[发明专利]一种基于四轴飞行器的绝缘子检测机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人装置，具体指一种用于高压绝缘子带电检测的机器人，属于输电线路检修维护领域。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高和工农产业的快速发展，电力系统输电、供电的安全、可靠越来越受到重视。绝缘子在输配电系统中应用广泛，尤其是在近年来大力发展的超高压、特高压交、直流输电系统中，绝缘子的安全运行问题更是直接决定了整个系统的投资及安全水平。裂化绝缘子的存在对电网的安全运行构成了极大威胁，因此需要对高压绝缘子的运行状态加强检测，及时找出所有存在绝缘安全隐患的线路及区间，进行事前预防维护，减少高压输电线路绝缘的安全隐患，

现有的检测技术主要有电压分布测量法、红外热像法、火花间隙法、直升机巡检、电场测量法、紫外脉冲法、敏感绝缘子法等等，各种绝缘子检测方法的特征量主要有绝缘阻值、表面电荷、电场、电压、电流、温度、光等等。目前国内基本采用人工高空登塔操作，工作人员举起绝缘操作杆将检测仪沿着绝缘子串表面移动，这种方法不仅劳动强度大、人员安全难以保证，而且检测数据的精度和稳定性难以保证。但是这种方法所采用的电场传感探头不与绝缘子直接接触，相比其他检测方法受环境干扰小。因此需要将电场传感测量原理与自动化、智能化测量相结合。近年来，机器人搭载传感器进行带电绝缘子检测的方法逐渐兴起，虽然相比人工操作提升了检测效率和精度，降低了劳动强度，但是机器人还存在着在绝缘子串上攀爬困难、检测过程中出现故障难以排除等难题。因此，一种能够克服上述技术难题的绝缘子自动化监测装置亟待研究。

发明内容

鉴于上述现有绝缘子检测的技术难题，本发明的目的在于提供一种基于四轴飞行器的绝缘子检测机器人，可以在绝缘子串上智能化地对绝缘子进行检测，解决现有人工检测方法劳动强度大、检测数据精度低，以及采用现有机器人搭载传感器进行绝缘子检测时越障攀爬困难等技术难题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种基于四轴飞行器的绝缘子检测机器人，包括：左机架、右机架及四个旋翼。

所述左机架和右机架均为半圆筒状，左机架和右机架在侧部相互铰接且扣合后呈圆筒状。左机架和右机架的扣合和张开两个状态，能够实现本机器人在绝缘子串上的装卸，左右机架环绕在绝缘子串周围，使检测机器人能够沿绝缘子串双向移动。

左机架外侧面和右机架外侧面各设有一个机箱。四个旋翼两两一组对称设置在左机架顶部和右机架顶部。

在左机架和右机架底部分别设置纵向红外测距传感器，在左机架和右机架内侧面分别设有横向红外测距传感器。分别用于检测机器人距离第一片绝缘子的距离和绝缘子表面的距离。

本发明基于四轴飞行器的绝缘子检测机器人，还包括有分别安装在两个机箱内的主控芯片、电场传感器和旋翼控制模块以及无线传输模块。电场传感器通过信号处理电路连接到主控芯片。各横向红外测距传感器和纵向红外传感器以及旋翼控制模块分别连接主控芯片的数据接口。

旋翼控制模块用于控制旋翼旋转及转速。

本发明基于四轴飞行器的绝缘子检测机器人，还包括惯性导航模块与所述四个旋翼配合，控制本机器人的飞行。所述惯性导航模块由3个方向的陀螺仪和3轴加速度传感器组成。

本发明基于四轴飞行器的绝缘子检测机器人，还包括一个手持端，通过无线传输模块与主控芯片通讯。

在上述技术方案中，所述绝缘子检测机器人的电场传感器采集电场纵向分量，通过分析电场纵向分量的缺陷确定绝缘子裂化位置。

本发明结构简单，操作方便，采用非接触式测量方法，避免了现有绝缘子检测机器人操作复杂繁琐、检测效率低下、安全系数低等缺点。

附图说明

图1为本发明基于四轴飞行器的绝缘子检测机器人左右机架闭合时的结构示意图。

图2为本发明基于四轴飞行器的绝缘子检测机器人左右机架张开时的结构示意图。

图3为本发明基于四轴飞行器的绝缘子检测机器人控制系统框图。

图4为本发明基于四轴飞行器的绝缘子检测机器人的使用状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明基于四轴飞行器的绝缘子检测机器人，包括：左机架3、右机架4、及四个旋翼（1.1、1.2、1.3、1.4）。