[发明专利]基于无人机的输电线路零值绝缘子带电检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于无人机的输电线路零值绝缘子带电检测装置，其特征在于：包括无人机(1)、测控系统(2)、连接吊臂(3)、主活动屈臂(4)、上机械爪活动屈臂(5)、上机械爪(6)、下机械爪活动屈臂(7)、下机械爪(8)、上电压测量探针(9)和下电压测量探针(10)；

所述测控系统(2)安装于无人机(1)上，用于控制各屈臂的转动及机械爪的开合，测量零值绝缘子表面电压；

所述连接吊臂(3)一端固定于无人机(1)上，另一端连接主活动屈臂(4)；

所述主活动屈臂(4)一端连接连接吊臂(3)，另一端连接上机械爪活动屈臂(5)和下机械爪活动屈臂(7)；

所述上机械爪活动屈臂(5)和下机械爪活动屈臂(7)一端连接主活动屈臂(4)，另一端分别连接上机械爪(6)和下机械爪(8)；上机械爪(6)和下机械爪(8)分别用于实现对零值绝缘子上端钢帽和下端钢帽的牢固抓握；

所述上电压测量探针(9)和下电压测量探针(10)，分别安装于上机械爪(6)和下机械爪(8)的根部，用来测量机械爪所抓零值绝缘子上端钢帽和下端钢帽的电压信号，并将电压信号传输至测控系统(2)。

2.如权利要求1所述的基于无人机的输电线路零值绝缘子带电检测装置，其特征在于：所述无人机(1)底部安装有吊舱，将测控系统(2)安装于无人机(1)底部的吊舱内。

3.如权利要求1所述的基于无人机的输电线路零值绝缘子带电检测装置，其特征在于：测控系统(2)与地面控制端无线通讯连接；测控系统(2)根据地面控制端的指令输出控制信号控制连接吊臂(3)、主活动屈臂(4)、上机械爪活动屈臂(5)、下机械爪活动屈臂(7)、上机械爪(6)和下机械爪(8)的旋转步进电机，实现各屈臂自由灵活转动以及机械爪的开合。

4.如权利要求1所述的基于无人机的输电线路零值绝缘子带电检测装置，其特征在于：所述测控系统(2)包括图像传感器，图像传感器与广角镜头相连；测控系统(2)通过图像传感器与广角镜头配合，输出全高清1080P实时视频，并将实时视频利用无线通讯网络发送至地面控制端，实现对零值零值绝缘子检测工作的实时视频监控与反馈调整。

5.如权利要求1所述的基于无人机的输电线路零值绝缘子带电检测装置，其特征在于：所述连接吊臂(3)采用树脂基复合材料制成；连接吊臂(3)通过两个连接点与无人机(1)进行连接。

6.如权利要求1所述的基于无人机的输电线路零值绝缘子带电检测装置，其特征在于：所述主活动屈臂(4)采用树脂基复合材料制成；主活动屈臂(4)设计为上、中、下三节，各节之间通过转轴连接，测控系统(2)通过控制连接转轴的步进旋转电机，分别控制三个转轴自由旋转。

7.如权利要求1所述的基于无人机的输电线路零值绝缘子带电检测装置，其特征在于：所述上机械爪活动屈臂(5)和下机械爪活动屈臂(7)均采用树脂基复合材料制成；上机械爪活动屈臂(5)和下机械爪活动屈臂(7)均设计为上、中、下三节，各节之间通过转轴连接，测控系统(2)通过控制连接各个转轴的步进旋转电机，分别控制各个转轴自由旋转。

8.如权利要求1所述的基于无人机的输电线路零值绝缘子带电检测装置，其特征在于：所述上机械爪(6)和下机械爪(8)均采用树脂基复合材料制成；上机械爪的两个手爪以及下机械爪的两个手爪使用四个步进旋转电机分别控制，测控系统(2)通过控制四个步进旋转电机实现上机械爪(6)和下机械爪(8)的开合；

所述上机械爪和下机械爪的两个手爪内部均安装有压力传感器，用于检测手爪与钢帽之间的压力，当手爪接触钢帽并两者之间的压力达到设定阈值时，确定手爪牢固抓握。

9.如权利要求1所述的基于无人机的输电线路零值绝缘子带电检测装置，其特征在于：上电压测量探针(9)和下电压测量探针(10)均使用表面镀有钨的不锈钢圆棒制成；上电压测量探针(9)和下电压测量探针(10)尾部为弹簧结构，以实现与零值绝缘子钢帽的良好接触。

10.一种基于无人机的输电线路零值绝缘子带电检测方法，其特征在于：采用权利要求1～9中任一项所述的装置，控制上机械爪(6)和下机械爪(8)分别牢固抓握零值绝缘子上端钢帽和下端钢帽；通过安装于上机械爪(6)和下机械爪(8)的根部的上电压测量探针(9)和下电压测量探针(10)测量零值绝缘子上端钢帽和下端钢帽的电压信号，并将电压信号传输至测控系统(2)。