[发明专利]基于无人机的劣化绝缘子检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于无人机的劣化绝缘子检测系统，用于检测绝缘子串中各个绝缘子的劣化情况，其特征在于，包括：

导向罩；所述导向罩采用绝缘材料，其中部与待测绝缘子表面紧密贴合，其罩体边缘设有导向角；

连接杆，其固定在所述导向罩上；

无人机，其固定在所述连接杆上，所述无人机用于驱动所述导向罩沿绝缘子串上下移动；

检测仪，其固定在所述导向罩上，所述检测仪包括电场传感器和光电传感器，所述电场传感器用于测量所述绝缘子串的轴向电场强度，所述光电传感器用于定位和采集所述劣化绝缘子检测系统在绝缘子串上的位置信息；无线传输模块，其包括测量端无线收发单元和地面端无线收发单元，所述测量端无线收发单元设置在所述检测仪上，所述测量端无线收发单元用于发送所述轴向电场强度和所述位置信息至地面端无线收发单元；以及

所述导向罩上还设有光电传感器触发口，所述光电传感器通过透过光电传感器触发口的光强度定位所述劣化绝缘子检测系统在绝缘子串上的位置信息；所述光电传感器用于当检测仪与绝缘子位置满足阈值范围时触发检测仪记录当下电场强度；

电场分析模块，其与所述地面端无线收发单元相连，所述电场分析模块根据所述轴向电场强度和所述位置信息建立所述绝缘子串的电场分布曲线，并根据所述电场分布曲线分析是否存在劣化的绝缘子；

防抖模块，其包括惯性测量单元、防抖解算单元和微调电机；所述惯性测量单元设置在所述导向罩和连接杆的连接处，所述防抖解算单元与微调电机相连，所述微调电机的转轴与所述连接杆相连，所述防抖解算单元与微调电机位于所述无人机的远离所述导向罩的一侧，所述惯性测量单元用于检测检测仪的抖动参数，并将所述抖动参数传输给防抖解算单元；所述防抖解算单元根据所述抖动参数计算抖动反向偏置，并根据所述抖动反向偏置驱动所述微调电机在连接杆上移动。

2.如权利要求1所述的基于无人机的劣化绝缘子检测系统，其特征在于：所述电场传感器为电容式交变电场传感器。

3.一种检测绝缘子劣化的方法，该方法基于权利要求1所述的一种基于无人机的劣化绝缘子检测系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：

无人机驱动导向罩沿绝缘子串上下移动；

光电传感器定位和采集劣化绝缘子检测系统在绝缘子串上的位置信息，同时电场传感器实时测量绝缘子串的轴向电场强度；

测量端无线收发单元发送轴向电场强度和位置信息至地面端无线收发单元；

电场分析模块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。

4.如权利要求3所述的一种检测绝缘子劣化的方法，其特征在于：对绝缘子串的每个绝缘子进行编号，光电传感器根据绝缘子的编号定位劣化绝缘子检测系统在绝缘子串上的位置信息。

5.如权利要求3所述的一种检测绝缘子劣化的方法，其特征在于：电场分析模块按照横坐标为绝缘子编号，纵坐标为实时轴向电场强度建立绝缘子串的电场分布曲线，若电场分布曲线处处平滑，则各个绝缘子正常，若电场分布曲线存在凹陷，则出现凹陷处所对应的绝缘子存在劣化。

6.如权利要求3所述的一种检测绝缘子劣化的方法，其特征在于：所述劣化绝缘子检测系统还包括防抖模块，所述方法还包括利用防抖模块保持检测仪测量平稳的步骤。

7.如权利要求6所述的一种检测绝缘子劣化的方法，其特征在于：所述防抖模块包括惯性测量单元、防抖解算单元和微调电机；

惯性测量单元实时测量检测仪的抖动参数，并将抖动参数传输至防抖解算单元；

防抖解算单元根据抖动参数计算抖动反向偏置，并根据抖动反向偏置驱动微调电机在连接杆上移动。

8.如权利要求7所述的一种检测绝缘子劣化的方法，其特征在于：防抖解算单元根据抖动参数采用卡尔曼滤波方法计算抖动反向偏置。