无人机巡检管理模式演进 97
8.2.人机协同巡检作业模式 99
8.3.“1+N”巡检作业模式 100
8.3.1.基于航线的半自动自主巡检作业模式 100
8.3.2.基于无人机机场的全自动巡检作业模式 104
第9章.技术与应用展望
9.1.续航技术 111
9.1.1.钠离子电池 111
9.1.2.远距离激光充电技术 112
9.1.3.氢能燃料动力技术 113
9.1.4.基于固定巡检线路的无人机无线充电系统 115
9.2.配电网无人机新挂载设备 116
9.2.1.无人机搭载X光检测 116
9.2.2.无人机搭载相控阵雷达 117
9.3.前端识别技术突破 119
9.3.1.视频（影像）识别技术 119
9.3.2.缺陷识别技术 119
9.3.3.AI图像识别技术 121
9.4.航线智能优化与拓展 122
9.4.1.GIS智能巡检系统 122
9.4.2.基于北斗卫星导航系统的无人机 123
9.4.3.AI自适应巡检技术 125
9.5.其他前沿技术 126
9.5.1.全链条集成智能模式 126
9.5.2.多机多巢集群智能调度技术 127
9.5.3.6G网络通信技术 128
9.5.4.无人机新型交互技术 129
附录 配电线路无人机作业现场勘察记录单 131
参考资料 132
内容摘要
随着无人机技术的发展和普及，无人机在配电网运行、检修、施工中的作用越来越重要。2012年首次公开报道无人机在配电网中应用，在过去的十几年间，无人机已在配电网的运行巡视、状态检测、工程验收、安全监察等各领域得到充分运用，加快了配电网智能巡检的步伐。无人机在配电网常态化、智能化、多样化的应用缺乏系统性的指导和规范，各单位人员尽早系统性了解和熟悉无人机相关应用要点，加快培育新型配电网运维设备主人，对配电网的智能化建设和发展具有重要意义。
精彩内容
第1章.配电网无人机应用概述1.1.配电网无人机概述1.1.1.无人机巡检系统介绍1.1.1.1无人机巡检系统组成无人机也称为“无人驾驶飞行器”，是一种能够在没有人类驾驶的情况下自主飞行的飞行器。无人机巡检系统指利用无人机技术对电力设施和设备进行安全、高效巡检和维护的系统，包括无人机分系统、任务载荷分系统和综合保障分系统。
1.无人机分系统
无人机分系统是指无人机系统中的单个组件或模块，它们分别负责无人机的不同功能和任务。常见的无人机分系统包括飞行控制系统、导航系统、通信系统、动力系统等。这些分系统需要相互协调配合才能使无人机完成飞行、巡检等任务。
①飞行控制系统。控制无人机飞行的核心部件，通常由主控制器、电调和舵机等部分构成，可以让无人机实现稳定的姿态控制和航向控制。
②导航系统。用于实时定位无人机位置的系统，通常使用全球定位系统（GNSS）和惯性测量单位（IMU）等技术。
③通信系统。用于实现与操作员远程通信和数据传输的系统，通常包括有线和无线电信道。
④动力系统。无人机保持空中飞行的必要部件，包括电池、发动机、推进器和燃料等部分。
2.任务载荷分系统
无人机的任务载荷分系统将各种不同的任务载荷进行分配和组合，以满足不同的任务需求。
任务载荷分系统由任务设备和地面显控单元组成。任务设备包括可见光检测设备、红外检测设备、紫外检测设备、激光雷达设备、超声波及其他功能性挂载，地面显控单元包括电脑、智能手机等硬件设备。
3.综合保障分系统
无人机综合保障分系统是一种用于无人机操作和管理的系统，包括无人机的监控、识别和控制以及维护和操作的支持设施和设备。无人机综合保障分系统可以为无人机实时提供数据和信息，优化其性能和效率，确保无人机巡检的可靠性，以实现更高水平的无人机巡检应用。无人机综合保障分系统一般由以下几个部分构成。
①管理系统：包括无人机远程监管、维护支持、应急救援等管理模块，负责无人机的操作、维护、管理和监督。
②维保系统：可以维修、校准和保养设备、零部件和软件系统，确保无人机高效运转并保持可靠性。
③数据记录和分析系统：可以收集、记录和分析飞行数据，包括传感器数据、通信数据、操作数据和应用程序数据，以便优化智能飞行策略、提高维护效率和预测零部件故障等。
④动力管理系统：包括电池管理、电源转换、电荷管理和电源调度等功能，以确保无人机在执行任务期间始终有足够的电力供应。
⑤交互系统：包括与运营商、空管、公众和传媒等各方的交互界面，以提供及时、准确的无人机信息共享和沟通保障。
⑥安全系统：包括飞行保险、防盗保障、无人机失事救援等安全设施，以确保无人机能够在任何情况下安全运行和完成任务。
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