本文關(guān)鍵詞：架空輸電線路巡檢飛行機器人的多傳感器調(diào)度方法研究

  更多相關(guān)文章： 電力線巡檢系統(tǒng) 傳感器調(diào)度 貝葉斯網(wǎng)絡(luò) 互信息 信度分析

【摘要】：架空輸電線路覆蓋面廣且暴露在環(huán)境復(fù)雜多變的室外,容易遭受惡劣天氣、山火、人畜違規(guī)活動的危害。對架空輸電線路進(jìn)行巡檢是預(yù)防和排查電力線故障的有效方式,通過巡檢可以掌握線路狀態(tài)情況并快速定位異�；蛘吖收衔恢�,及時維修更換設(shè)備,對保障電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行具有重要的現(xiàn)實意義。以直升機和無人機為載體的電力巡線系統(tǒng)均采用多種傳感器共同檢測的方式,這種方式能保證最大的檢測能力,但也造成了不必要的資源浪費和數(shù)據(jù)的冗余。另外隨著傳感器類型和數(shù)量增多,簡單依靠人力無法完成傳感器調(diào)度工作。為了解決現(xiàn)有巡檢系統(tǒng)中無法自主調(diào)度各類傳感器的問題,本文提出了一種架空輸電線路巡檢飛行機器人多傳感器調(diào)度方法,達(dá)到節(jié)約計算時間,減少物理損耗,避免不必要的傳感器動作,提高巡檢效率,降低數(shù)據(jù)冗余,確保數(shù)據(jù)采集的完備性,提高系統(tǒng)可靠性與魯棒性的目的。首先,提出一個自頂向下的多傳感器調(diào)度架構(gòu),將傳感器調(diào)度分為行動規(guī)劃層、傳感器選擇層、傳感器控制層三個層次,由三個不同級別的調(diào)度層來實現(xiàn)多傳感器的調(diào)度功能,為傳感器調(diào)度提供一般性的研究框架；其次,運用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對傳感器檢測結(jié)果與巡檢目標(biāo)狀態(tài)假設(shè)的不確定關(guān)系進(jìn)行描述,建立了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的多傳感器選擇模型,該模型能夠在一個統(tǒng)一的層次結(jié)構(gòu)中表述傳感器與各因素之間的關(guān)系,為后續(xù)的概率推理和傳感器選擇調(diào)度提供基礎(chǔ)模型。再次,以信息論中最基本的互信息為基礎(chǔ),綜合考慮環(huán)境氣象因素對傳感器量測結(jié)果可靠度的影響,給出一種面向巡檢任務(wù)的傳感器信度分析方法,在這基礎(chǔ)上提出一種有限成本內(nèi)的傳感器最優(yōu)選擇標(biāo)準(zhǔn),給出基于最優(yōu)化選擇標(biāo)準(zhǔn)的傳感器調(diào)度方法,并給出各常用的輸電線巡檢機載傳感器的工作模式和參數(shù)控制內(nèi)容。最后,本文進(jìn)行了仿真實驗,實驗結(jié)果證明了本文方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：電力線巡檢系統(tǒng) 傳感器調(diào)度 貝葉斯網(wǎng)絡(luò) 互信息 信度分析
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM75;TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 課題的研究背景9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀與動態(tài)10-13
• 1.2.1 架空輸電線路飛行機器人巡檢研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 多傳感器調(diào)度方法研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究思路及研究內(nèi)容13-15
• 第2章 多傳感器調(diào)度架構(gòu)15-24
• 2.1 輸電線路飛行機器人巡檢任務(wù)分析15-17
• 2.1.1 飛行機器人輸電線巡檢平臺15-16
• 2.1.2 多傳感器巡檢任務(wù)16-17
• 2.2 自頂向下的多傳感器調(diào)度架構(gòu)17-23
• 2.2.1 行動規(guī)劃層18-21
• 2.2.2 傳感器選擇層21-23
• 2.2.3 傳感器控制層23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的傳感器選擇模型24-36
• 3.1 傳感器針對巡檢目標(biāo)檢測特性分析24-28
• 3.1.1 可見光傳感器檢測特性分析25-26
• 3.1.2 激光雷達(dá)檢測特性分析26
• 3.1.3 紅外光傳感器檢測特性分析26-28
• 3.1.4 紫外光傳感器檢測特性分析28
• 3.2 使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不確定性描述28-33
• 3.2.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的定性分析29-31
• 3.2.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的定性描述31-32
• 3.2.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的修改32-33
• 3.3 基于模型的概率推理33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 多傳感器最優(yōu)調(diào)度方法36-44
• 4.1 傳感器檢測信度分析36-39
• 4.2 傳感器啟用成本計算39
• 4.3 多傳感器選擇39-42
• 4.3.1 多傳感器選擇標(biāo)準(zhǔn)40
• 4.3.2 有限成本內(nèi)傳感器選擇方法40-42
• 4.4 傳感器控制42-43
• 4.4.1 傳感器模式選擇42
• 4.4.2 傳感器參數(shù)設(shè)置42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第5章 實驗與分析44-52
• 5.1 模型建立于參數(shù)設(shè)定44-45
• 5.2 基于貝葉斯網(wǎng)的概率推理45-47
• 5.3 傳感器最優(yōu)選擇結(jié)果及分析47-49
• 5.4 傳感器控制人機交互界面49-52
• 第6章 結(jié)論與展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作及成果57-58
• 致謝58

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳濤,何為,劉曉明,熊東;高壓輸電線路紫外在線檢測系統(tǒng)[J];電力系統(tǒng)自動化;2005年07期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 朱斯平;戰(zhàn)場多傳感器管理系統(tǒng)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

，

本文編號：701847