[发明专利]一种变电站电气设备巡检系统及方法

说明书

本发明公开了一种变电站电气设备巡检系统，包括飞行器、三轴航拍云台、红外成像仪、摄像头以及控制单元；三轴航拍云台安装在飞行器上，红外成像仪和摄像头设置于三轴航拍云台中，三轴航拍云台上设置有控制三轴航拍云台动作的云台活动控制机构；控制单元包括机载主控制单元和地面控制单元，机载主控制单元分别与云台活动控制机构、红外成像仪和摄像头连接；机载主控制单元通过无线通信装置连接地面控制单元。本发明将红外成像仪和摄像头同时安装在飞行器上，通过三轴航拍云台调整红外成像仪与摄像头的采集角度位置，通过红外成像仪对变电站电气设备进行红外测温，同时通过摄像头观察设备的外观，极大减少了劳动强度，提高了巡检效率和精度。

技术领域

本发明涉及变电站监测领域，特别涉及一种基于飞行器和红外成像仪的变电站电气设备巡检系统及方法。

背景技术

对变电站中各类电气设备进行有效的巡视巡检对提高设备的运行可靠性，减小设备的运行维护成本，延长设备使用寿命，有重大的现实意义。在众多变电站事故中，因局部过热引起的设备故障占了故障发生的绝大部分。

当前我国变电站的电气设备巡视巡检仍然是传统的以纸质为主的人工巡检模式为主。传统的变电站巡检方式，巡检工作量大且效率低，同时传统的巡检方式无法对巡检工作人员进行有效监督，常出现人员不到位和巡检不及时的状况，从而导致设备故障处理不及时而引发电力事故。而且由于变电站是高电压场所，工作人员在场内工作具有一定的危险性。因此，当前有部分学者研发了采用巡检机器人代替人工巡检的方式，进行巡检。由巡检机器人携带检测设备，在变电厂区对相关设备进行巡视巡检。这种方式大大减少了工作人员的工作强度，安全性也得到了提高。但是机器人巡视巡检不能实现多个角度观察设备，巡检时存在检测死角。

为降低劳动强度，现在也出现了一些变电站车载监测系统，即将变电站监测设备安装于电动或者机动车上，通过控制电动车或者机动车的行驶来实现电气设备的巡检，从而降低劳动强度，但是这种情况，需要有方便电动车或机动车行驶的轨道，不适合在一些环境较为复杂的地方进行巡检。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种变电站电气设备巡检系统，该系统将飞行器和红外成像仪应用到变电站电气设备的巡检系统中，降低人工劳动强度和使用成本，能够实现变点站中电气设备多角度的巡检，提高了巡检效率和精度，避免了巡检死角的现象。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述巡检系统的变电站电气设备巡检方法。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种变电站电气设备巡检系统，包括飞行器、三轴航拍云台、红外成像仪、摄像头以及控制单元；

所述三轴航拍云台安装在飞行器上，红外成像仪和摄像头设置于三轴航拍云台中，三轴航拍云台上设置有控制三轴航拍云台动作的云台活动控制机构；

控制单元包括安装在飞行器上的机载主控制单元和地面控制单元，机载主控制单元分别与云台活动控制机构、红外成像仪和摄像头连接；机载主控制单元通过无线通信装置连接地面控制单元。

优选的，所述三轴航拍云台通过减震装置安装在飞行器下方，所述飞行器为四旋翼飞行器。

优选的，所述云台活动控制机构包括云台控制器以及控制三轴航拍云台分别进行旋转运动、俯仰运动和横滚运动的第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机，所述第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机分别与云台控制器连接，所述云台控制器与机载主控制单元连接。

更进一步的，三轴航拍云台和飞行器连接处设置有集电环，设置在三轴航拍云台上的云台活动控制机构和机载主控单元之间的电缆通过集电环进行连接。

更进一步的，所述三轴航拍云台上设置有用于检测三轴航拍云台位置的陀螺仪，所述陀螺仪与云台控制器连接。

优选的，所述机载主控制单元包括pcDuino，所述地面控制单元为便携式计算机。