[发明专利]一种基于无人机的户外绝缘子在线检测及涂敷装置及其控制方法

权利要求书

1.一种基于无人机的户外绝缘子在线检测及涂敷装置，其特征在于，包括无人机（1）、控制器（2）、电磁阀（3）、高压储存器（4）、输送管道（5）、高清摄像机（6）、红外测距仪（7）、雾化喷嘴（8）、紫外LED阵列（9）和补光灯（10）；所述无人机（1）机身顶部的一端设置有控制器（2），无人机（1）机身顶部的另一端设置有高压储存器（4）；所述高压储存器（4）与输送管道（5）的一端相连接，输送管道（5）的另一端与雾化喷嘴（8）相连接，雾化喷嘴（8）位于无人机（1）脚架的下方；所述输送管道（5）上设置有电磁阀（3），电磁阀（3）的控制端与控制器（2）相电性连接，控制器（2）控制电磁阀（3）的通断；所述无人机（1）脚架顶部设置有高清摄像机（6），高清摄像机（6）与控制器（2）相电性连接，高清摄像机（6）将采集的视频信号传输至控制器（2）；所述无人机（1）脚架底部设置有紫外LED阵列（9），紫外LED阵列（9）的一侧设置有红外测距仪（7），紫外LED阵列（9）的另一侧设置有补光灯（10）；所述红外测距仪（7）、紫外LED阵列（9）、补光灯（10）均与控制器（2）相电性连接，红外测距仪（7）将采集的距离信号传输至控制器（2），控制器（2）控制紫外LED阵列（9）、补光灯（10）的通断。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的户外绝缘子在线检测及涂敷装置，其特征在于，所述无人机（1）采用四旋翼无人机。

3.根据权利要求1所述的基于无人机的户外绝缘子在线检测及涂敷装置，其特征在于，所述控制器（2）通过无线网络与地面遥控器相连接，所述控制器（2）通过无线网络与地面遥控器进行信息交互。

4.根据权利要求1所述的基于无人机的户外绝缘子在线检测及涂敷装置，其特征在于，所述高压储存器（4）内贮存有可通过紫外光引发聚合的光敏硅橡胶。

5.根据权利要求4所述的基于无人机的户外绝缘子在线检测及涂敷装置，其特征在于，所述光敏硅橡胶的粘度通过溶剂调整至50~1000mPa•s范围内。

6.根据权利要求1所述的基于无人机的户外绝缘子在线检测及涂敷装置，其特征在于，所述雾化喷嘴（8）采用可旋转式雾化喷嘴，可实现任意俯仰角的切换。

7.根据权利要求1所述的基于无人机的户外绝缘子在线检测及涂敷装置，其特征在于，所述紫外LED阵列（9）采用波长为365nm的LED灯珠组成的光源阵列。

8.根据权利要求1所述的基于无人机的户外绝缘子在线检测及涂敷装置，其特征在于，所述紫外LED阵列（9）位于雾化喷嘴（8）的正后方，紫外LED阵列（9）背部设置有散热风扇。

9.一种根据权利要求1所述的基于无人机的户外绝缘子在线检测及涂敷装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：首先由地面人员通过遥控器操控无人机飞到指定测试区域后，然后由红外测距仪计算与待测绝缘子的距离，通过红外测距仪将无人机调整至合适位置；通过高清摄像机实时传输的图像信息调整无人机具体的方位，并利用高清摄像机拍摄获得绝缘子的整体外部形貌图；

步骤二：根据绝缘子等级分类判定依据，由地面人员根据整体外部形貌图判断是否存在破损、缺片等明显的物理缺陷；若存在，则做好记录，记为Level 1，测试完毕，然后转移至下一处绝缘子进行观测；若不存在明显的缺陷，则执行步骤三；

步骤三：根据红外测距仪实时采集的距离数据进一步调整无人机的位置，再次利用高清摄像机拍摄绝缘子的局部形貌图，由地面人员根据局部形貌图进行判断，若表面不存在明显的老化龟裂或是积污痕迹，则不需要处理，记为Level 4或Level 5，测试完毕，然后转移至下一处绝缘子进行观测；相反地，若存在明显的老化或积污现象，则根据具体情况记为Level 2或Level 3，继续执行步骤四；

步骤四：地面人员通过遥控器向控制器发出指令，由控制器发出信号，打开电磁阀，喷涂光敏硅橡胶；喷涂的时间根据老化的情况决定，老化较严重的情况喷涂的时间较长，维持在20-30s的范围内，老化较轻的情况下喷涂时间短些，维持在5-10s的范围内；

步骤五：喷涂完成后，关闭电磁阀的同时，由控制器发出信号，打开紫外LED灯，将喷涂的液态硅橡胶聚合为固态；

步骤六：再次利用高清摄像机拍摄获得绝缘子的整体外部形貌，由地面人员根据整体外部形貌判断整个盘面是否涂敷均匀完整，若涂敷均匀完整，则测试完毕，然后转移至下一处绝缘子进行观测；若涂敷不均匀完整，则执行步骤三，以此循环，直至整个绝缘子修复完成。