[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

说明书

本发明涉及电缆故障检测技术领域，具体涉及便携式多功能电缆故障检测装置和电缆故障检测方法，通过无人机和无人机底部的检测卡钳将环形的检测端子套设在架空电缆上，卡钳通过剪叉组件和驱动组件进行驱动，无人机通过识别架空电缆图像的方式进行自动前进，解决了遥控信号受到干扰且难以操控的问题，检测端子沿架空电缆行进，直至接触到泄漏电流，电流采集电路的信号发送至飞控系统中，无人机进行位置标定；本发明可以对架空电缆进行高阻故障定位，同时检测便捷，不需要施加脉冲信号，架空电缆可带电检测。

技术领域

本发明涉及电缆故障检测技术领域，具体是便携式多功能电缆故障检测装置和电缆故障检测方法。

背景技术

电缆是输送电信号和传输信息的重要介质，主要并广泛应用于电力、国防、建筑、交通、通信、汽车以及化工等领域，电缆体系的正常运行为现代工业生产和社会运作提供了重要的基础性保障。随着电网智能化水平的提升，电力电缆被广泛应用于城市地下电网、海底输电网等。而随着电缆投入使用时间的增加，其故障发生的概率也有所提高，电缆线路建设过程中的安装磨损、应用环境中的长期腐蚀等因素，均存在引起电缆故障的风险。故障排除需要花费较多的人力、物力。一旦不能及时排除故障，将带来较大的经济损失与与不良的社会影响。

现有的电缆故障大致上分为接地故障、短路故障、断路故障高阻故障等。现有的电缆的大部分电缆故障均为高阻故障，高阻故障的检测一般需要对电缆施加高压信号，击穿故障点后进行定位，但是现有的定位方法中，先利用两次脉冲信号对故障点进行粗略定位，然后使用放电球隙利用放电的声响进行精确定位；但是现有的定位方法过程繁琐，同时在一些场景下，例如架空电缆中，难以设置放电球隙对泄漏电流进行泄放，从而定位。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供便携式多功能电缆故障检测装置和电缆故障检测方法，能够解决背景技术中的问题。

本发明的便携式多功能电缆故障检测装置，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

本发明还提供一种用于配合本发明中的便携式多功能电缆故障检测装置的电缆故障检测方法，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；