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原文传递架空线路复合绝缘子憎水性带电测量装置及方法

专利名称：	架空线路复合绝缘子憎水性带电测量装置及方法
摘要：	本发明公开了一种架空线路复合绝缘子憎水性带电测量装置及方法，该装置，包括载体无人机、机械臂、识别固定模块、喷淋模块和可变焦拍摄模块，所述机械臂包括联动臂、第一机械手、第二机械手和第三机械手，所述识别固定模块包括识别单元和可开合固定夹具，所述喷淋模块包括储水单元、增压泵单元、喷头单元和激光探头单元；所述识别固定模块设置在第一机械手的一端，所述喷头单元和激光探头单元设置在第二机械手的一端，所述可变焦拍摄模块设置在第三机械手的一端。采用本申请的复合绝缘子憎水性带电测量装置，可实现复合绝缘子憎水性的带电测量，不仅可以最大限度降低人为误差，而且可以降低作业人员的劳动强度、提高供电的可靠性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	国网湖南省电力有限公司
发明人：	巢亚锋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910659288.6
公开号：	CN110243727A
代理机构：	长沙市融智专利事务所(普通合伙)
代理人：	赵春生
分类号：	G01N13/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N13
申请人地址：	410004 湖南省长沙市天心区新韶东路398号
主权项：	1.一种架空线路复合绝缘子憎水性带电测量装置，其特征在于：包括载体无人机、机械臂、识别固定模块、喷淋模块和可变焦拍摄模块，所述机械臂包括同平面装配的联动臂、第一机械手、第二机械手和第三机械手，所述识别固定模块包括识别单元和可开合固定夹具，所述喷淋模块包括储水单元、增压泵单元、喷头单元和激光探头单元，所述储水单元、增压泵单元和喷头单元之间水路连通；所述联动臂的顶端与载体无人机的吊舱接口固定连接，联动臂上具有两个多自由度旋转节点，所述第一机械手、第二机械手和第三机械手均与联动臂的下端多自由度旋转节点铰接，所述识别固定模块设置在第一机械手远离联动臂的一端，所述喷头单元和激光探头单元设置在第二机械手远离联动臂的一端，所述第二机械手的中部具有一个多自由度旋转节点，所述可变焦拍摄模块设置在第三机械手远离联动臂的一端，所述第三机械手的中部也具有一个多自由度旋转节点。 2.根据权利要求1所述的架空线路复合绝缘子憎水性带电测量装置，其特征在于：所述机械臂、识别固定模块、喷淋模块和可变焦拍摄模块均通过载体无人机的电源模块供电。 3.根据权利要求2所述的架空线路复合绝缘子憎水性带电测量装置，其特征在于：所述机械臂、识别固定模块、喷淋模块和可变焦拍摄模块均通过载体无人机的控制模块控制。 4.根据权利要求1-3任意一项所述的架空线路复合绝缘子憎水性带电测量装置，其特征在于：所述可开合固定夹具的内侧设置有橡胶颗粒防护层。 5.根据权利要求4所述的架空线路复合绝缘子憎水性带电测量装置，其特征在于：所述储水单元包括水瓶和与水瓶螺纹连接的水瓶连接头。 6.一种使用如权利要求1所述的架空线路复合绝缘子憎水性带电测量装置的方法，其特征在于，包括如下步骤： 1)载体无人机在地面人员通过地面终端的操控下飞行至待检测复合绝缘子附近并保持足够的安全距离S，S值根据不同电压等级要求确定； 2)地面人员通过地面终端遥控开启识别固定模块的识别单元，可开合固定夹具保持张开状态，识别单元找到复合绝缘子并确认待夹持的芯棒位置； 3)机械臂推送识别固定模块至待夹持位置，此过程中第一机械手、第二机械手、第三机械手在同一竖直平面内； 4)可开合固定夹具临时固定后，地面人员通过地面终端遥控开启喷淋模块的激光探头单元对待测试复合绝缘子的目标伞裙进行瞄准和测距，地面人员通过地面终端遥控同时开启可变焦拍摄模块，通过调节第三机械手带动可变焦拍摄模块移动查找激光探头单元瞄准至伞裙上的红色光斑，地面终端屏幕发现激光探头单元发射至目标伞裙上的红色光斑后，可变焦拍摄模块自动对焦，该红色光斑为喷淋点； 5)地面人员根据地面终端显视频幕同步查看可变焦拍摄模块的图像，确认瞄准位置距离是否满足标准要求、判断喷淋点是否恰当，以红色光斑距离伞裙边缘2-3cm为宜，若不恰当，地面人员通过地面终端遥控第二机械手、第三机械手重复步骤4)，直至测试点合适为止，此时地面人员通过地面终端遥控关闭可变焦拍摄模块和其镜头遮光罩，避免下一步喷淋时液滴溅落在镜头上，同时关闭激光探头单元； 6)地面人员通过地面终端遥控开启喷淋模块的增压泵单元，增压泵单元抽取储水单元中的蒸馏水或去离子水，水的电导率小于8μS/cm，通过水管导流至喷头单元对目标点喷水，喷头单元水花大小、增压泵单元流量控制事先在地面已经调整好，待增压泵单元喷淋流量达到预设值后，增压泵单元自动停止； 7)喷淋结束2S后，可变焦拍摄模块的镜头遮光罩自动打开，可变焦拍摄模块同步打开并自动对焦，自动对焦结束后可变焦拍摄模块自动拍照并经载体无人机通信系统发送至地面终端； 8)地面人员确认照片清晰度，满足识别要求时一键启动地面终端预装的图像处理与识别软件对待测复合绝缘子照片自动裁剪和信息提取，并关闭可变焦拍摄模块的镜头，根据提取到的伞裙表面水滴状态，与HC分级法不同等级水滴状态进行对比，得到待测复合绝缘子伞裙的憎水性等级并自动保存和按预设命名；若照片不满足识别要求，则重新拍摄直至满足识别要求为止，但此过程的时间不得超过25S，若超过25S，则结束拍摄，本次测试无效； 9)结束上一流程后，地面人员通过地面终端的遥控可开合固定夹具张开，而后操控机械臂回撤至步骤3)推送前位置； 10)地面人员通过地面终端的遥控载体无人机飞行至下一待检测位置附近，重复步骤1)-8)； 11)测量结束后，地面人员通过地面终端的遥控载体无人机返回地面，在测量过程中，如遥控载体无人机电量不足，其会向地面终端报警，并自动结束任务返航；如水量不足，增压泵单元通过载体无人机通信系统向地面终端报警，并自动结束任务返航。
所属类别：	发明专利