[发明专利]便携式多功能电缆故障检测装置和电缆故障检测方法

权利要求书

1.便携式多功能电缆故障检测装置，其特征在于：包括无人机和检测卡钳，检测卡钳通过绝缘剪叉组件与无人机固定连接，剪叉组件的顶部与无人机的底部连接并由设置在无人机底部的驱动组件驱动；检测卡钳的两个钳体上分别设有半环形的金属端子，无人机内设有电流采集电路和摄像头，无人机底部的正中位置设有测距传感器，摄像头设置在无人机头部正中位置且朝向正下方，电流采集器通过导线与金属端子连接；电流采集电路、摄像头和测距传感器均与设置在无人机内的微处理器连接，微处理器输出接入至无人机的飞控系统。

2.根据权利要求1所述的便携式多功能电缆故障检测装置，其特征在与：所述绝缘剪叉组件包括第一叉杆和第二叉杆，第一叉杆和第二叉杆的中部通过转轴转动连接，所述检测卡钳包括半环形的第一钳体和第二钳体，第一钳体和第二钳体分别设置在第一叉杆和第二叉杆的末端。

3.根据权利要求2所述的便携式多功能电缆故障检测装置，其特征在与：所述无人机的底部设有沿一条直线且分离设置的第一滑轨和第二滑轨，第一滑轨和第二滑轨上分别设置第一滑块和第二滑块，所处第一叉杆和第二叉杆的顶端分别与第一滑块和第二滑块铰接；所述驱动组件包括直线电机和连接块，连接块设置在所述转轴，直线电机固定设置在所述无人机的底部且位于第一滑轨和第二滑轨之间，直线电机的活动轴与连接块固定连接。

4.电缆故障检测方法，其特征在于：包括步骤：

(1)通过无线电信号控制无人机，使其飞行至架空电缆的正上方，测距传感器获得无人机与架空电缆对应位置的距离为h0；

(2)无人机自动下降至与架空电缆对应位置距离为h1的高度，且通过驱动组件驱动剪叉组件，使得检测卡钳合并并将架空电缆进行套合；

(3)从摄像头处获得架空电缆的图像，在图像中心位置设置一条十字参考线，并提取出其中的电缆部分，计算出电缆与十字参考线的横向相交部分的长度L0和电缆与十字参考线的竖线处于电缆部分的位置参考值M0；

(4)无人机自动向前飞行一个距离单元X，重新获得电缆与十字参考线的横向相交部分的长度L1和电缆与十字参考线的竖线处于电缆部分的位置参考值M1，无人机自动修正使得L1＝L0，M1＝M0；

(5)无人机重复步骤(4)自动飞行，直至电流采集电路采集到电流信号，检测卡钳松开，无人机再次上升至至架空电缆的正上方与电缆对应位置距离h0的高度。

5.根据权利要求4所述的电缆故障检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中的图像处理步骤包括：

(3-1)将图像进行二值化处理获得灰阶图像，将图像中心位置的成片的像素定义为电缆图像；

(3-2)提取出十字参考线中横线与电缆图像的相交线的像素数量，作为相交线长度LO；

(3-3)计算出相交线两个端点与十字参考线零点之间的距离d1和d2，位置参考值M0＝d1-d2。

6.根据权利要求4所述的电缆故障检测方法，其特征在于：所述步骤(4)中修正过程包括：

(4-1)无人机向上飞行一个距离单位X1，计算十字参考线与电缆图像的相交线的像素点减少个数n，获得升降调节倍率

(4-2)无人机向左或者向右飞行一个距离单位X1，计算飞行前后的位置参考值之差△M＝M2-M0，获得左右调节倍率

(4-3)无人机按照升降调节倍率和左右调节倍率对飞行姿态进行修正。