[發(fā)明專利]一種基于無人機的絕緣子憎水性檢測裝置和方法

在審

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• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107219854A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王身麗;張學(xué)鋒;翁永春;張小濟;王志高;陳碘麗;魏莉芳
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司;湖北省超能電力有限責(zé)任公司;湖北省超能超高壓電力科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司42104
• 代理人: 潘杰,胡藝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無人機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于無人機的絕緣子憎水性檢測裝置和方法。

背景技術(shù)

輸電線路中的復(fù)合絕緣子受自然環(huán)境影響非常大，會被灰塵等污穢物所污染，當(dāng)氣候比較濕潤時，復(fù)合絕緣子表面由于附著大量污穢物，導(dǎo)致閃絡(luò)電壓降低，甚至在額定工作電壓下都會發(fā)生污閃，使電網(wǎng)的安全運行受到很大的影響。因此必須檢查輸電線路復(fù)合絕緣子表面的污穢情況，并對污穢進行清除。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，憎水性能太差，會引起復(fù)合絕緣子閃絡(luò)放電，嚴重會引起電網(wǎng)安全事故，因此，運行人員必須熟悉所管線路的復(fù)合絕緣子憎水性能狀況。

傳統(tǒng)檢測復(fù)合絕緣子憎水性的方法往往采用簡單噴水裝置并結(jié)合工程經(jīng)驗完成分級判斷。某些電網(wǎng)公司已設(shè)計出的電動噴水裝置也均為手持式設(shè)備，其操作模式需要人工攀爬桿塔，該過程檢測效率低、安全性低，且人工對噴水的判斷不夠準確。

近年來，無人機技術(shù)在電網(wǎng)運維中得到了廣泛的應(yīng)用。由于無人機具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活；能夠垂直起降；懸停、倒飛、側(cè)飛能力強；飛行安全；噪音小等優(yōu)點。因此，無人機可以應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，減少工作人員登塔操作，節(jié)省人力與時間，在電力線路中得到了廣泛的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容：

為了克服上述背景技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種基于無人機的絕緣子憎水性檢測裝置和方法，提供了一種可應(yīng)用于電力行業(yè)，對已投用的復(fù)合絕緣子進行憎水性檢測的帶電作業(yè)方案。

為了解決上述技術(shù)問題本發(fā)明的所采用的技術(shù)方案為：

一種基于無人機的絕緣子憎水性檢測裝置：包括無人機，無人機設(shè)有高壓水箱，高壓水箱通過輸水管路連接有霧化噴嘴，輸水管路上設(shè)有電磁閥，電磁閥的控制端連接無人機的控制器的信號輸出端；還包括在無人機上靠近霧化噴嘴設(shè)置的光纖鏡頭，光纖鏡頭的信號輸出端通過光電轉(zhuǎn)換器連接控制器的信號輸入端；控制器還連接有紅外測距儀和無線通訊器，紅外測距儀和無線通訊器。

較佳地，輸水管路設(shè)置于桿狀的絕緣空心管內(nèi)。

較佳地，光纖鏡頭和光電轉(zhuǎn)換器之間通過光纖連接，光纖連接于光纖鏡頭的一段設(shè)置于絕緣空心管內(nèi)。

較佳地，光纖鏡頭設(shè)置在絕緣空心管內(nèi)，位于霧化噴嘴的上方。

較佳地，還包括補光燈，補光燈設(shè)置于光纖鏡頭上方，補光燈的控制端連接控制器的信號輸出端。

較佳地，紅外測距儀和無線通訊器均設(shè)置于無人機的機身，無線通訊器設(shè)置于機身頂部，設(shè)置于數(shù)個旋翼之間的中心位置。

較佳地，控制器包括憎水性檢測模塊，用于依據(jù)絕緣子片噴水前和噴水后圖像對絕緣子串的憎水性進行評級，并通過無線通訊器將評價結(jié)果發(fā)送出去。

本發(fā)明還提供一種利用上述裝置進行的基于無人機的絕緣子憎水性檢測方法：

控制器控制無人機向待測絕緣子行進，并控制無人機懸停于靠近待測絕緣子的安全區(qū)域內(nèi)；

控制器通過光電傳感器接收從光纖鏡頭發(fā)送過來的絕緣子片圖像，判斷絕緣子片被遮擋部分面積是否大于等于絕緣子片總面積的40％，若是，則調(diào)整無人機位置或光纖鏡頭的拍攝角度，若否，則從絕緣子片圖像中提取并保存為未噴水圖像；

控制器控制電磁閥開啟，通過霧化噴嘴向絕緣子片噴射水霧，然后關(guān)閉電磁閥；

控制器再次通過光纖鏡頭獲取同一位置的絕緣子片圖像，提取并保存為噴水后圖像；

控制器對比噴水后圖像和為噴水圖像，依據(jù)預(yù)存的憎水性分級標準得到絕緣子的憎水性評級，并將憎水性評級結(jié)果通過無線通訊器發(fā)送出去。

較佳地，控制器控制無人機懸停于靠近待測絕緣子的安全區(qū)域內(nèi)的方法包括：

紅外測距儀實時獲取無人機與待測絕緣子之間的實時距離，當(dāng)實時距離小于預(yù)設(shè)安全距離時，控制無人機向遠離待測絕緣子的方向進行預(yù)設(shè)微小距離的行進，直到實際距離大于或等于預(yù)設(shè)安全距離；預(yù)設(shè)安全距離和預(yù)設(shè)微小距離均為人工設(shè)定的經(jīng)驗值。

較佳地，憎水性風(fēng)機標準采用HC分級判別標準。