一種多旋翼無(wú)人機(jī)檢測(cè)絕緣子裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種多旋翼無(wú)人機(jī)檢測(cè)絕緣子裝置，它包括一個(gè)多旋翼無(wú)人機(jī)，其上的飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)與定位裝置、無(wú)人機(jī)舵機(jī)控制器、高度測(cè)量裝置、速度測(cè)量裝置、高清攝像頭、無(wú)人機(jī)PCM遙控接收機(jī)以及機(jī)載無(wú)線通訊單元、升降裝置連接，升降裝置帶動(dòng)探測(cè)下極移動(dòng)，機(jī)載無(wú)線通訊單元與地面站通信；無(wú)人機(jī)舵機(jī)控制器控制伺服舵機(jī)，伺服舵機(jī)控制多旋翼模塊，探測(cè)上極和探測(cè)下極分別與各自的電壓傳感器連接，兩電壓傳感器與A/D轉(zhuǎn)化單元、DSP處理單元、飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)連接。本實(shí)用新型專利技術(shù)可及時(shí)了解和掌握線路絕緣子的運(yùn)行情況，還能夠避免了檢測(cè)人員爬高進(jìn)行近距離帶電操作的危險(xiǎn)性，同時(shí)提高檢測(cè)效率。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種無(wú)人機(jī)檢測(cè)絕緣子裝置，特別是一種多旋翼無(wú)人機(jī)檢測(cè)絕緣子裝置。
技術(shù)介紹
近年來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展對(duì)我國(guó)電力工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求。我國(guó)目前已形成華北、東北、華東、華中、西北和南方電網(wǎng)共6個(gè)跨省區(qū)電網(wǎng)，500千伏線路已成為各大電力系統(tǒng)的骨架和跨省、跨地區(qū)的聯(lián)絡(luò)線，電網(wǎng)發(fā)展滯后的矛盾基本得到緩解。由于我國(guó)國(guó)土遼闊，地形復(fù)雜，為了安全和可靠地供電，巡線維護(hù)自動(dòng)化和現(xiàn)代化已日益顯示出其迫切性。絕緣子是用來(lái)支持導(dǎo)體的絕緣體，絕緣子可以保證橫擔(dān)、桿塔與母線等帶電體有足夠的絕緣。它在運(yùn)行中需能承受導(dǎo)線垂直方向的荷重和水平方向的拉力，還需經(jīng)受著日曬、雨淋等氣候變化及化學(xué)物質(zhì)的腐蝕。因此，絕緣子既要有良好的電氣性能，又要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。在發(fā)電、變電、輸電等過(guò)程中都離不開(kāi)絕緣子的使用，絕緣子性能的好壞對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。絕緣子按結(jié)構(gòu)可分為支持絕緣子、懸式絕緣子和套管絕緣子等，按電介質(zhì)材料分類，有瓷、玻璃、有機(jī)合成絕緣子三種類型。在長(zhǎng)期的運(yùn)行中，絕緣子會(huì)受到雷擊、污穢、鳥(niǎo)害、冰雪、高濕、溫差等環(huán)境因素的影響；在電氣上要承受強(qiáng)電場(chǎng)、雷電沖擊電流、工頻電弧電流的作用；在機(jī)械上要承受長(zhǎng)期工作荷載、綜合荷載、導(dǎo)線舞動(dòng)等機(jī)械力的作用，這些因素對(duì)絕緣子性能的破壞是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，因此需要能夠在電力線路正常運(yùn)行的情況下對(duì)高空中的絕緣子性能進(jìn)行檢查。目前對(duì)絕緣子的檢測(cè)方法主要有直接觀察法、紫外成像法、紅外成像法、超聲波檢測(cè)法、等值鹽密法、電勢(shì)測(cè)量法、電阻法、電場(chǎng)法、泄漏電流法和脈沖電流法。直接觀察法誤差較大，且對(duì)絕緣子的內(nèi)絕緣性能無(wú)法檢測(cè)；紫外成像法只能在局部放電發(fā)生時(shí)使用，且受環(huán)境溫度影響較大；紅外成像法對(duì)早期絕緣缺陷缺乏有效的檢測(cè)，且檢測(cè)定位不準(zhǔn)確，同時(shí)易受環(huán)境溫度的影響；超聲波檢測(cè)法因其耦合和衰減及超聲波換能器性能問(wèn)題不適合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)；等值鹽密法消耗時(shí)間長(zhǎng)，得出的結(jié)論僅為絕緣子整體污穢的平均水平，不能真實(shí)反映絕緣子的絕緣性能；電阻法僅適用于低壓線路；電場(chǎng)法對(duì)某些不影響電場(chǎng)分布的絕緣損傷靈敏度不高，適用范圍有限；泄漏電流法需要在每串絕緣子串上安裝相應(yīng)的設(shè)備，且受很多其他因素影響，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性有限；脈沖電流法的檢測(cè)分辨率依賴于不良絕緣子的阻值、不良絕緣子在串中的位置、絕緣子串的片數(shù)和正常絕緣子的電暈起始電壓等參數(shù)，且該方法并未完全成熟，目前國(guó)內(nèi)外均在做進(jìn)一步探索。電勢(shì)測(cè)量法是很簡(jiǎn)單的一種檢測(cè)法，它的基本原理即通過(guò)檢測(cè)絕緣子兩端間電勢(shì)差，與絕緣子串上各個(gè)絕緣子電壓分布的規(guī)律性作對(duì)t匕，可判斷絕緣子絕緣性是否良好。此方法簡(jiǎn)單易操作且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高，在過(guò)去相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)應(yīng)用較廣泛，但由于其需要檢測(cè)人員爬高并進(jìn)行近距離帶電操作，危險(xiǎn)性較高且效率低。因此，可以尋求一種方法，既能夠利用電勢(shì)測(cè)量法的簡(jiǎn)單可靠性，又能夠避免需要檢測(cè)人員爬高進(jìn)行近距離帶電操作的危險(xiǎn)性，同時(shí)提高檢測(cè)效率。隨著利用無(wú)人機(jī)巡線技術(shù)的日趨成熟，考慮到利用無(wú)人機(jī)這種安全穩(wěn)定的高效手段，結(jié)合電勢(shì)測(cè)量法進(jìn)行對(duì)于絕緣子的檢測(cè)。現(xiàn)有多種在線監(jiān)測(cè)絕緣子的設(shè)備，如專利號(hào)為01102273. 6的《高壓輸電線路絕緣子帶電智能檢測(cè)儀》，專利號(hào)為92242814. X的《懸式絕緣子檢測(cè)器》等，此類專利取得了一定的有益效果，但仍存在缺點(diǎn)如下此類設(shè)備均為不可移動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，即需要針對(duì)每個(gè)絕緣子串或絕緣子片安裝，或者還是利用檢測(cè)人員攜帶該設(shè)備爬高進(jìn)行近距離帶電操作，工作量巨大，且不能完全解決人員安全和效率問(wèn)題。現(xiàn)有利用機(jī)器人進(jìn)行絕緣子檢測(cè)的技術(shù)，如專利號(hào)為200810230387. 4的《一種絕緣子檢測(cè)機(jī)器人》，此專利取得了一定的有益效果，但仍存在缺點(diǎn)如下(I)該機(jī)器人仍需人工由地面運(yùn)送到桿塔上進(jìn)行使用，無(wú)法完全避免人員近距離帶電操作；(2)該機(jī)器人不具備跨越桿塔或線路項(xiàng)間距行走的功能，即每次只能巡檢單導(dǎo)線單桿塔連接處的絕緣子串，若想巡查不同導(dǎo)線或不同桿塔連接處的絕緣子串，仍需人工進(jìn)行位置移動(dòng)。現(xiàn)有利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行絕緣子檢測(cè)的技術(shù)，如專利號(hào)為200810224172. I的《一種用于檢測(cè)輸電線路絕緣子的飛行機(jī)器人》，以及專利號(hào)為201020138974. 3的《絕緣子性能的新型檢測(cè)裝置》，這兩項(xiàng)專利取得了一定的有益效果，但仍存在缺點(diǎn)如下(I)專利《一種用于檢測(cè)輸電線路絕緣子的飛行機(jī)器人》中所述對(duì)絕緣子進(jìn)行檢測(cè)的系統(tǒng)為目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)，僅采用視覺(jué)方式從絕緣子外觀判斷其是否正常，該方法檢測(cè)正確率低，無(wú)法檢測(cè)到外觀無(wú)明顯變化的缺陷；(2)專利《絕緣子性能的新型檢測(cè)裝置》中所述絕緣子檢測(cè)儀并未加載可升降裝置，即絕緣子檢測(cè)儀的兩檢測(cè)探頭間距為一固定值，不可適用于多種間距的絕緣子檢測(cè)，適用范圍有限；(3)上述兩專利中均未提及檢測(cè)到可靠信號(hào)后的彈開(kāi)命令設(shè)置，由于多旋翼無(wú)人機(jī)在進(jìn)行絕緣子檢測(cè)時(shí)，一般為不妨礙線路正常供電，多為帶電檢測(cè)，無(wú)人機(jī)應(yīng)盡量減少近距離乃至接觸絕緣子的檢測(cè)時(shí)間，以提高檢測(cè)安全性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的就是為解決上述問(wèn)題，提供一種多旋翼無(wú)人機(jī)檢測(cè)絕緣子裝置，它主要利用多旋翼無(wú)人機(jī)這種安全穩(wěn)定的高效手段，通過(guò)測(cè)量絕緣子兩端電勢(shì)與正常值相比較的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣子狀態(tài)的檢測(cè)。利用該裝置和方法，不僅可作為一種監(jiān)測(cè)手段，及時(shí)了解和掌握線路絕緣子的運(yùn)行情況，是否存在安全隱患，為有效決策提供依據(jù)；還能夠避免了檢測(cè)人員爬高進(jìn)行近距離帶電操作的危險(xiǎn)性，同時(shí)提高檢測(cè)效率。對(duì)輸電線路的安全性及無(wú)人機(jī)巡檢可利用范圍的延伸具有很大的實(shí)際意義。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案一種多旋翼無(wú)人機(jī)檢測(cè)絕緣子裝置，它包括一個(gè)多旋翼無(wú)人機(jī)，在多旋翼無(wú)人機(jī)上設(shè)有飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)，飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)與定位裝置、無(wú)人機(jī)舵機(jī)控制器、高度測(cè)量裝置、速度測(cè)量裝置、無(wú)人機(jī)PCM遙控接收機(jī)以及機(jī)載無(wú)線通訊單元連接，機(jī)載無(wú)線通訊單元與地面站通信；無(wú)人機(jī)舵機(jī)控制器控制伺服舵機(jī)，伺服舵機(jī)則控制多旋翼無(wú)人機(jī)的多旋翼模塊，所述飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)與高清攝像頭連接；探測(cè)上極和探測(cè)下極分別與各自的電壓傳感器連接，兩電壓傳感器均與A/D轉(zhuǎn)化單元連接，A/D轉(zhuǎn)化單元與DSP處理單元連接，DSP處理單元與飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)連接；同時(shí)飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)還與升降裝置連接，升降裝置帶動(dòng)探測(cè)下極移動(dòng)。所述定位裝置包括無(wú)人機(jī)衛(wèi)星定位模塊、無(wú)人機(jī)數(shù)字羅盤以及無(wú)人機(jī)三軸陀螺儀、無(wú)人機(jī)三軸加速度計(jì)，它們均與飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)連接。所述升降裝置包括一個(gè)升降單元，升降單元通過(guò)升降結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)探測(cè)下極移動(dòng)。該升降結(jié)構(gòu)采用專利申請(qǐng)?zhí)枮?00580010899. 4中所述升降裝置結(jié)構(gòu)。所述地面站包括地面站信息處理系統(tǒng)，它通過(guò)地面站無(wú)線通訊單元與機(jī)載無(wú)線通訊單元通信。一種采用多旋翼無(wú)人機(jī)檢測(cè)絕緣子裝置的檢測(cè)方法，步驟為步驟一在飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)中設(shè)置彈開(kāi)命令所執(zhí)行的線路和距離；步驟二 在地面站信息處理系統(tǒng)中設(shè)置好絕緣子電勢(shì)差的標(biāo)準(zhǔn)曲線；步驟三選取多旋翼無(wú)人機(jī)起飛地點(diǎn)，并設(shè)置飛行高度；步驟四多旋翼無(wú)人機(jī)上搭載絕緣子檢測(cè)裝置起飛后，根據(jù)高清圖像實(shí)時(shí)緩慢調(diào)節(jié)懸停位置，最終確保探測(cè)上、下極分別接觸到絕緣子上下兩端，而后通過(guò)電壓傳感器、A/D轉(zhuǎn)化單元、DSP處理單元將所測(cè)得數(shù)據(jù)輸入飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)；步驟五飛控系統(tǒng)機(jī)載本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多旋翼無(wú)人機(jī)檢測(cè)絕緣子裝置，它包括一個(gè)多旋翼無(wú)人機(jī)，在多旋翼無(wú)人機(jī)上設(shè)有飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)，飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)與定位裝置、無(wú)人機(jī)舵機(jī)控制器、高度測(cè)量裝置、速度測(cè)量裝置、無(wú)人機(jī)PCM遙控接收機(jī)以及機(jī)載無(wú)線通訊單元連接，機(jī)載無(wú)線通訊單元與地面站通信；無(wú)人機(jī)舵機(jī)控制器控制伺服舵機(jī)，伺服舵機(jī)則控制多旋翼無(wú)人機(jī)的多旋翼模塊，其特征是，所述飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)與高清攝像頭連接；探測(cè)上極和探測(cè)下極分別與各自的電壓傳感器連接，兩電壓傳感器均與A/D轉(zhuǎn)化單元連接，A/D轉(zhuǎn)化單元與DSP處理單元連接，DSP處理單元與飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)連接；同時(shí)飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)還與升降裝置連接，升降裝置帶動(dòng)探測(cè)下極移動(dòng)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多旋翼無(wú)人機(jī)檢測(cè)絕緣子裝置，它包括一個(gè)多旋翼無(wú)人機(jī)，在多旋翼無(wú)人機(jī)上設(shè)有飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)，飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)與定位裝置、無(wú)人機(jī)舵機(jī)控制器、 高度測(cè)量裝置、速度測(cè)量裝置、無(wú)人機(jī)PCM遙控接收機(jī)以及機(jī)載無(wú)線通訊單元連接，機(jī)載無(wú)線通訊單元與地面站通信；無(wú)人機(jī)舵機(jī)控制器控制伺服舵機(jī)，伺服舵機(jī)則控制多旋翼無(wú)人機(jī)的多旋翼模塊，其特征是，所述飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)與高清攝像頭連接；探測(cè)上極和探測(cè)下極分別與各自的電壓傳感器連接，兩電壓傳感器均與A/D轉(zhuǎn)化單元連接，A/D轉(zhuǎn)化單元與DSP處理單元連接，DSP處理單元與飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)連接；同時(shí)飛控系統(tǒng)機(jī)載控制計(jì)算機(jī)還與升降裝置連接，升降裝置帶動(dòng)探測(cè)下極移動(dòng)。2.如權(quán)利要求I所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王濱海，陳西廣，鄭天茹，王騫，張晶晶，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東電力集團(tuán)公司電力科學(xué)研究院，國(guó)家電網(wǎng)公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：