国产激情з∠视频一区二区,国产精品免费无遮挡无码永久视频,亚洲VA中文字幕无码毛片

學校名稱

長沙理工大學

學生姓名

學  號

專      業(yè)

性 別

入 學 年 份

施雯

201557050201

電子信息工程

女

2015年

傅婷芳

201357050107

電子信息工程

女

2013年

蔣歡

201357050106

電子信息工程

女

2013年

指導教師

陳立福

職稱

講師

項目所屬

一級學科

電子信息

項目科類(理科/文科)

理科

學生曾經(jīng)參與科研的情況

施雯  2015年長沙理工大學“互聯(lián)網(wǎng)＋”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)院級優(yōu)勝獎，第十屆“電苑杯”電子設計大賽優(yōu)勝獎，第十一屆“物電杯”電子設計大賽二等獎，2016年電氣與信息工程科技立項一項。

傅婷芳 第十屆“電苑杯”電子設計大賽三等獎

蔣歡   第十屆“電苑杯”電子設計大賽三等獎

指導教師承擔科研課題情況

主持科研項目

主要從事遙感圖像處理與解譯方面的研究，以及機器人應用方面的研究。

（1）北京無線電測量研究所合作項目“三基線系統(tǒng)高精度配準和高精度魯棒的相位解纏算法研究”；（結(jié)題）

（2）電力系統(tǒng)安全運行與控制湖南省高校重點實驗室開放基金“InSAR系統(tǒng)中高保真相位保持及高精度初始相位偏置實時估計研究”；（結(jié)題）

（3）國家自然科學基金青年項目“基于機載雙天線InSAR系統(tǒng)高精度三維地形實時獲取算法”；（結(jié)題，項目號：41201468）

（4）民政部項目“高分辨率SAR圖像道路與水體提取算法與軟件研究”。(結(jié)題)

（5）長沙理工大學博士啟動項目“基于機載雙天線系統(tǒng)的實時干涉處理算法研究”（結(jié)題）

參與科研項目

（1）國家重大工程“孔徑合成式被動毫米波輻射成像系統(tǒng)”的研究，參與了系統(tǒng)成像仿真軟件的編寫，對系統(tǒng)通過誤差的分析與校正進行了研究；（結(jié)題）

國家863 計劃“高效能航空遙感SAR 應用系統(tǒng)”(項目號:2007AA120302),負責實時干涉處理研究；（結(jié)題）

（2）國家973計劃(項目號:2009CB724003)，負責干涉運動補償算法研究；（結(jié)題）

（3）中國科學院電子學研究所知識創(chuàng)新基金項目“InSAR實施干涉快視處理算法研究”；（結(jié)題, 排名第二）

（4）國家科技支撐計劃“應急實時災區(qū)數(shù)據(jù)快速獲取與處理技術(shù)研究”中第四子課題“多源遙感影像災情背景特征參數(shù)獲取技術(shù)”（項目號：2008BAK49B02）的研究；（結(jié)題，排名第三）

（5） 湖南省自然科學基金項目“醫(yī)藥大輸液微小異物目標視覺檢測識別方法研究”；（結(jié)題, 項目號：13JJ4058，排名第二）

（6） 國家自然科學基金“醫(yī)藥大輸液微小異物視覺檢測與識別方法研究”；（項目號：61401046, 排名第二）

（7）湖南省教育廳優(yōu)秀青年項目：液體藥品中可見異物視覺檢測與識別方法研究（結(jié)題，排名第三）

（8）湖南省研究生科研創(chuàng)新項目（CX2015B363）：基于高分辨率SAR圖像水體提取算法研究（結(jié)題，指導老師）

（9） 指導校級大學生科技立項2項和大學生創(chuàng)新1項并結(jié)題。

項目研究和實驗的目的、內(nèi)容和要解決的主要問題

研究目的：

隨著我國經(jīng)濟建設的大力發(fā)展，對電力能源的需求和依賴在不斷地增加。因此，對于供電安全性、可靠性及高效性等問題，我國電力行業(yè)也越來越關(guān)注。但由于架空輸電線路覆蓋區(qū)域廣，穿越區(qū)域地形復雜，自然環(huán)境惡劣，對輸電線路運維水平要求越來越高。為了掌握線路的運行狀況，并及時排除線路故障或隱患，每年都要投入大量人力、物力進行線路巡檢。而科技的不斷發(fā)展進步，讓我們從傳統(tǒng)的地面人工巡視逐步發(fā)展到直升機、無人機巡視。

無人機具有非常智能化的技術(shù)特點。隨著無人機在視覺跟蹤、飛行姿態(tài)控制、無線通訊網(wǎng)絡、視覺探測、續(xù)航能力等方面技術(shù)的進一步完善和發(fā)展，將會在電網(wǎng)企業(yè)輸電線路運維中廣泛應用。它在提高輸電線路的巡檢效率，準確診斷設備運行狀態(tài)，降低日常巡檢安全風險和運維成本方面具有較大的優(yōu)勢和發(fā)展前景。

研究內(nèi)容：

本項目設計并實現(xiàn)一種小型四軸飛行器電力線路紅外巡檢系統(tǒng)，其內(nèi)容包括：四軸飛行器平臺，顯控臺和數(shù)據(jù)鏈路模塊。

四軸飛行器平臺是電力巡檢數(shù)據(jù)采集獲取的主要平臺。平臺上搭載的數(shù)字光學相機主要用于獲取桿塔、電力線、電力線走廊的光學影像，對銷釘缺失、絕緣子爆裂、導地線斷股、金具銹蝕缺失等缺陷、隱患進行診斷。而熱紅外成像儀則用于獲取金具、電力線、絕緣子發(fā)熱等情況。

顯控臺是地面數(shù)據(jù)處理平臺。主要用于無人機在飛行過程中飛行姿態(tài)和位置的監(jiān)測與控制，獲取無人機平臺傳輸過來的數(shù)據(jù)并進行處理。

數(shù)據(jù)鏈路模塊是整個系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間通信的主要平臺，負責無人機平臺與顯控臺之間的通信工作。要保證將無人機的實時位姿同步傳輸至顯控臺，以便及時作出調(diào)整，避免在飛行過程中發(fā)生碰撞造成不必要的損失

主要問題：

現(xiàn)在利用四軸飛行器巡檢電力電路面臨很多技術(shù)難題，主要包括以下幾點：

一、續(xù)航能力較差。一般飛行時間為20～30min。當前國內(nèi)的無人機，普遍存在續(xù)航能力不足的問題，如果需要無人機在較長線段進行任務，以當下的無人機續(xù)航能力，無疑是一個難點。如果強制性進行時間較長的任務，可能連返航都是問題。

二、無人機在巡檢作業(yè)區(qū)域多為低空領(lǐng)域，低空領(lǐng)域復雜多變，存在電力桿塔、線路、樹木、建筑物等障礙，加上無人機續(xù)航時間較短，所以無人機巡檢路徑的選擇與優(yōu)化對電網(wǎng)安全運行以及巡檢效率的提高都有著重要作用。

三、針對電網(wǎng)使用的無人機吊艙功能單一，主要配置高清攝像裝置，突出了外觀檢查，缺乏對輸電線路設備運行實時數(shù)據(jù)多功能檢測的裝置和手段，降低了無人機使用的綜合效率。如可以設計專門對輸電線路檢測的吊艙，將高清圖像與紅外和紫外探測技術(shù)等檢測裝置結(jié)合，同時掌握輸電線路被檢測設備的溫度、污穢狀況等運行指標，準確判斷缺陷，及時消除缺陷和隱患，能進一步提高輸電線路運行的可靠性。

四、復雜自然背景下目標圖像的提取與識別。航拍巡檢采集的圖像存在不同程度的退化現(xiàn)象，即在成像過程中出現(xiàn)了崎變、模糊、失真或噪聲混入，造成了圖像質(zhì)量的下降。造成圖像退化的原因很多，主要包括：光學系統(tǒng)的像差、衍射、帶寬有限等造成的圖像失真；太陽福射、云層遮擋、大氣端流的擾動效應等造成的遙感圖像失真；成像器件的拍攝姿態(tài)、光電轉(zhuǎn)換器件的非線性等引起的圖像幾何失真等；其中，運動模糊和各種噪聲的影響尤為嚴重。另外，四季更替使輸電走廊的自然環(huán)境和地貌不斷變化，采集圖像的背景會隨環(huán)境的變化變得非常復雜，對比度降低，且干擾増多，同時其他自然地貌與人工建筑也使圖像背景的復雜轄度進一步加深。

五、基于大數(shù)據(jù)的信息處理問題。無人機巡檢后產(chǎn)生海量影像數(shù)據(jù)，對于數(shù)據(jù)的處理目前存在較大難度。主要表現(xiàn)在一方面巡檢影像的整理需較長時間，特別是外委部分送達后需要消耗較多的時間進行整理。另一方面，基于大數(shù)據(jù)的信息處理技術(shù)和智能化程度還比較低，就存在識別效率較低和識別準確率低，在目前人員現(xiàn)狀條件下，對于海量數(shù)據(jù)的處理效率極為低下，同時無人機作業(yè)人員中具備豐富線路運維經(jīng)驗的人員較少，特別是外委單位人員中基本不具備電氣知識，造成缺陷識別準確度較低。

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)

一、國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

浙江紹興電力局研發(fā)的無人直升機智能巡檢技術(shù)，經(jīng)一年多的開發(fā)研究及一個多月的試驗飛行調(diào)試后宣告成功。該項目中高度集成的無人直升機巡線機載系統(tǒng)、直升機巡線過程中對象自動捕捉和跟蹤技術(shù)、電力線路線路缺陷實時/離線識別和診斷技術(shù)、利用圖像測量電力線路與交跨物距離技術(shù)等屬國內(nèi)外首創(chuàng)；項目自主研發(fā)了由機載、地面控制和指揮、數(shù)據(jù)后處理及分析等子系統(tǒng)組成的電力線路無人直升機巡檢系統(tǒng)，是直升機巡檢技術(shù)的集成與創(chuàng)新。運用該系統(tǒng)，將大幅度提高電力線路直升機巡線效率和質(zhì)量，降低直升機巡線成本，具有顯著的經(jīng)濟、社會效益和推廣應用價值。

   在冬天導線遭受嚴重覆冰的狀況下，位于湖南省的電力科學研究院采用四旋翼無人機對其進行了巡線實驗。經(jīng)過實踐表明采用四旋翼無人機巡線存在許多不足之處。例如無防雪、防碰性能，抗風性能也不明顯等。課題組成員對此提出了一些改進方法。

冀北電力無人機空中巡線千余公里，對電力線路本體缺陷、通道隱患進行快速巡查，它不受災害天氣限制，做到實施準確、高效獲取第一手資料。在四川電力巡檢西昌分部，無人機巡線 10 分鐘就完成人工巡線需整天的工作任務。現(xiàn)在，全國各地陸續(xù)啟用無人機進行巡線。

二、國外發(fā)展現(xiàn)狀

日本關(guān)西電力公司和千葉大學一起開發(fā)出一套可以進行巡線的無人直升機系統(tǒng)。此系統(tǒng)具有故障自動查找及三維圖像監(jiān)測技術(shù)功能。其中故障自動檢測分系統(tǒng)可以自動檢查出導線斷股、焊接裂縫及雷擊引起局部熱點等主要缺陷，且其數(shù)據(jù)庫還在不斷的更新過程中。相關(guān)人員還通過對電力線路走廊視頻三維圖像的構(gòu)建以識別電力線下面的建筑物及草木。在系統(tǒng)中儲存三維圖像和對應的GPS坐標，用以測量電力線與其下面建筑物及草木的距離。根據(jù)實驗表明：無人直升機的巡線費用是載人飛機的一半。現(xiàn)在，有關(guān)專家學者正在探究無人機巡線時與電力線的最佳角度及距離。

 西班牙馬德里理工大學的Campoy、Mejias等研究員開展了無人機導航方面的突破。它是一種計算機視覺技術(shù)，現(xiàn)已開發(fā)完成。此系統(tǒng)在使用圖像數(shù)據(jù)處理算法與跟蹤技術(shù)的同時借助于GPS，起到無人機在電力線巡檢時導航作用。該系統(tǒng)可以自動給出無人機的相對位置與速度。在電力線巡線測試的過程中，導航系統(tǒng)憑借計算機視覺準確無誤的完成了電力線巡檢工作。除此之外，相關(guān)人員還對無人機可靠著陸的算法進行了研究。無人機飛行的過程中經(jīng)常會遇到與地面站失去聯(lián)系或電池及燃料使用完的情況。這時，無人機可自動確定與電力線路、桿塔及障礙物的方位關(guān)系，有效的避開障礙物安全著落。該算法在模擬試驗中表現(xiàn)的非常完美。

   澳大利亞 GSIRO 通信技術(shù)中心的成員已經(jīng)開發(fā)出具有完美自行尋路、探測和避障功能的小型 T21 型電力線巡線無人直升機。微型燃氣輪機提供其動力是最大的特點。平衡底座的增設使得機體震動程度有效降低是最大的優(yōu)勢。激光測距儀的裝設，使得電力線與其下面的建筑物和草木之間的距離得到準確的測量。新型T21 無人直升機以其嬌小的機身、先進的性能及齊全的功能成為當今無人機用于巡線的發(fā)展趨勢。

本項目學生有關(guān)的研究積累和已取得的成績

項目組成員對《數(shù)字電子技術(shù)》，《模擬電子技術(shù)》，《單片機技術(shù)》，《EDA應用技術(shù)》，《數(shù)字信號處理技術(shù)》等知識掌握扎實，并具有相關(guān)實踐能力。曾參與電子測試技術(shù)實踐，電子CAD實習，單片機技能培訓，EDA課程設計，數(shù)字信號處理課程設計，電子設計競賽培訓和技術(shù)創(chuàng)新項目培訓等，具有較強的分析問題，解決問題的能力。項目組成員對無人機技術(shù)應用到電力巡檢方面均感興趣，因為現(xiàn)如今的無人機已經(jīng)深入到各行各業(yè)中，作為國家重點的電力行業(yè)必然不能錯過這個潮流。因此，無人機技術(shù)是未來電子工程師的一大重點技術(shù)。并且，項目組成員有較強的動手實踐能力，對設計制作四軸飛行器均感興趣。而且指導老師與項目組成員也積極的朝無人機技術(shù)方面發(fā)展。

項目的創(chuàng)新點和特色

無人機巡檢輸電線路的關(guān)鍵技術(shù)要點和創(chuàng)新點主要包括以下幾個：①四旋翼無人機具有自主懸停、自主導航飛行的特點，可以進行輸電線路跳閘后的故障點查找，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個完整的輸電線路全過程立體式的巡檢系統(tǒng)。②四旋翼無人機的另一個功能就是可以對輸電線路起到防碰撞保護作用，用于輸電線路的巡視和檢測，同時，還可以對嚴重自然災害下的輸電線路起到保護作用，比如常見的大風、暴雨等。③地面實時監(jiān)控技術(shù)和圖像處理技術(shù)在輸電線路巡檢中的應用。無人機所配備的攝像頭采集的信息可以在網(wǎng)絡信息技術(shù)的作用下及時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。④自主懸停和飛行控制系統(tǒng)具有自駕和手動兩種工作模式。在自主懸停的狀態(tài)下，無人機不僅可以通過地面站的高清錄像檢查線路，并保留手動模式，還可以按照既定的路線進行自主導航的飛行和巡檢。⑤遠距離熱測溫儀的使用，根據(jù)絕緣子的大小以及測溫儀的視場可以判斷出測溫距離為5—6米可以提高巡檢的安全性，通過遠距離的紅外測溫可以檢測到絕緣子等的溫度異常，并將所測數(shù)據(jù)進行處理、記錄。

項目的技術(shù)路線及預期成果

技術(shù)路線：

（1）無人機巡檢系統(tǒng)框圖：

（2）如上圖所示整個無人機巡檢系統(tǒng)分為三個模塊:

?四軸飛行器平臺:是電力巡檢數(shù)據(jù)采集獲取的主要平臺，平臺上搭載的數(shù)字光學相機主要用于獲取桿塔、電力線、電力線走廊的光學影像，用于銷釘缺失，絕緣子爆裂，導地線斷股、金具銹蝕缺失等缺陷、隱患的診斷。而熱測溫儀則用于獲取金具、電力線、絕緣子發(fā)熱等情況。無人機空間信息采集完整的工作平臺可分為五個部分，飛行系統(tǒng)部分、航電系統(tǒng)部分、任務設備系統(tǒng)部分、起降系統(tǒng)部分和地面保障系統(tǒng)五個部分。其框圖如下：

?顯控臺:是地面數(shù)據(jù)處理平臺,主要用于無人機在飛行過程中飛行狀態(tài)的監(jiān)測與控制，獲取無人機平臺傳輸過來的數(shù)據(jù)進行處理并對無人機的實時狀態(tài)進行控制，主要是調(diào)整無人機飛行的姿態(tài)和位置。

顯控臺提供與空中載具雙向通訊完整的人機溝通界面，包含飛行影像與資料的即時顯示，并具有各種飛行機酬載控制命令上傳。地理圖資系統(tǒng)整合GoogleEarth，可提供全球詳細衛(wèi)星地圖及地形地貌，且包含道路、橋梁、建筑物、河流、山區(qū)等各式地理資訊，可給予使用者完整的地理資訊以供任務規(guī)劃及圖資比對。顯控臺提供任務規(guī)劃(MissionPlan)、飛行控制(FlightControl)及任務歸詢(PlayBack)等3項涵蓋飛行前、中、后的操作功能。

?數(shù)據(jù)鏈路模塊：這個模塊是整個系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間通信的主要平臺，負責無人機平臺與顯控臺之間的通信工作，要保證將無人機的實時位姿同步傳輸至顯控臺，以便及時作出調(diào)整，避免在飛行過程中發(fā)生碰撞造成不必要的損失。

預期成果：

（1）項目完成時間為期一年，預期在項目結(jié)題的前一個月完成項目的設計、制作和調(diào)試等工作，使無人機巡檢系統(tǒng)能夠?qū)追N常見的電網(wǎng)故障發(fā)出預警和處理。

（2）通過項目的設計與實現(xiàn)，能夠?qū)Ξ斍暗臒o人機技術(shù)有一定的了解，加深對無人機應用于電網(wǎng)的認識，以便日后對無人機技術(shù)進一步拓展。

（3）研究成果以系統(tǒng)實物的形式呈現(xiàn)。在項目結(jié)題前完成相應的系統(tǒng)軟硬件設計，完成系統(tǒng)實物的制作，撰寫總結(jié)報告。

年度目標和工作內(nèi)容（分年度寫）

（1）2017年3月至2017年4月，組員分工查找資料，閱讀相關(guān)論文及期刊，對無人機技術(shù)在電力巡檢方面進行了解。

（2）2017年5月至2017年8月，研究做出無人機平臺，并能成功的飛行采集數(shù)據(jù)。

（3）2017年9月至2017年11月，研究做出顯控臺，對獲取的數(shù)據(jù)進行初步處理。

（4）2017年12月至2018年1月，完成三個子模塊之間的通信工作，并進行實際測試，做出調(diào)整。

（5）2018年2月至2018年3月，完成整個巡檢系統(tǒng)的測試，撰寫結(jié)題報告。

指導教師意見

研究內(nèi)容難度合適，方案可行，有一定研究基礎(chǔ)，團隊合理，按計劃應該可以按時完成該項目。同意申請。

簽字：                   日期：