[發(fā)明專利]基于無(wú)人機(jī)的劣化絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710823881.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107608375B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張德欽;龐玉海;夏鵬;羅世偉;高冰潔;李明生;劉曉偉;田丁;蔡如意
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司北海供電局;武漢珈銘凱爾電氣科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10;G01D21/02;G01N21/95;G01N27/61;G08C17/02;B64C39/02
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 王維

1.一種基于無(wú)人機(jī)的劣化絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，用于檢測(cè)絕緣子串中各個(gè)絕緣子的劣化情況，其特征在于，包括：

導(dǎo)向罩；所述導(dǎo)向罩采用絕緣材料，其中部與待測(cè)絕緣子表面緊密貼合，其罩體邊緣設(shè)有導(dǎo)向角；

連接桿，其固定在所述導(dǎo)向罩上；

無(wú)人機(jī)，其固定在所述連接桿上，所述無(wú)人機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述導(dǎo)向罩沿絕緣子串上下移動(dòng)；

檢測(cè)儀，其固定在所述導(dǎo)向罩上，所述檢測(cè)儀包括電場(chǎng)傳感器和光電傳感器，所述電場(chǎng)傳感器用于測(cè)量所述絕緣子串的軸向電場(chǎng)強(qiáng)度，所述光電傳感器用于定位和采集所述劣化絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)在絕緣子串上的位置信息；無(wú)線傳輸模塊，其包括測(cè)量端無(wú)線收發(fā)單元和地面端無(wú)線收發(fā)單元，所述測(cè)量端無(wú)線收發(fā)單元設(shè)置在所述檢測(cè)儀上，所述測(cè)量端無(wú)線收發(fā)單元用于發(fā)送所述軸向電場(chǎng)強(qiáng)度和所述位置信息至地面端無(wú)線收發(fā)單元；以及

所述導(dǎo)向罩上還設(shè)有光電傳感器觸發(fā)口，所述光電傳感器通過(guò)透過(guò)光電傳感器觸發(fā)口的光強(qiáng)度定位所述劣化絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)在絕緣子串上的位置信息；所述光電傳感器用于當(dāng)檢測(cè)儀與絕緣子位置滿足閾值范圍時(shí)觸發(fā)檢測(cè)儀記錄當(dāng)下電場(chǎng)強(qiáng)度；

電場(chǎng)分析模塊，其與所述地面端無(wú)線收發(fā)單元相連，所述電場(chǎng)分析模塊根據(jù)所述軸向電場(chǎng)強(qiáng)度和所述位置信息建立所述絕緣子串的電場(chǎng)分布曲線，并根據(jù)所述電場(chǎng)分布曲線分析是否存在劣化的絕緣子；

防抖模塊，其包括慣性測(cè)量單元、防抖解算單元和微調(diào)電機(jī)；所述慣性測(cè)量單元設(shè)置在所述導(dǎo)向罩和連接桿的連接處，所述防抖解算單元與微調(diào)電機(jī)相連，所述微調(diào)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述連接桿相連，所述防抖解算單元與微調(diào)電機(jī)位于所述無(wú)人機(jī)的遠(yuǎn)離所述導(dǎo)向罩的一側(cè)，所述慣性測(cè)量單元用于檢測(cè)檢測(cè)儀的抖動(dòng)參數(shù)，并將所述抖動(dòng)參數(shù)傳輸給防抖解算單元；所述防抖解算單元根據(jù)所述抖動(dòng)參數(shù)計(jì)算抖動(dòng)反向偏置，并根據(jù)所述抖動(dòng)反向偏置驅(qū)動(dòng)所述微調(diào)電機(jī)在連接桿上移動(dòng)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于無(wú)人機(jī)的劣化絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述電場(chǎng)傳感器為電容式交變電場(chǎng)傳感器。

3.一種檢測(cè)絕緣子劣化的方法，該方法基于權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)人機(jī)的劣化絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括以下步驟：

無(wú)人機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向罩沿絕緣子串上下移動(dòng)；

光電傳感器定位和采集劣化絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)在絕緣子串上的位置信息，同時(shí)電場(chǎng)傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量絕緣子串的軸向電場(chǎng)強(qiáng)度；

測(cè)量端無(wú)線收發(fā)單元發(fā)送軸向電場(chǎng)強(qiáng)度和位置信息至地面端無(wú)線收發(fā)單元；

電場(chǎng)分析模塊根據(jù)軸向電場(chǎng)強(qiáng)度和位置信息建立絕緣子串的電場(chǎng)分布曲線，并根據(jù)電場(chǎng)分布曲線分析是否存在劣化的絕緣子。

4.如權(quán)利要求3所述的一種檢測(cè)絕緣子劣化的方法，其特征在于：對(duì)絕緣子串的每個(gè)絕緣子進(jìn)行編號(hào)，光電傳感器根據(jù)絕緣子的編號(hào)定位劣化絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)在絕緣子串上的位置信息。

5.如權(quán)利要求3所述的一種檢測(cè)絕緣子劣化的方法，其特征在于：電場(chǎng)分析模塊按照橫坐標(biāo)為絕緣子編號(hào)，縱坐標(biāo)為實(shí)時(shí)軸向電場(chǎng)強(qiáng)度建立絕緣子串的電場(chǎng)分布曲線，若電場(chǎng)分布曲線處處平滑，則各個(gè)絕緣子正常，若電場(chǎng)分布曲線存在凹陷，則出現(xiàn)凹陷處所對(duì)應(yīng)的絕緣子存在劣化。

6.如權(quán)利要求3所述的一種檢測(cè)絕緣子劣化的方法，其特征在于：所述劣化絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)還包括防抖模塊，所述方法還包括利用防抖模塊保持檢測(cè)儀測(cè)量平穩(wěn)的步驟。

7.如權(quán)利要求6所述的一種檢測(cè)絕緣子劣化的方法，其特征在于：所述防抖模塊包括慣性測(cè)量單元、防抖解算單元和微調(diào)電機(jī)；

慣性測(cè)量單元實(shí)時(shí)測(cè)量檢測(cè)儀的抖動(dòng)參數(shù)，并將抖動(dòng)參數(shù)傳輸至防抖解算單元；

防抖解算單元根據(jù)抖動(dòng)參數(shù)計(jì)算抖動(dòng)反向偏置，并根據(jù)抖動(dòng)反向偏置驅(qū)動(dòng)微調(diào)電機(jī)在連接桿上移動(dòng)。

8.如權(quán)利要求7所述的一種檢測(cè)絕緣子劣化的方法，其特征在于：防抖解算單元根據(jù)抖動(dòng)參數(shù)采用卡爾曼濾波方法計(jì)算抖動(dòng)反向偏置。