[发明专利]一种无人机机载紫外脉冲电晕定位系统及其定位方法

说明书

本发明公开了一种无人机机载紫外脉冲电晕定位系统，包括电源模块，电源模块通过屏蔽线分别连接有紫外光电倍增器、放大滤波器、比较器和控制模块，紫外光电倍增器和放大滤波系统电性连接，放大滤波系统和比较器电性连接，比较器和控制模块电性连接，控制模块通过导线分别连接有GPS模块、气压计和本地存储模块。该电晕紫外脉冲定位方法为：首先，在待检测输电线路铁塔两侧选取检测节点，并将节点通过输电线首尾相连；在将紫外脉冲电晕定位系统与无人机通过舵机连接，对待测输电线路铁塔进行电晕检测。该定位系统利用紫外脉冲对紫外光信号的响应速度快以及抗干扰能力强的特点，进行电晕检测，从而实现了输电线路的高效巡检。

技术领域

本发明属于电晕检测设备技术领域，具体涉及一种无人机机载紫外脉冲电晕定位系统，还涉及该系统的定位方法。

背景技术

伴随着社会生产水平的提高，电力需求也急剧增加，常态化巡查架空输电线路以保证正常输电尤为重要。当架空输电线路表面的电场强度较大时，附近空气分子被游离，此时在其附近会产生电晕、放电等现象，由于电晕产生的过程中会向外辐射紫外线，因而可利用紫外脉冲定位方法对电力线的电晕进行快速定位。

一般而言，电力系统中有三处容易产生电晕：第一，在变电所母线两端的耐张线夹处，其产生电晕主要是因为母线尾端剪切不平滑并带有毛刺，以及耐张线夹与绝缘子连接的穿钉上的开口销比较尖锐，从而产生电晕；第二，在线路的耐张杆塔处，当耐张杆塔跳线的两端剪切不平滑时，其容易产生电晕，同时，耐张线夹与绝缘子碗头穿钉上的开口销处也易产生电晕；第三，在直线杆塔上，当悬垂线夹与挂板连接的穿钉上的开口销尾端比较尖锐时，也易产生电晕。

现有的架空输电线路巡查系统包括远红外成像系统、紫外成像系统，但上述各成像系统的响应速度较慢且数据处理较大；而紫外脉冲检测法根据放电特点将获取到的信号，经过处理后，与预设阈值比较后，最后通过脉冲数目的密集程度来判断放电强度。紫外脉冲法的核心器件是紫外光电倍增器件，其体积小、灵敏度高且易于携带。

现有的输电线路巡检方式包括人工巡检与人机巡检，人工巡检方式多采用车载或者徒步方式，其效率较低且安全性较差；而人机巡检方式多采用直升机携带检测设备巡检，但其成本高且受天气因素影响较大。随着无人机的普及化，若将紫外光脉冲检测设备与无人机相结合，利用无人机操作性强、成本低、不受地理环境限制等优势，可实现对复杂环境输电线路的高效巡检。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机机载紫外脉冲电晕定位系统，实现了输电线路的高效巡检。

本发明的另一目的是提供该系统的定位方法。

本发明所采用的技术方案是，一种无人机机载紫外脉冲电晕定位系统，包括电源模块，电源模块通过屏蔽线分别连接有紫外光电倍增器、放大滤波系统、比较器和控制模块，紫外光电倍增器和放大滤波系统电性连接，放大滤波系统和比较器电性连接，比较器和控制模块电性连接，控制模块通过导线分别连接有GPS模块、气压计和本地存储模块。

本发明的特点还在于，

电源模块，包括6V蓄电池，6V蓄电池通过导线分别连接有稳压器、三端稳压器a、三端稳压器b和DC-DC升压器，稳压器通过屏蔽线与比较器连接，三端稳压器a通过屏蔽线与放大滤波系统连接，三端稳压器b通过屏蔽线与控制模块连接，DC-DC升压器通过屏蔽线与紫外光电倍增器连接。

放大滤波系统包括放大电路及滤波电路，放大电路，包括反向放大电路和正向放大电路，反向放大电路，包括电阻R1，电阻R1的一端与紫外光电倍增器的输出端相连接，电阻R1的另一端分别与滑动变阻器R3的一端、运放U1的负向端相连，运放U1的负向输入端与电容C1的一端相连，运放U1的正向输入端与电阻R2的一端相连，运放U1正向端与电容C2相连接，运放U1输出端与滑动变阻器R3另一端相接；