山东无人直升机智能巡检系统获国家一等奖

　　日前，国家电网公司2011年度科学技术进步奖评选结果揭晓，其中山东电力研究院承担的科研项目"输电线路无人直升机智能巡检系统“荣获一等奖”。这是山东电力研究院大力实施科技创新跨越工程，积极服务智能电网建设的又一重大成果。

　　为打造一双飞翔的“智能巡线千里眼”，山东电力研究研发团队做了大量工作，不断创新，突出实用。该项目研发了一种用于架空输电线路的无人直升机智能巡检系统。系统采用专业化的无人旋翼飞行平台携带检测设备、控制设备和通讯设备，可沿着输电线路走廊近距离自主飞行和跟踪巡检，能够应对复杂多变的地形地貌，完成对架空输电线路的设备缺陷检测。该系统可以为110-750千伏的输电线路巡检，每次飞行时间可达1小时，每小时巡线20公里线路。它们飞四个架次相当于出动20名巡线员一整天的工作量，而且不会受地理环境的限制，大幅提升了巡线检测的水平和质量，提高了作业效率。

　　该项目有七大创新点：一是在国际上首次设计了一整套适用于输电线路无人直升机智能巡检系统的作业模式，制定了一系列输电线路无人直升机智能巡检系统使用的规范、导则及流程，以确保实现工程化应用。二是采用多输入多输出现代鲁棒控制技术，对机械磨损、任务负载、重心等变化有很强的自适应性,对风切变和负载变化等强干扰具有很强的鲁棒性,在设计允许飞行的最大风力下，飞行控制偏差小于两米，从而保证了低空巡航精度和近距离巡检飞行安全。三是结合任务载荷，对无人直升机整体结构进行了优化设计，在机身振动全频谱范围内消除了共振，大幅降低机身振幅，极大提升了飞行平台运行的可靠性和稳定性。四是对检测系统采用三维柔性多级减振设计，实现宽频振动隔离，确保其在振动环境下对导线和杆塔进行高清晰成像，可满足对紧固金具和导线断股的检测要求。五是采用双视场协同精确定位和同步显示系统，利用大视场角实现检测目标的搜索、跟踪和定位，利用小视场角实现目标的高清精确检测。六是针对复杂背景和多变光照条件下的检测需求，采用脉冲耦合神经元网络算法，生成检测目标的像素点云，利用模式分析实时捕获检测目标，并通过系统闭环控制实现了检测设备对输电线路的实时跟踪。七是首次开发了一种基于编码正交频分复用技术的长距离双向点对点宽带通讯系统，可实时传输多路视频图像，具有抗多径干扰能力强、误码率低、纠错能力强等优势，该系统重量轻、功耗低、尺寸小，尤其适用于无人直升机巡检系统作业要求。

　　2010年11月经中国工程院院士蔡鹤皋教授领衔的专家组鉴定委员会鉴定，该项目科技成果整体达到国际先进水平，其中柔性多级减振技术、实时输电线路跟踪技术等达到国际领先水平。2009年11月，无人直升机智能巡检系统被应用于500kV郓汶线和±660kV宁东-山东直流线路验收工作，累计完成120公里验收任务，验收效果良好，特别是在复验中，能起到很有效的作用。2010年4月，无人直升机智能巡检系统被应用于500kV川泰I线、500kV川泰II线、500kV济韶线的日常巡线中，截至目前共计完成巡线100公里，特别在跨黄河段的检测中，充分发挥了无人机空中巡检便捷高效的作用。目前，无人直升机智能巡检系统已经被国家电网公司列入直升机/无人机智能巡检试点工程建设，2011年计划进行常规巡线200多公里，现已完成150多公里。

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