[发明专利]基于无人机的输电线路复合绝缘子憎水性带电测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及无人机的技术领域，具体涉及一种可广泛应用于电力行业、对杆塔上正在使用的复合绝缘子进行憎水性检测的基于无人机的输电线路复合绝缘子憎水性带电测试装置。

背景技术

绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，损害整条线路的使用和运行寿命。复合绝缘子由于防污性能好，在电力线路上应用越来越广泛。复合绝缘子是需要长期运行的外绝缘器件，设计要求其使用寿命一般至少为30~50年。在长期运行中，复合绝缘子承受的载荷形式是变化的，但主要的基础负荷是拉伸载荷，因此，对其长期机械性能的研究主要是拉伸性能的研究。目前，全国绝缘子复合化率已高于50%。但是，复合绝缘子在运行时间久后，其憎水性将随着风化、雨淋等降低，绝缘性能下降，容易发生闪络等事故，威胁线路的安全运行。

复合绝缘子憎水性检测方法包括外观检查方法和喷水的方法。外观检查可分地面望远镜观察和登杆检查，检查护套、伞裙、金具等部位有无开裂、电蚀、树枝状通道、粉化、起痕等老化迹象，如有以上现象应立即更换；喷水的方法是采用喷壶或其他类似装置向复合绝缘子喷水，根据复合绝缘子的伞裙表面的水滴状态判断复合绝缘子的憎水性等级。以往电力工作中，对复合绝缘子进行憎水性试验，一般是登杆塔后将复合绝缘子从线路上取下,用滑轮组固定线路被取下的复合绝缘子后,在地面上进行试验，试验结束后再登杆塔安装试验合格的复合绝缘子或者更换掉不合格产品并安装新的合格复合绝缘子。为了减少工序，工作人员登塔后使用专用绝缘操作杆对复合绝缘子进行憎水性试验，整个过程对工作人员要求较高、极其耗费人力。

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，广泛应用于抢险救灾、新闻航拍、地质调查、管线巡检等领域。因此，无人机可以应用在电力系统中，减少工作人员登杆塔操作，节省人力与时间。由于无人机进行操作，能够解决人员在地面上巡视视角不足而必须上塔操作的问题，大大提高了工作效率，在电力线路中得到了广泛的应用前景。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于无人机的输电线路复合绝缘子憎水性带电测试装置，利用无人机在空中对复合绝缘子进行憎水性试验，拓宽了无人机技术在电力系统中的应用，减少了人力，提高了复合绝缘子憎水性检测的效率。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种基于无人机的输电线路复合绝缘子憎水性带电测试装置，包括无人机，所述无人机上设有无线遥控装置、喷水装置和图像采集传输装置，所述喷水装置包括水箱、水泵和喷嘴，水泵与水箱相连接，水泵通过喷水导管与喷嘴相连接；所述图像采集传输装置包括摄像头和图像发射器，图像发射器与摄像头相连接；所述无线遥控装置包括无线遥控接收器、无线通信模块、喷嘴遥控机构、摄像头遥控机构和水泵启动器，无线遥控接收器分别与喷嘴遥控机构、摄像头遥控机构和水泵启动器相连接；所述喷嘴遥控机构与喷嘴相连接，摄像头遥控机构与摄像头相连接，水泵启动器与水泵相连接。

所示无人机中部设有支架，支架上端设有对称的机翼；所述支架下部设有第一固定架，支架上部设有第二固定架；所述支架中部设有无线遥控接收器，第一固定架上设有水箱、水泵和喷嘴，第二固定架上设有摄像头和图像发射器。

所述无人机为四旋翼无人机。

所述喷嘴遥控机构设置在喷嘴的后端，摄像头遥控机构设置在摄像头的后端。

所述无线通信模块设置在支架上，无线遥控接收器通过无线通信模块与地面遥控器相连接，图像发射器通过无线通信模块与地面显示器相连接，实现数据的传输。

所述地面显示器与地面遥控器集成在一起。

所述图像发射器后端设有存储器和憎水性检测模块，憎水性检测模块从存储器中复合绝缘子图像数据中获取水珠和/或水迹的形状和尺寸信息，并根据水珠和/或水迹的形状和尺寸信息获得复合绝缘子的憎水性等级。

所述憎水性检测模块采用图像对比法，与标准图像进行对比判断复合绝缘子的憎水性等级。