地空联动复合绝缘子带电检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地空联动复合绝缘子带电检测系统，包括空中检测机构、地面控制机构及与所述地面控制机构相配合的监护机构，其中空中检测机构为基于无人机平台的绝缘子带电检测机构，地面控制机构为用于控制所述空中检测机构的控制器，另外为了达到能够记录工作过程，并通过远程平台提前预判到会发生的现象以避免检测人员误操作的现象，进而提高检测时的安全性的目的，本检测系统还包括监护机构。本发明专利技术不仅具有快速、安全、高效等特点，特别符合实际应用需求且易于携带及回收，而且能够记录工作过程，并可通过远程平台提前预判到会发生的现象，且能避免检测人员误操作的现象，大大提高了检测时的安全性。

【技术实现步骤摘要】
地空联动复合绝缘子带电检测系统
本专利技术涉及一种电力检测系统，尤其是涉及一种地空联动复合绝缘子带电检测系统。
技术介绍
输电线路中的复合绝缘子经常会被灰尘等污秽物所污染，当气候比较湿润时，复合绝缘子表面由于附着大量污秽物，导致闪络电压降低，甚至在额定工作电压下都会发生闪络，使电网的安全运行受到很大的影响。因此必须检查输电线路复合绝缘子表面的污秽情况，并对污秽进行清除。经研究发现，复合绝缘子表面的污垢状况与其憎水性存在一定的相关性，因此可以根据复合绝缘子的憎水性强弱来判断其表面附着污垢的程度。运行中的复合绝缘子和悬式绝缘子硫化硅橡胶涂会由于老化等原因导致复合绝缘子和硫化硅橡胶涂层憎水性下降，憎水性作为复合绝缘子运行状态的重要指标之一，对其进行检测是确保复合绝缘子安全运行的重要保证。在复合绝缘子的闪络事故发生后，为了寻找故障中被击穿的复合绝缘子往往需要运行维护人员逐级杆塔进行检测，在后期的监测中现有的方法中采用了塔上测量、地面分析的带电检测方式。但其不足之处是每次测量必须由工作人员携带喷水装置和图像拍摄装置登塔，一人向绝缘子喷水，另一人拍照、一人监护，然后在地面通过软件对喷水图像进行分析。这样很容易造成操作人员失误或喷水和拍照的技术原因，而使采集到的数据信息不够理想从而影响结果，同时频繁登塔也可能对操作员的安全产生一定威胁，耗费人力、物力较大，不适宜做大规模或长期的检测。目前，测量复合绝缘子，还要采取登杆操作，安全风险大，急需对测量方式进行优化，鉴于此，需要研制平台化的适用于现场憎水性测量的一体化装置，利用多旋翼无人机，实现地空联动作业，满足采集、拍摄、测试、分析完成带电模式下的憎水性测量要求，完成现有无人机平台下运行线路精细化查勘、保障线路安全运行。公告号为CN103822854的专利技术专利公开了一种复合绝缘子憎水性带电检测装置，通过将设备操作杆转动连接设置在绝缘操作杆上，使用过程中通过调节绝缘操作杆与设备操作杆之间的夹角，可以使位于设备操作杆上的设备与绝缘子呈最佳的检测角度，使设备适用于V型长绝缘子串的检测。然而，该方法均需要作业人员在输电线路停电或者带电登塔才能进行，费时费力、作业人员高空作业风险大等。申请公布号为CN106338455A的专利技术专利公开了一种输电线路硫化硅橡胶涂层憎水性检测装置，其中，包括无人机、激光定位器、图像采集系统、喷水系统和电源，所述电源为图像采集系统和喷水系统供电；所述图像采集系统包括增稳云台和图像采集装置，所述图像采集装置包括壳体，所述壳体一端设置在增稳云台上，所述壳体内设置图像采集模块，所述壳体内沿图像采集模块周向设置多个LED灯；所述增稳云台、喷水系统及激光定位器均设置在所述无人机挂载板的支架上，所述喷水系统设置在所述图像采集系统下方。该专利技术用于复合绝缘子硫化硅橡胶涂层憎水性检测，有效解决了传统检测方法费时费力的问题，可带电检测，同时无需高空作业。然而，该专利技术仅仅只能实现输电线路硫化硅橡胶涂层憎水性的检测，采用无人机作业过程中并未实现记录与照明，以及安全保证的技术效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种地空联动复合绝缘子带电检测系统，不仅具有快速、安全、高效等特点，特别符合实际应用需求且易于携带及回收，而且能够记录工作过程，并可通过远程平台提前预判到会发生的现象，且能避免检测人员误操作的现象，大大提高了检测时的安全性。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：地空联动复合绝缘子带电检测系统，包括空中检测机构、地面控制机构及与所述地面控制机构相配合的监护机构；所述空中检测机构包括无人机本体、设置在所述无人机本体底部的悬挂架和悬挂设置在所述悬挂架内侧顶部的喷水绝缘杆，所述喷水绝缘杆第一端设置喷水头，所述喷水绝缘杆中部设置支撑杆，所述支撑杆上设置图像采集模块，所述无人机本体、喷水头和图像采集模块均与所述无人机本体的飞控系统信号连接；所述地面控制机构为用于控制所述空中检测机构的控制器；所述监护机构包括安全帽体，设置在所述安全帽体上的探测模块，设置在所述安全帽体上的保护模块，设置在所述安全帽体上的换气模块，设置在安全帽体上的环境监测模块，设置在所述安全帽体上的体征监测模块，所述安全帽体前端设置用于警示的显示器，以及用于信号互联的控制中心模块；所述探测模块包括设置在所述安全帽体上的多个电场监测器，设置在所述安全帽体上的摄像头，设置在所述安全帽体上的头灯，设置在所述安全帽体两侧上的扬声器，以及设置在所述安全帽体上与所述电场监测器与所述摄像头相连接的控制单元，和与所述控制单元相连接的电池；所述换气模块包括设置在所述安全帽体上的换气孔，设置在所述换气孔处的换气风扇，以及设置在所述换气孔处与所述换气风扇相配合的加热丝。进一步地，所述环境监测模块包括设置在安全帽体上的第一温度传感器、第一湿度传感器、MEMS陀螺仪和MEMS加速计。进一步地，所述体征监测模块包括设置在所述安全帽体内的第二温度传感器、第二湿度传感器，设置在所述安全帽体内用于对头上动脉搏动进行检测的检测单元。进一步地，所述保护模块包括设置在所述安全帽体上的两隔音耳塞，设置在所述安全帽体上的防风镜，设置在所述安全帽体上的对讲机，以及设置在所述安全帽体侧面的安全口罩。进一步地，所述控制中心模块包括设置在总台的总控制器、显示器、远程对讲机和与所述控制单元信号互联的无线信号通信单元；所述控制单元包括与所述无线信号通信单元信号互联的无线信号收发器，与所述无线信号收发器信号互联的微控制器。进一步地，所述喷水绝缘杆第二端设置配重块。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种地空联动复合绝缘子带电检测系统，包括空中检测机构、地面控制机构及与地面控制机构相配合的监护机构，其中，空中检测机构包括无人机本体、设置在无人机本体底部的悬挂架和悬挂设置在悬挂架内侧顶部的喷水绝缘杆，在喷水绝缘杆第一端设置喷水头，在喷水绝缘杆中部设置支撑杆，在支撑杆上设置图像采集模块，且无人机本体、喷水头和图像采集模块均与无人机本体的飞控系统信号连接，地面控制机构为用于控制所述空中检测机构的控制器，这样能够在地面上利用控制器控制无人机本体飞行到待检测绝缘子旁，在保持安全距离的情况下，无人机本体在悬停状态下，并通过控制器控制喷水头对待测绝缘子进行喷水及图像采集模块对喷水后的绝缘子进行图片拍摄操作。另外，为了达到能够记录工作过程，并通过远程平台提前预判到会发生的现象以避免检测人员误操作的现象，进而提高检测时的安全性的目的，本检测系统还包括监护机构；其中，监护机构包括安全帽体，通过在安全帽体上设置探测模块，来实现对现场环境的探测，确保检测人员的安全的同时，也能更好的腾出双手进行工作，而采用的保护模块能够与探测模块相结合，从而确保使用者的安全，且由于安全帽在冬季时太热，夏季时太冷，因此设置了换气模块来进行温度调节，在安全帽体上设置的体征监测模块能够使用者的体征状态，确保在发生身体不适时，在远程能够检测到检测人员的身体变化，而设置在安全帽体上设置环境监测模块，用来监测安全帽体内的湿度与温度变化，且能够将数据传递给总台控制器，进而实现远程监控，确保使用的安全，并能够通过摄像头记录检测人员操作数据。另外，采用的探测模块包括设置在所述安全帽体上的多个电场监测器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
地空联动复合绝缘子带电检测系统，其特征在于：包括空中检测机构、地面控制机构及与所述地面控制机构相配合的监护机构；所述空中检测机构包括无人机本体、设置在所述无人机本体底部的悬挂架和悬挂设置在所述悬挂架内侧顶部的喷水绝缘杆，所述喷水绝缘杆第一端设置喷水头，所述喷水绝缘杆中部设置支撑杆，所述支撑杆上设置图像采集模块，所述无人机本体、喷水头和图像采集模块均与所述无人机本体的飞控系统信号连接；所述地面控制机构为用于控制所述空中检测机构的控制器；所述监护机构包括安全帽体，设置在所述安全帽体上的探测模块，设置在所述安全帽体上的保护模块，设置在所述安全帽体上的换气模块，设置在安全帽体上的环境监测模块，设置在所述安全帽体上的体征监测模块，所述安全帽体前端设置用于警示的显示器，以及用于信号互联的控制中心模块；所述探测模块包括设置在所述安全帽体上的多个电场监测器，设置在所述安全帽体上的摄像头，设置在所述安全帽体上的头灯，设置在所述安全帽体两侧上的扬声器，以及设置在所述安全帽体上与所述电场监测器与所述摄像头相连接的控制单元，和与所述控制单元相连接的电池；所述换气模块包括设置在所述安全帽体上的换气孔，设置在所述换气孔处的换气风扇，以及设置在所述换气孔处与所述换气风扇相配合的加热丝。...

【技术特征摘要】
1.地空联动复合绝缘子带电检测系统，其特征在于：包括空中检测机构、地面控制机构及与所述地面控制机构相配合的监护机构；所述空中检测机构包括无人机本体、设置在所述无人机本体底部的悬挂架和悬挂设置在所述悬挂架内侧顶部的喷水绝缘杆，所述喷水绝缘杆第一端设置喷水头，所述喷水绝缘杆中部设置支撑杆，所述支撑杆上设置图像采集模块，所述无人机本体、喷水头和图像采集模块均与所述无人机本体的飞控系统信号连接；所述地面控制机构为用于控制所述空中检测机构的控制器；所述监护机构包括安全帽体，设置在所述安全帽体上的探测模块，设置在所述安全帽体上的保护模块，设置在所述安全帽体上的换气模块，设置在安全帽体上的环境监测模块，设置在所述安全帽体上的体征监测模块，所述安全帽体前端设置用于警示的显示器，以及用于信号互联的控制中心模块；所述探测模块包括设置在所述安全帽体上的多个电场监测器，设置在所述安全帽体上的摄像头，设置在所述安全帽体上的头灯，设置在所述安全帽体两侧上的扬声器，以及设置在所述安全帽体上与所述电场监测器与所述摄像头相连接的控制单元，和与所述控制单元相连接的电池；所述换气模块包括设置在所述安全帽体上的换气孔，设置在所述换气孔处的...

【专利技术属性】
技术研发人员：史宏伟，赵志健，赵鹤，王书禹，施学召，武兵，韩庆军，李建银，马忠，高新军，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司周口供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41