一种检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置制造方法及图纸

一种检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置，包括伸缩杆，吊舱和电场传感器阵列，伸缩杆采用多节结构，每两节伸缩杆的连接端头设有同轴电极，每节伸缩杆内部设有导线连接同轴电极；伸缩杆近吊舱的一端安装锂电池，作为电场传感器阵列的电源；电场传感器阵列在伸缩杆的另一端可360

【技术实现步骤摘要】
一种检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置


[0001]本专利技术涉及电力设备绝缘检测装置
，更具体地，涉及一种检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置。

技术介绍

[0002]作为电力系统的重要组成部分，绝缘子广泛分布于输电线和杆塔的连接处，承担着支撑输电线路以及电气绝缘的作用。在长期的气候环境、温度、湿度等的影响下，加上运行过程中的机械负荷、机电负荷以及冷热变化等，绝缘子串机械性能和绝缘性能将会显著降低，从而产生劣化绝缘子，成为引发闪络、掉串、炸裂和脆断事故的重要隐患。据统计，输变电悬式绝缘子的年劣化率平均为0.3％左右，相当于220kV耐张塔平均每基约有一片零值。考虑到实际工程运用的可靠性及户外运行环境的复杂性，目前仍主要采用绝缘电阻法与火花间隙法来检测零值绝缘子。这两种检测方法均为接触式方法，需作业人员携带仪器设备登塔作业，工作量大、效率低，绝缘电阻法还需要线路停电，故不能满足当下电网运行单位对数字化智能运维的需求。
[0003]现有技术1(CN113125912A)“一种机载式零值绝缘子检测装置、方法”，包括探测传感器、吊舱、手持终端；探测传感器，用于测距并探测绝缘子周围空间电场；吊舱内置有驱动装置，驱动装置的输出端通过伸缩杆与探测传感器相连，通过驱动装置驱动所述伸缩杆水平位移进而调节探测传感器的探测距离；手持终端与探测传感器、驱动装置通讯连接。现有技术1可与市面上常用的商用无人机热插拔使用。但是，现有技术1所提供的吊舱内部布置有较长的电气连接线，在操作伸缩杆前后移动时，该连接线会卡涩、缠绕，造成使用不便；且该探测传感器阵列是纵向布置，可用于对悬垂布置绝缘子串进行检测，如果要对横向布置的耐张绝缘子串进行检测，则需要转动探测传感器及与其相连的伸缩杆，这也会造成电气连接线卡涩和缠绕，影响使用。此外，现有技术1中吊舱伸缩杆不具备拆卸功能，安装、携带不便，影响使用。
[0004]现有技术2(CN107608375B)“基于无人机的劣化绝缘子检测系统及方法”，包括：导向罩；连接杆固定在导向罩上。无人机固定在连接杆上，用于驱动导向罩沿绝缘子串上下移动；检测仪固定在导向罩上，包括电场传感器和光电传感器，电场传感器用于测量绝缘子串的轴向电场强度，光电传感器用于定位和采集劣化绝缘子检测系统的位置信息；无线传输模块包括测量端无线收发单元和地面端无线收发单元；电场分析模块与地面端无线收发单元相连，其根据轴向电场强度和位置信息建立绝缘子串的电场分布曲线，并根据电场分布曲线分析是否存在劣化的绝缘子。同样地，现有技术2可用于对悬垂布置绝缘子串进行检测，如果要对横向布置的耐张绝缘子串进行检测，则需要转动检测仪及与其相连的连接杆，这也会造成电气连接线卡涩和缠绕，影响使用。
[0005]综上，需要对零值绝缘子检测用无人机挂载装置进行研究。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置，具备可拆卸、便携的特点，在配合前端探测装置使用时，可将前端探测器根据待检测绝缘子串的布置方式进行不同角度的旋转，从而可以很好地对悬垂、水平等不同布置方式的绝缘子串进行零值检测。
[0007]本专利技术采用如下的技术方案。
[0008]一种检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置，无人机挂载装置包括伸缩杆，吊舱和电场传感器阵列，吊舱固定在伸缩杆的一端，电场传感器阵列安装在伸缩杆的另一端；吊舱用于驱动伸缩杆进行水平位移进而调节电场传感器阵列的探测距离，电场传感器阵列用于探测绝缘子周围空间电场。
[0009]伸缩杆采用可拆卸式的多节结构，每两节伸缩杆的连接端头设有同轴电极，每节伸缩杆内部设有导线连接该节伸缩杆两端的同轴电极；伸缩杆近吊舱的一端安装锂电池，作为电场传感器阵列的电源；
[0010]电场传感器阵列在伸缩杆的另一端可360
°
旋转；
[0011]检测时，吊舱驱动伸缩杆进行水平位移进而调节电场传感器阵列的探测距离；当达到探测距离后，当对悬垂绝缘子串进行检测时，吊舱驱动电场传感器阵列旋转为垂直于伸缩杆方向时，当对耐张绝缘子串进行检测时，吊舱驱动电场传感器阵列旋转为平行于伸缩杆方向时；利用伸缩杆将锂电池的电能供给电场传感器阵列。
[0012]优选地，每两节伸缩杆之间，通过同轴电极的螺纹旋转固定。
[0013]优选地，每节伸缩杆的长度取值范围为50
‑
80cm。
[0014]优选地，吊舱内安装电压转换模块，电压转换模块与无人机电源连接，用于将无人机电源转换为多个不同的直流电压；直流电压包括：供给舵机和限位机构的5V直流电压，供给无线控制模块的3.3V直流电压和供给无线充电模块12V直流电压。
[0015]优选地，吊舱内安装无线充电模块，电压转换模块向无线充电模块供电，无线充电模块向锂电池无线充电。
[0016]优选地，锂电池安装在用于固定吊舱的一节伸缩杆内，且锂电池的正负极与该节伸缩杆连接端头的同轴电极电气连接。
[0017]优选地，吊舱内安装无线控制模块，舵机；当无线控制模块接收到远程动作指令后，向舵机发送转动信号；舵机转动后带动伸缩杆进行水平位移。
[0018]优选地，舵机包括前舵机和后舵机，其中，前舵机布置在吊舱前部、且位于伸缩杆上部，后舵机布置在吊舱后部、且位于伸缩杆下部。
[0019]优选地，无线控制模块分别向前舵机和后舵机发送触发信号，用于控制前舵机和后舵机同时正转或同时反转。
[0020]优选地，前舵机包括前滚轮和前自由滚轮，后舵机包括后滚轮和后自由滚轮；
[0021]前舵机转动时，带动前滚轮转动，前滚轮与伸缩杆之间的摩擦力使得伸缩杆进行水平前移，同时前自由滚轮跟随转动；
[0022]后舵机转动时，带动后滚轮转动，后滚轮与伸缩杆之间的摩擦力使得伸缩杆进行水平后移，同时后自由滚轮跟随转动。
[0023]优选地，触发信号包括正PWM信号和负PWM信号；
[0024]正PWM信号用于控制前舵机和后舵机同时正转，当前舵机和后舵机同时正转时，伸缩杆进行水平前移；负PWM信号用于控制前舵机和后舵机同时反转，当前舵机和后舵机同时反转时，伸缩杆进行水平后移。
[0025]优选地，无线控制模块通过正信号总线和正信号第一分支线向前舵机发送正PWM信号；无线控制模块通过正信号总线和正信号第二分支线向后舵机发送正PWM信号；
[0026]无线控制模块通过负信号总线和负信号第一分支线向前舵机发送负PWM信号；无线控制模块通过负信号总线和负信号第二分支线向后舵机发送负PWM信号；
[0027]其中，在正信号总线上串联第一限位机构，在负信号总线上串联第二限位机构。
[0028]优选地，当伸缩杆进行水平前移时，超过前行标记时，第一限位机构中的开关触头开断，切断无线控制模块与前舵机和后舵机之间的正信号总线，前舵机和后舵机停止正转，伸缩杆不再进行水平前移；
[0029]当伸缩杆进行水平后移时，超过后行标记本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置，无人机挂载装置包括伸缩杆，吊舱和电场传感器阵列，吊舱固定在伸缩杆的一端，电场传感器阵列安装在伸缩杆的另一端；吊舱用于驱动伸缩杆进行水平位移进而调节电场传感器阵列的探测距离，电场传感器阵列用于探测绝缘子周围空间电场，其特征在于，伸缩杆采用可拆卸式的多节结构，每两节伸缩杆的连接端头设有同轴电极，每节伸缩杆内部设有导线连接该节伸缩杆两端的同轴电极；伸缩杆近吊舱的一端安装锂电池，作为电场传感器阵列的电源；电场传感器阵列在伸缩杆的另一端可360
°
旋转；检测时，吊舱驱动伸缩杆进行水平位移进而调节电场传感器阵列的探测距离；当达到探测距离后，当对悬垂绝缘子串进行检测时，吊舱驱动电场传感器阵列旋转为垂直于伸缩杆方向时，当对耐张绝缘子串进行检测时，吊舱驱动电场传感器阵列旋转为平行于伸缩杆方向时；利用伸缩杆将锂电池的电能供给电场传感器阵列。2.根据权利要求1所述的检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置，其特征在于，每两节伸缩杆之间，通过同轴电极的螺纹旋转固定。3.根据权利要求1或2所述的检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置，其特征在于，每节伸缩杆的长度取值范围为50
‑
80cm。4.根据权利要求1所述的检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置，其特征在于，吊舱内安装电压转换模块，电压转换模块与无人机电源连接，用于将无人机电源转换为多个不同大小的直流电压；直流电压包括：供给舵机和限位机构的5V直流电压，供给无线控制模块的3.3V直流电压和供给无线充电模块12V直流电压。5.根据权利要求4所述的检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置，其特征在于，吊舱内安装无线充电模块，电压转换模块向无线充电模块供电，无线充电模块向锂电池无线充电。6.根据权利要求5所述的检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置，其特征在于，锂电池安装在用于固定吊舱的一节伸缩杆内，且锂电池的正负极与该节伸缩杆连接端头的同轴电极电气连接。7.根据权利要求4所述的检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置，其特征在于，吊舱内安装无线控制模块，舵机；当无线控制模块接收到远程动作指令后，向舵机发送转动信号；舵机转动后带动伸缩杆进行水平位移。8.根据权利要求6所述的检测零值绝缘子的便携式无人机挂载装置，其特征在于，舵机包括前舵机和后舵机，其中，前舵机布置在吊舱前部、且位于伸缩杆上部，后舵机布置在吊舱后部、且位于伸缩杆下...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩学春，高拓宇，钱聪，陈轩，郝宝欣，成强，张小刚，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：