基于特征融合的输电线路缺陷销钉识别与应用方法研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xxakk3321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
坚强智能电网对于电力系统运行稳定性和持续性要求进一步提高,这需要对输电线路进行短周期、高效率的巡检维护。目前,无人机拍摄高清图像已经逐步替代人工巡检,成为输电线路巡检的主要方式,随之带来的是海量巡检数据处理的准确性和实时性问题。当前,应用深度学习的识别算法对于绝缘子等大尺寸部件取得了较好的识别效果,但是对于销钉这类尺寸小、相似部件多的部件,识别精度一直难以满足实际应用的需要,是目前研究的重点与难点。针对缺陷销钉识别问题,现有方法往往只选择应用固定的超参数构建特征,使得模型鲁棒性不足,难以在实际应用中取得理想的效果。本文对大量采集自实际场景下的巡检图像进行人工精细标注,构建了实验数据集,设计并实现了基于注意力机制的感兴趣区域(Regions of Interest,RoI)特征融合网络,并且针对缺陷销钉提出了级联分类网络,主要贡献如下:(1)提出了一种基于注意力机制的RoI特征融合网络,充分利用特征金字塔网络所提供的多尺度特征信息,针对RoI特征自适应地计算不同尺度特征对应的权重值,使得加权融合后的销钉与背景的区分度更加明显。实验结果表明,本文所提出的方法能够定位出绝大多数缺陷销钉的位置,相比于基线模型,缺陷销钉的召回率提升4.85%,达到97.12%;平均精度提升10.79%,达到80.86%。(2)针对缺陷销钉,为了提高分类网络对缺陷销钉细微特征的学习能力,分别基于类别、分类得分以及形态聚类设计了三种级联分类网络,减少了缺陷销钉误识别的数量,将其平均精度进一步提升3.43%,达到84.29%。针对非典型缺陷销钉,应用Focal Loss作为分类损失函数,提升非典型缺陷销钉的分类损失在整体分类损失的占比,改善了非典型缺陷销钉的识别精度,提升模型的鲁棒性。(3)除此之外,以本文提出的缺陷销钉检测模型为核心,提出了一套巡检图像识别与管理系统设计方案,为检测模型下一步的实际应用进行准备。本文所做的工作能够有效提升检测模型对缺陷销钉的识别能力,并且对算法的实际应用进行了探索,对于巡检图像智能、快速识别具有较大的实用价值。
其他文献
随着建筑物高度和密集程度的不断增加,加强对地基在建筑物基础作用下的研究成为当下值得重视的工作。对于上方作用有浅埋条形基础,下方卧有基岩的弹性土层,当基岩的刚度相较于土层足够大时,可以认为土层与基岩接触面的位移为零。本文在土层与上方基础接触面的位移给定的前提下,对地基内土层的应力和位移场进行了求解。根据平面弹性的复变函数理论,地基内的应力与位移场可以由两个解析函数给出。利用保角变换将物理平面上有限厚
学位
先进核能系统具有清洁低碳的特征,推动先进核能系统的进一步发展,成为我国优化能源结构、保障能源供给安全,实现“双碳”目标的重要手段。超临界二氧化碳布雷顿循环有着热效率高、热损小等优点,而紧凑式换热器更适用于布雷顿循环,是目前铅铋快堆装置耦合布雷顿循环系统最为推荐的换热器类型。结合印刷电路板式换热器(PCHE)的流动换热特点,建立了半圆微通道的几何模型和网格划分方案,确定了适用的湍流模型以及边界条件和
学位
随着我国“双碳”目标的提出,构建高比例新能源的新型电力系统成为我国绿色低碳发展的必经之路。在这一背景下,以风电、光伏为代表的新能源装机占比不断提高,其出力波动性和不确定性对电力系统的安全灵活运行提出了更高要求。随着我国电力系统新能源比例快速提升,伴随的是源-网-荷-储各个环节协调能力不足、现有调节容量无法支撑大规模新能源消纳的问题,以此带来了对电力系统灵活性资源优化运行和规划配置研究的需求。为实现
学位
离心压气机是涡轮增压器和小型燃气轮机中的核心部件。离心叶轮的设计通常以均匀进/出口边界为基础,而工程中离心叶轮的上/下游经常存在进气弯管和集气蜗壳等非对称结构,使得叶轮各个叶片通道工作在不同边界条件下,容易造成某个叶片通道提前失速,导致压气机稳定工作范围明显缩小。鉴于失速对压气机的安全性有着重大影响,本文对非对称边界下离心压气机内部流动及失速先兆特性进行数值模拟研究,并通过自引气-喷气调控失速先兆
学位
现阶段我国电网调度正朝着数字化和智能化方向发展,智能化的电网故障诊断对于加快故障处理速度,提升故障诊断效率具有重要意义。然而目前的故障诊断方法多侧重于规则诊断,依赖专家经验和逻辑规则搭建诊断模型,缺乏对故障知识的自动提取能力,难以适应复杂多变的工程现场实际,无法满足电网调度运行对数字化和智能化的要求。本文以实现端到端的电网故障诊断为目的,在深入了解电网故障诊断的研究现状和深度学习的发展基础上,面向
学位
随着我国2020年“碳达峰,碳中和”的提出,为我国能源革命进展提出革命性要求,能源系统承担着保障安全和提高利用效率的巨大压力,加速实现能源结构的调整和可再生能源利用已刻不容缓,综合能源系统为其提供有效解决途径。如今城市化程度加深,楼宇能耗占比攀升。为了促进节能降耗,楼宇与综合能源系统技术在用户侧结合,形成楼宇综合能源系统,并逐渐成为城市楼宇设施供能的典型形态。然而,楼宇综合能源系统调度领域也存在诸
学位
在当前知识经济时代,随着我国产业数字化和标准化等战略的深入推进,如何更有效地提高航天企业知识管理水平,成为一项重要的课题。在航天企业内部的管理类知识经验因其复杂性和内隐性,使得大部分知识分散在不同组织、载体及个人手中,表现出知识利用效率低下、交流共享不充分等问题。本文以知识为研究对象,对知识转移有关的研究文献进行总结,并根据航天企业性质对知识管理的相关概念进行阐述,指出了航天企业知识管理存在的主要
期刊
研究主要目的是设计出海上风电机组关键部件并分析环境对机组的影响。随着对清洁和绿色能源的需求不断增加,正在从旧技术向可持续的新技术。现在的主要重点是可再生能源。由于海上风电机组在可再生能源中发挥着重要作用,成为关注重点。此外,根据设计的安全性,本设计符合国际标准和准则。然后,在结构分析中也与国际安全标准进行比较。
学位
现如今保证供电质量的稳定性和持续性十分重要,但是国家电力建设范围广,所处地形比较复杂,传统的人工巡检方式危险性高、效率较低,巡检机器人代替人工开展发输变配环节的电力巡检成为一个热门的研究领域。其中,同步定位与地图建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)技术是巡检机器人估计自身位姿的重要环节。窄视角非重复式扫描激光雷达在SLAM应用中受视场角大小的
学位
以黄磷炉渣为硅源制得SiO2基体材料,将MgO负载在SiO2基体材料表面制备了SiO2-MgO复合材料,用于吸附刚果红染料。考察了吸附时间、吸附温度、刚果红染料废水、初始质量浓度对吸附效果的影响。研究表明:当刚果红质量初始浓度为50mg/L、吸附剂用量为0.1g、吸附温度为25℃、吸附时间为10min时,吸附率可达99.73%,吸附量为49.87mg/g。SiO2-MgO复合材料吸附性能好,且实验
期刊