[发明专利]基于无人机的劣化绝缘子检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机的劣化绝缘子检测系统及方法，涉及输电线路检修维护领域，包括：导向罩。连接杆，其固定在导向罩上。无人机，其固定在连接杆上，用于驱动导向罩沿绝缘子串上下移动。检测仪，其固定在导向罩上，包括电场传感器和光电传感器，电场传感器用于测量绝缘子串的轴向电场强度，光电传感器用于定位和采集劣化绝缘子检测系统的位置信息。无线传输模块，其包括测量端无线收发单元和地面端无线收发单元。电场分析模块，其与地面端无线收发单元相连，其根据轴向电场强度和位置信息建立绝缘子串的电场分布曲线，并根据电场分布曲线分析是否存在劣化的绝缘子。本发明能提高检测安全性和检修效率。

技术领域

本发明涉及输电线路检修维护领域，具体涉及一种基于无人机的劣化绝缘子检测系统及方法。

背景技术

绝缘子呈片状，由多个绝缘子组成的绝缘子串在输电线路中起着绝缘及支撑作用。由于绝缘子长期受到机电负荷、日晒雨淋、冷热变化等作用，存在自然劣化现象，当其劣化达到一定程度时，其绝缘性能及机械性能都会下降，甚至可能引发线路闪络、绝缘开裂甚至击穿等故障，对电力系统的安全运行带来潜在威胁。因此，对输电线路劣化绝缘子的检测是保障输电线路安全稳定运行的一项重要手段。

为解决输电线路劣化绝缘子的检测问题，国内外学者尝试了多种方法如电压分布法、电晕脉冲电流法、超声波法、红外成像法、紫外成像法、电场测量法等。但利用这些方法设计的检测装置多由人工操作，不仅受到操作人员主观因素的影响，在超特高压输电线路上的绝缘子检测几乎不可能完成，难度系数及危险系数都较大。

现有常用的劣化绝缘子检测方式是分布电压检测，无法测量复合绝缘子，且需要逐片接触绝缘子两侧钢帽，操作繁琐。同时目前采用电场测量法对绝缘子的劣化检测主要为手动操作登塔检测的形式，检测误差大，操作不便，危险性高。而且检测时需人工记录检测数据待检测完成后再分析，由于是人工记录数据，检测耗时且不可避免的出现失误。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能提高检测安全性和检修效率的基于无人机的劣化绝缘子检测系统。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于无人机的劣化绝缘子检测系统，用于检测绝缘子串中各个绝缘子的劣化情况，包括：

导向罩；

连接杆，其固定在所述导向罩上；

无人机，其固定在所述连接杆上，所述无人机用于驱动所述导向罩沿绝缘子串上下移动；

检测仪，其固定在所述导向罩上，所述检测仪包括电场传感器和光电传感器，所述电场传感器用于测量所述绝缘子串的轴向电场强度，所述光电传感器用于定位和采集所述劣化绝缘子检测系统在绝缘子串上的位置信息；

无线传输模块，其包括测量端无线收发单元和地面端无线收发单元，所述测量端无线收发单元设置在所述检测仪上，所述测量端无线收发单元用于发送所述轴向电场强度和所述位置信息至地面端无线收发单元；以及

电场分析模块，其与所述地面端无线收发单元相连，所述电场分析模块根据所述轴向电场强度和所述位置信息建立所述绝缘子串的电场分布曲线，并根据所述电场分布曲线分析是否存在劣化的绝缘子。

在上述技术方案的基础上，所述劣化绝缘子检测系统还包括防抖模块，所述防抖模块包括惯性测量单元、防抖解算单元和微调电机；所述惯性测量单元设置在所述导向罩和连接杆的连接处，所述防抖解算单元与微调电机相连，所述微调电机的转轴与所述连接杆相连，所述防抖解算单元与微调电机位于所述无人机的远离所述导向罩的一侧，所述惯性测量单元用于检测检测仪的抖动参数，并将所述抖动参数传输给防抖解算单元；所述防抖解算单元根据所述抖动参数计算抖动反向偏置，并根据所述抖动反向偏置驱动所述微调电机在连接杆上移动。