[发明专利]一种基于无人机的绝缘子憎水性检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种基于无人机的绝缘子憎水性检测装置和方法。

背景技术

输电线路中的复合绝缘子受自然环境影响非常大，会被灰尘等污秽物所污染，当气候比较湿润时，复合绝缘子表面由于附着大量污秽物，导致闪络电压降低，甚至在额定工作电压下都会发生污闪，使电网的安全运行受到很大的影响。因此必须检查输电线路复合绝缘子表面的污秽情况，并对污秽进行清除。经研究发现，憎水性能太差，会引起复合绝缘子闪络放电，严重会引起电网安全事故，因此，运行人员必须熟悉所管线路的复合绝缘子憎水性能状况。

传统检测复合绝缘子憎水性的方法往往采用简单喷水装置并结合工程经验完成分级判断。某些电网公司已设计出的电动喷水装置也均为手持式设备，其操作模式需要人工攀爬杆塔，该过程检测效率低、安全性低，且人工对喷水的判断不够准确。

近年来，无人机技术在电网运维中得到了广泛的应用。由于无人机具有体积小、结构简单、控制灵活；能够垂直起降；悬停、倒飞、侧飞能力强；飞行安全；噪音小等优点。因此，无人机可以应用在电力系统中，减少工作人员登塔操作，节省人力与时间，在电力线路中得到了广泛的应用前景。

发明内容：

为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种基于无人机的绝缘子憎水性检测装置和方法，提供了一种可应用于电力行业，对已投用的复合绝缘子进行憎水性检测的带电作业方案。

为了解决上述技术问题本发明的所采用的技术方案为：

一种基于无人机的绝缘子憎水性检测装置：包括无人机，无人机设有高压水箱，高压水箱通过输水管路连接有雾化喷嘴，输水管路上设有电磁阀，电磁阀的控制端连接无人机的控制器的信号输出端；还包括在无人机上靠近雾化喷嘴设置的光纤镜头，光纤镜头的信号输出端通过光电转换器连接控制器的信号输入端；控制器还连接有红外测距仪和无线通讯器，红外测距仪和无线通讯器。

较佳地，输水管路设置于杆状的绝缘空心管内。

较佳地，光纤镜头和光电转换器之间通过光纤连接，光纤连接于光纤镜头的一段设置于绝缘空心管内。

较佳地，光纤镜头设置在绝缘空心管内，位于雾化喷嘴的上方。

较佳地，还包括补光灯，补光灯设置于光纤镜头上方，补光灯的控制端连接控制器的信号输出端。

较佳地，红外测距仪和无线通讯器均设置于无人机的机身，无线通讯器设置于机身顶部，设置于数个旋翼之间的中心位置。

较佳地，控制器包括憎水性检测模块，用于依据绝缘子片喷水前和喷水后图像对绝缘子串的憎水性进行评级，并通过无线通讯器将评价结果发送出去。

本发明还提供一种利用上述装置进行的基于无人机的绝缘子憎水性检测方法：

控制器控制无人机向待测绝缘子行进，并控制无人机悬停于靠近待测绝缘子的安全区域内；

控制器通过光电传感器接收从光纤镜头发送过来的绝缘子片图像，判断绝缘子片被遮挡部分面积是否大于等于绝缘子片总面积的40％，若是，则调整无人机位置或光纤镜头的拍摄角度，若否，则从绝缘子片图像中提取并保存为未喷水图像；

控制器控制电磁阀开启，通过雾化喷嘴向绝缘子片喷射水雾，然后关闭电磁阀；

控制器再次通过光纤镜头获取同一位置的绝缘子片图像，提取并保存为喷水后图像；

控制器对比喷水后图像和为喷水图像，依据预存的憎水性分级标准得到绝缘子的憎水性评级，并将憎水性评级结果通过无线通讯器发送出去。

较佳地，控制器控制无人机悬停于靠近待测绝缘子的安全区域内的方法包括：

红外测距仪实时获取无人机与待测绝缘子之间的实时距离，当实时距离小于预设安全距离时，控制无人机向远离待测绝缘子的方向进行预设微小距离的行进，直到实际距离大于或等于预设安全距离；预设安全距离和预设微小距离均为人工设定的经验值。

较佳地，憎水性风机标准采用HC分级判别标准。