[实用新型]基于无人机的带电测试复合绝缘子憎水性的系统

说明书

本实用新型公开了一种基于无人机的带电测试复合绝缘子憎水性的系统，其能够代替人工检测，实现便捷的基于无人机的检测过程，有利于复合绝缘子憎水性的高效率检测。本实用新型包含带有拍照组件的无人机组件；无人机组件的底部设置有无人机机架组件，还包含喷水装置；所述喷水装置包含悬挂组件、供水组件、控制组件和喷水组件；所述喷水装置通过悬挂组件组装在所述无人机组件的无人机机架组件上；所述控制组件包含控制盒、微型电泵和控制电路板；所述喷水组件还包含安装在伸缩杆底座上的伸缩杆，伸缩杆的远端安装喷头；喷头包含与伸缩杆连接的连接管。

技术领域

本实用新型涉及一种绝缘子憎水性测试的系统，具体用于复合绝缘子憎水性的带电测试。

背景技术

目前对绝缘子憎水性检测的主要方法有静态接触角法(CA法)、动态接触角法、喷水分级法(HC法)、动态滴水法等。

IEC/TS 62073-2003给出了三种憎水性的测试方法：接触法，表面张力法和喷水分级法。三种测试方法具体如下：

1、接触角法：此种憎水性的表征方法是通过放置在绝缘子表面的水珠的边沿与材料表面之间形成的接触角来表征复合绝缘子的憎水性状态。

2、表面张力法:此种方法是通过给定的混合液体，其表面的张力来间接的反映复合绝缘子的憎水性状态。

3、喷水分级法：操作简单,此种方法是通过检测时用普通喷壶对绝缘子表面喷洒水雾,是最早由瑞典输电研究所提出来的。我们可以通过观察水分在绝缘子表面的湿润状态并对照分级判据和参考图像,从而得出复合绝缘子的憎水性的状态。

以下对三种测量方法进行比较:

这几种测量方法中,测量精度最高的是接触角法,表面张力法很少使用,接触角法被广泛应用于具有简单形状的复合绝缘子的憎水性变化特性及其机理的研究。表面张力法其测量污秽试样的可行性以及多次测量的累积效应尚需进一步检验。这几种方法中，喷水分级法操作最为简捷,既可以对简单形状的复合绝缘子进行测试也可以对真实绝缘子进行非破坏性测试，此种为常用的复合绝缘子的憎水性的检测方法。

目前憎水性现场测量主要是瑞典输电研究所的喷水分级法。它将绝缘子的憎水性分为HC1-HC7共7个等级。等级1(HC1)对应完全憎水的表面，而等级7(HC7)对应完全亲水的表面。绝缘子憎水性分级涉及到数字图像处理与分析、模式识别、人工智能等多门学科。利用图像识别的方法在线检测绝缘子的憎水性，具有准确度高、价格低廉、效率高、无污染、劳动量小、有助于管理人员进行科学的判断，以及时采取合理的防治措施，达到绝缘子正常使用的目的。该文主要完成了以下工作：研究了基于图像分析绝缘子憎水性分级，实现了基于图像分析绝缘子憎水性分级系统，对静态(序列)图像实时采集、处理、水珠轮廓的提取、水珠特征提取和选择以及分类算法等方面进行了研究。使用 DirectShow实现了图像的采集、浏览、播放、暂停和抓图；运用Gdi+技术实现静态图像的处理、显示、保存和关闭等功能。采用最大熵门限法对水珠图像进行分割，并利用4-邻域边界跟踪方法提取图像中水珠的边界。在得到单个水珠的特征，如椭圆长轴与短轴比、形殊点、傅立叶描述子等后，再通过计算这些水珠特征的各阶矩得到水珠图像的第一类特征。利用水珠边界构成的二值图像可计算出水珠图像的另两类特征：不变矩和共生矩阵。根据水珠图像的特征，使用支持向量机(SVM)分类器实现了对绝缘子憎水性的分级。

物质的憎水性是由于憎水基团的作用，一般的憎水基团为C-H键，如油脂类物质。在复合绝缘子行业中，憎水性也被称为湿润性，由复合绝缘子外绝缘 (硅橡胶)的表面张力决定，表征水分对复合绝缘子外绝缘的湿润能力。