CN105973908A - 图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置及方法，包括底部设有万向滚轮的小车和设置在小车上与之转动连接的支杆，所述小车上设有驱动支杆转动的水平驱动机构，所述支杆上设有转动连接的角度调节杆，所述支杆上设有驱动角度调节杆转动的竖直驱动机构，所述角度调节杆自由端设有激光灯、超声波传感器和高倍高精度望远镜摄像机，本发明首先对绝缘子进行表面图像、故障声波分别采集，再由绝缘子污秽故障分析系统进行对应导入、比对分析及故障判断，最后综合两方面的分析结果，得出绝缘子污秽状态和故障报告，并对有污秽的绝缘子串进行带电清扫检修。
Description
技术领域
本发明涉及电网绝缘子污秽检测设备技术领域，特别涉及一种图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置及方法。
背景技术
电网防污闪是一个古老而现实的问题。随着我国经济高速发展，一方面电力需求日益增大，电力系统输电线路电压等级不断提高，电网规模不断扩大，交、直流连网不断增多，另一方面各地区的污染源不断增多．大气污染加剧。暴露在污秽条件下的绝缘子表面会沉积污秽大气污染日趋突出；都造成难以避免的污闪覆盖范围增大，我国电网的安全运行仍承受着大面积污闪的风险。
据统计，雾天的污闪事故占电力线路事故的21%。污闪事故往往造成大面积的停电，检修恢复时间长，因此影响严重。根据对事故数据统计分析，污闪事故造成的电量损失为雷害事故的9.3倍。
河南电网2001年年初先后经历了三场大雾，大雾给电网带来的冲击一次比一次大。 第一次污闪从1月16日到1月26日，一天110kV及以上线路最多跳闸次数为11条次；第二次污闪从2月9日到2月12日豫北的大面积污闪，一天110kV及以上线路跳闸次数为18条次；第三次污闪从2月21日到2月25日豫北、豫西严重的特大污闪，2月21日到22日两天110kV及以上线路跳闸次数108条次。重复大面积污闪故障共计178次，波及河南18个供电区中的11个（包括运检公司），先后造成500kV变电站发生1站次失压，220kV变电站发生2站次失压，110kV变电站发生2站次失压，京广电气化铁路短时中断运行等严重故障。其中还发生了多起因零值绝缘子炸裂，导线落地的事故。
虽然各输电管理部门都会采取各种防污措施对于污闪的预防，但都不是十分理想，其重要原因之一在于电力维护人员不能及时准确地掌握绝缘子污秽状况，因此，绝缘子污秽程度的可靠检测是防污闪工作中非常重要的一环。便捷可靠的污秽程度检测可以确保污区划分准确，从而为输变电设备外绝缘设计和绝缘子选型提供科学依据，是防止大面积污闪事故的基本保证。
针对某个污秽参数或其衍生参数，结合相关的运行条件，许多学者和工程技术人员对绝缘子污秽检测做了大量卓有成效的工作并开发了少量的在线检测装置，目前，国内外现场使用和实验室研究可能用于绝缘子污秽检测的方法主要分人工污秽检测和自然污秽检测两大类，有：等值盐密法、表面电导法、污闪梯度法、最大泄漏电流法、电流脉冲计数法、泄漏电流法，光谱法，微波辐射法，紫外脉冲法，声发射法，环境监测法，红外成像法等多种方法。
等值盐密的测量，应在实际运行的绝缘子上进行。可以测得绝缘子表面的污物分布。但这种方法只测量了污物有效分量的等值量，而没有考虑湿润、电弧发展过程等影响。同时，测量污秽等值盐量时，使用水量的多少，影响测定值的准确度，有时可以相差几倍，但此参量难于实现实时自动化监测，盐密是一个平均的概念，时效性差。又因污物成分的不同，测量的结果会导致很大的差异。
绝缘子闪络梯度法的优点是试验真实绝缘子，并测量它们的污闪性能。但此方法费用较大，对电源设备及测量仪器的要求很高。同时，现场测量不容易捕捉到时机，由于自然污秽的积污水平达到临界状态，与引起污闪的气象条件不可能同时发生，往往是污秽度已经达到临界水平，但没有出现充分的潮湿的条件而测量不到临界的污闪电压。此法现场运用受设备和条件的限制，普遍使用有难度。
上述几种方法分别存在着无法带电检测，光学元器件不稳定，因表面特性复杂而无法确定解析式表达，受环境变量影响过大，造价昂贵而不利于大面积推广使用等不足，现有技术中存在的图像超声波检测装置，其不足之处在于：只能进行初步检测，不能够对有污秽的绝缘子进行清扫，且不能够高压带电作业，一旦停电损失严重；更为重要的是现有技术的超声波检测装置需要手动瞄准高空中的绝缘子，且由于手持超声波检测装置，操作费时费力，手必然会产生抖动，抖动必然影响超声波检测装置检测结果的准确性。
综上分析，对绝缘子污秽故障的检修如何实现快速、准确判断，并使检测设备易操作、实用性强是目前亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述缺陷，本发明提供一种图像分析法结合超声原理能够实现带电、远距离检修绝缘子污秽的装置及方法，首先对绝缘子进行表面图像、故障声波分别采集，再由绝缘子污秽故障分析系统进行对应导入、比对分析及故障判断，最后综合两方面的分析结果，得出绝缘子污秽状态和故障报告，并对有污秽的绝缘子串进行带电清扫检修。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置，包括底部设有万向滚轮的小车和设置在小车上与之转动连接的支杆，所述小车上设有驱动支杆转动的水平驱动机构，所述支杆上设有转动连接的角度调节杆，所述支杆上设有驱动角度调节杆转动的竖直驱动机构，所述角度调节杆自由端设有激光灯、超声波传感器和高倍高精度望远镜摄像机，所述小车上设有主机和安装有绝缘子污秽故障分析系统的电脑，超声波传感器、高倍高精度望远镜摄像机、温度传感器和湿度传感器均通过信号传输线与主机连接，所述主机包括AD转换器、放大器、滤波器和控制器，所述角度调节杆自由端设有绝缘子串清扫机构。
所述水平驱动机构包括套装在支杆下微调齿轮盘和设置在小车上的水平驱动电机，所述水平驱动电机驱动轴的上驱动齿轮与微调齿轮盘啮合。
所述竖直驱动机构包括套装在角度调节杆转轴上的齿轮盘和设置在支杆上的竖直驱动电机，所述竖直驱动电机轴的上驱动轮与齿轮盘啮合。
所述驱动齿轮的驱动轴和驱动轮的驱动轴上均设有摇臂。
所述绝缘子串清扫机构包括与角度调节杆连接的绝缘杆和设置在绝缘杆上转动连接的环形刷体，所述环形刷体一侧设有开口，所述环形刷体内设有刷毛。
所述开口的尺寸大于导线直径。
所述环形刷体与绝缘杆端通过螺栓进行压紧。
所述绝缘杆由以下原料制成，有机硅树脂 70～90份、玻璃纤维 10～15 份、甲基苯基乙烯基硅橡胶 6～8份、苎麻纤维 15～20份、过氧化二异丙苯 2.2～3.0份、短切玻璃纤维 22～28份、γ～氨丙基三乙氧基硅烷 3～6 份、高密度聚乙烯 10～16份、乙撑双硬脂酰胺 4～6份、二甲氨基乙氧基乙醇 8～12份、改性高岭土 2～4份。
改性高岭土的制备方法为：先用4%（V/V）盐酸浸泡高岭土5min，以没过高岭土为准，1000转/min离心2分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为 600目的粉末，即得。
所述控制器包括人机交互模块、LED显示模块及语音模块。
所述信号传输线采用4芯屏蔽电缆。
所述控制器上连接有侦听耳机。
齿轮盘上设有角度刻度盘。
使用上述装置检修绝缘子污秽的方法，包括了以下步骤：
1.数据采集：将小车移动到杆塔周侧水平位置，将小车固定，激光灯打开，此时激光灯水平照射，通过可编程控制器控制水平驱动电机工作，驱动齿轮带动微调齿轮盘转动，齿轮盘带动支杆旋转，当激光灯照射在杆塔上时水平驱动电机停止工作，通过可编程控制器控制竖直驱动电机工作，驱动轮带动齿轮盘逆时针旋转，齿轮盘带动角度调节杆逆时针转动，从而使激光灯一直朝上移动，当激光灯照在杆塔横杆上时，关闭竖直驱动电机，水平驱动电机工作，驱动支杆顺时针转动，当激光灯照射在绝缘子串上部时，关闭水平驱动电机，竖直驱动电机工作带动齿轮盘顺时针转动，使激光灯照射在绝缘子串上；此时带上耳机，超声波信号传感器将采集到的超声波信号经过增幅和过滤后，再由主机进行第二次精密放大和过滤，控制器结合预设的距离、电压等级和当前的温湿度计算出超声波波形和音频信号的强度，模拟为响应的声信号通过侦听耳机，模拟为相应的柱状图通过LCD输出；当侦听耳机中传来故障声音时，停下来对故障点进行环绕360度检测，以确定发出异常信号故障部位的准确位置，并将此时检测到的超声波信号通过主机上的存储键存入USB存储器中，从而完成故障点超声波信号的采集；b.当结束故障点超声波信号采集后，用高倍高精度望远镜摄像机对故障绝缘子进行图像拍摄，并同时录入塔杆的编码信息；将存储了超声波信号数据和图像文件数据的USB存储器插入安装有绝缘子污秽故障分析系统的电脑USB接口中，通过绝缘子污秽故障分析系统对应的数据信息导入已建好的“线路～塔杆”文件中，绝缘子污秽故障分析系统对绝缘子的污秽状况有一个准确的判断，并生成检测报告；
2.若绝缘子有污秽，影响供电的可靠性，当绝缘子串为竖直安装时，观察齿轮盘上的角度刻度盘，记录角度调节杆与水平线的角度b，角度调节杆角度调节杆端设有与之同轴的激光测距仪，通过激光测距仪检测出角度调节杆距离绝缘子串的距离为L，调节环形刷体和绝缘杆使其角度为180度～b，当L长绝缘杆安装在角度调节杆上后，此时环形刷体与水平线平行，可编程控制器控制电动推杆向下移动带动角度调节杆向下移动，环形刷体卡入导线，电动推杆带动刷体上下移动将绝缘子串清扫干净；
3.当绝缘子串为水平安装时，将绝缘杆与角度调节杆角度调节杆端设有与之同轴的激光测距仪，观察齿轮盘上的角度刻度盘，记录角度调节杆与水平线的角度b，通过激光测距仪检测出角度调节杆距离绝缘子串的距离为L，调节环形刷体和绝缘杆使其角度为180度～b，当L长绝缘杆安装在角度调节杆上后，此时环形刷体与水平线垂直，可编程控制器控制电动推杆向下移动带动角度调节杆向下移动，环形刷体卡入导线，电动推杆带动刷体上下移动将绝缘子串清扫干净。
当绝缘子串为倾斜安装时，角度调节杆端设有与之同轴的激光测距仪，用激光测距仪测出角度调节杆和倾斜绝缘子串的夹角为C，通过激光测距仪检测出角度调节杆距离绝缘子串的距离为L，调节环形刷体和绝缘杆使其角度为180度～C，当L长绝缘杆安装在角度调节杆上后，此时环形刷体与绝缘子串垂直，角度调节杆采用电动升降杆，电动升降杆向下移动带动角度调节杆向下移动，环形刷体卡入导线，电动升降杆带动刷体沿绝缘子串方向移动将绝缘子串清扫干净。
当绝缘子串对称安装在杆塔上时，如图3所示，将小车移动到杆塔周侧水平位置，将小车固定，激光灯打开，此时激光灯水平照射，通过可编程控制器控制水平驱动电机工作，驱动齿轮带动微调齿轮盘转动，齿轮盘带动支杆旋转，当激光灯照射在杆塔上时水平驱动电机停止工作，通过可编程控制器控制竖直驱动电机工作，驱动轮带动齿轮盘逆时针旋转，齿轮盘带动角度调节杆逆时针转动，从而使激光灯一直朝上移动，当激光灯照在杆塔横杆上时，关闭竖直驱动电机，水平驱动电机工作，驱动支杆顺时针转动，当激光灯照射在绝缘子串上部时，关闭水平驱动电机，竖直驱动电机工作带动齿轮盘顺时针转动，使激光灯照射在绝缘子串上；待此绝缘子串检修完毕后，水平驱动电机工作，带动角度调节杆照射到杆塔另一侧上的绝缘子串。电动推杆与支杆下部转动连接。
图像分析结合超声检修绝缘子污秽法是通过表面状态图像分析和超声波在线检测两种方式的有效结合而形成的，所以它具有以下优势：
（1）此检测方法能够实现带电、远距离的在线检测，可实现现场判断和诊断软件分析。因此就大大提高了电力巡检的工作效率，并降低了工作人员的劳动强度；
（2）该发明的方法采用图像分析、超声波在线监测两种分析方法的结合，保证了对绝缘子污秽状况的全面掌握，并能够实现准确预警，降低绝缘子污闪造成的安全风险；
（3）实现了从绝缘子污秽状态检测、记录更新，故障现场判断、预警，到提供决策参考的全过程管理，完善了电力企业管理内容；
（4）为总结绝缘子电气性能下降规律、绝缘子闪络与其微气象、微环境变化之间的关系提供理论依据，为线路运行维护部门逐步实现从“定期检修”到“状态检修”的转变，提供宝贵的现场运行资料。
图像分析结合超声检修绝缘子污秽法及相应的仪器装置，能够实现对绝缘子污秽程度进行实时等级判断，对发生的污闪情况进行及时预警，并且能够对输电线路的绝缘子质量及状况进行常态化管理，从而有效地遏制因绝缘子故障而导致的安全运行事故。更为重要的的是，在发现绝缘子串有污秽时，及时能够将绝缘子串清扫干净，清扫省时省力，且效率高，无需停电清扫；更为重要的是能够对竖直、水平及倾斜的绝缘子串进行清扫。因此，本发明的实现及推广，将对电网安全稳定运行产生巨大的直接和间接的经济和社会效益。
附图说明
下面结合附图对发明作进一步描述：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明环形刷体的结构示意图；
图3是本发明水平绝缘子串激光灯移动线路图；
图4是本发明倾斜绝缘子串与绝缘杆结构处结构示意图；
图5是本发明的模块示意图；
图6是本发明的超声波数据采集电路示意图；
图7是本发明的超声波数据处理电路示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置，包括底部设有万向滚轮16的小车1和设置在小车1上与之转动连接的支杆14，所述小车1上设有驱动支杆14转动的水平驱动机构，所述支杆14上设有转动连接的角度调节杆7，所述支杆14上设有驱动角度调节杆转动的竖直驱动机构，所述角度调节杆自由端设有激光灯10、超声波传感器9和高倍高精度望远镜摄像机8，所述小车1上设有主机24和安装有绝缘子污秽故障分析系统的电脑25，超声波传感器9、高倍高精度望远镜摄像机8、温度传感器26和湿度传感器27均通过信号传输线与主机连接，所述主机24包括AD转换器、放大器、滤波器和控制器，所述角度调节杆7自由端设有绝缘子串清扫机构。
所述控制器上连接有侦听耳机。所述绝缘子污秽故障分析系统于2010年02月20日己进行软件著作权登记，国家版权局登记号为2010SR053549。图6：接插件J1口接收到到声波信号后，经过运放芯片U1放大，通过电容C2耦合，再经运放芯片U2二次放大处理后从接插件J2输出送入下一级处理。图7：采集上一级图2所示接插件J2口信号送入接插件J1口，通过高阻抗运算放大器U9进行放大后，可变电阻器W2进行幅度调节，再经运放芯片U10单运放进行二次放大，放大后的信号经电容C18、电容C19进行干扰滤波后分两路输出，一路经AD芯片US～inAD转换后送入中央处理器，柱状图形式显示体现，另外一路送入运放芯片U11经过低噪高速运放后音频的方式接插件J2输出。超声波信号传感器内置有增幅和过滤原件，见申请人在线申请的专利201310495763.3 。
所述水平驱动机构包括套装在支杆下微调齿轮盘15和设置在小车1上的水平驱动电机4，所述水平驱动电机驱动轴2的上驱动齿轮3与微调齿轮盘15啮合。
所述竖直驱动机构包括套装在角度调节杆7转轴6上的齿轮盘5和设置在支杆14上的竖直驱动电机，所述竖直驱动电机轴12的上驱动轮11与齿轮盘5啮合。
所述驱动齿轮3的驱动轴2和驱动轮的轴12上均设有摇臂13。
所述绝缘子串清扫机构包括与角度调节杆7连接的绝缘杆17和设置在绝缘杆17上转动连接的环形刷体19，所述环形刷体一侧设有开口20，所述环形刷体19内设有刷毛21。
所述开口的尺寸大于导线直径。
所述环形刷体与绝缘杆端通过螺栓进行压紧。
所述控制器包括人机交互模块、LED显示模块及语音模块。
所述信号传输线采用4芯屏蔽电缆。
所述控制器上连接有侦听耳机。
齿轮盘上设有角度刻度盘。
使用上述装置检修绝缘子污秽的方法，包括了以下步骤：
1.数据采集：将小车移动到杆塔23周侧水平位置，将小车固定，激光灯打开，此时激光灯水平照射，通过可编程控制器控制水平驱动电机工作，驱动齿轮带动微调齿轮盘转动，齿轮盘带动支杆旋转，当激光灯照射在杆塔上时水平驱动电机停止工作，通过可编程控制器控制竖直驱动电机工作，驱动轮带动齿轮盘逆时针旋转，齿轮盘带动角度调节杆逆时针转动，从而使激光灯一直朝上移动，当激光灯照在杆塔横杆上时，关闭竖直驱动电机，水平驱动电机工作，驱动支杆顺时针转动，当激光灯照射在绝缘子串22上部时，关闭水平驱动电机，竖直驱动电机工作带动齿轮盘顺时针转动，使激光灯照射在绝缘子串上；此时带上耳机，超声波信号传感器将采集到的超声波信号经过增幅和过滤后，再由主机进行第二次精密放大和过滤，控制器结合预设的距离、电压等级和当前的温湿度计算出超声波波形和音频信号的强度，模拟为响应的声信号通过侦听耳机，模拟为相应的柱状图通过LCD输出；当侦听耳机中传来故障声音时，停下来对故障点进行环绕360度检测，以确定发出异常信号故障部位的准确位置，并将此时检测到的超声波信号通过主机上的存储键存入USB存储器中，从而完成故障点超声波信号的采集；b.当结束故障点超声波信号采集后，用高倍高精度望远镜摄像机对故障绝缘子进行图像拍摄，并同时录入塔杆的编码信息；将存储了超声波信号数据和图像文件数据的USB存储器插入安装有绝缘子污秽故障分析系统的电脑USB接口中，通过绝缘子污秽故障分析系统对应的数据信息导入已建好的“线路～塔杆”文件中，绝缘子污秽故障分析系统对绝缘子的污秽状况有一个准确的判断，并生成检测报告；
4.若绝缘子有污秽，影响供电的可靠性，当绝缘子串为竖直安装时，观察齿轮盘上的角度刻度盘，记录角度调节杆与水平线的角度b，角度调节杆角度调节杆端设有与之同轴的激光测距仪，通过激光测距仪检测出角度调节杆距离绝缘子串的距离为L，调节环形刷体和绝缘杆使其角度为180度～b，当L长绝缘杆安装在角度调节杆上后，此时环形刷体与水平线平行，可编程控制器控制电动推杆向下移动带动角度调节杆向下移动，环形刷体卡入导线，电动推杆带动刷体上下移动将绝缘子串清扫干净；
5.当绝缘子串为水平安装时，将绝缘杆与角度调节杆角度调节杆端设有与之同轴的激光测距仪，观察齿轮盘上的角度刻度盘，记录角度调节杆与水平线的角度b，通过激光测距仪检测出角度调节杆距离绝缘子串的距离为L，调节环形刷体和绝缘杆使其角度为180度～b，当L长绝缘杆安装在角度调节杆上后，此时环形刷体与水平线垂直，可编程控制器控制电动推杆向下移动带动角度调节杆向下移动，环形刷体卡入导线，电动推杆18带动刷体上下移动将绝缘子串清扫干净。
当绝缘子串为倾斜安装时，角度调节杆端设有与之同轴的激光测距仪，用激光测距仪测出角度调节杆和倾斜绝缘子串的夹角为C，通过激光测距仪检测出角度调节杆距离绝缘子串的距离为L，调节环形刷体和绝缘杆使其角度为180度～C，当L长绝缘杆安装在角度调节杆上后，此时环形刷体与绝缘子串垂直，角度调节杆采用电动升降杆，电动升降杆向下移动带动角度调节杆向下移动，环形刷体卡入导线，电动升降杆带动刷体沿绝缘子串方向移动将绝缘子串清扫干净。
当绝缘子串对称安装在杆塔上时，如图3所示，将小车移动到杆塔周侧水平位置，将小车固定，激光灯打开，此时激光灯水平照射，通过可编程控制器控制水平驱动电机工作，驱动齿轮带动微调齿轮盘转动，齿轮盘带动支杆旋转，当激光灯照射在杆塔上时水平驱动电机停止工作，通过可编程控制器控制竖直驱动电机工作，驱动轮带动齿轮盘逆时针旋转，齿轮盘带动角度调节杆逆时针转动，从而使激光灯一直朝上移动，当激光灯照在杆塔横杆上时，关闭竖直驱动电机，水平驱动电机工作，驱动支杆顺时针转动，当激光灯照射在绝缘子串上部时，关闭水平驱动电机，竖直驱动电机工作带动齿轮盘顺时针转动，使激光灯照射在绝缘子串上；待此绝缘子串检修完毕后，水平驱动电机工作，带动角度调节杆照射到杆塔另一侧上的绝缘子串。电动推杆与支杆下部转动连接，绝缘杆采用中空结构，质量轻，采用本发明材质的绝缘杆10米不弯曲。
实施例2与实施例1的区别是：所述绝缘杆由以下原料制成，有机硅树脂 70份、玻璃纤维 10份、甲基苯基乙烯基硅橡胶 6份、苎麻纤维 15份、过氧化二异丙苯 2.2份、短切玻璃纤维 22份、γ～氨丙基三乙氧基硅烷 3份、高密度聚乙烯 10份、乙撑双硬脂酰胺 4份、二甲氨基乙氧基乙醇 8份、改性高岭土 2份。
改性高岭土的制备方法为：先用4%（V/V）盐酸浸泡高岭土5min，以没过高岭土为准，1000转/min离心2分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为 600目的粉末，即得。
实施例2与实施例1的区别是：所述绝缘杆由以下原料制成，有机硅树脂 90份、玻璃纤维 15 份、甲基苯基乙烯基硅橡胶 8份、苎麻纤维 20份、过氧化二异丙苯 3.0份、短切玻璃纤维 28份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷 6 份、高密度聚乙烯 16份、乙撑双硬脂酰胺 6份、二甲氨基乙氧基乙醇 12份、改性高岭土 4份。
改性高岭土的制备方法为：先用4%（V/V）盐酸浸泡高岭土5min，以没过高岭土为准，1000转/min离心2分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为 600目的粉末，即得。
实施例4与实施例1的区别是：所述绝缘杆由以下原料制成，有机硅树脂 80份、玻璃纤维 12份、甲基苯基乙烯基硅橡胶 7份、苎麻纤维 18份、过氧化二异丙苯 2.6份、短切玻璃纤维 25份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷 5 份、高密度聚乙烯 13份、乙撑双硬脂酰胺 5份、二甲氨基乙氧基乙醇 10份、改性高岭土 3份。
改性高岭土的制备方法为：先用4%（V/V）盐酸浸泡高岭土5min，以没过高岭土为准，1000转/min离心2分钟，收集沉淀，烘干后，研磨成粒径为 600目的粉末，即得。
| 项目 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例5 |
| 强度/MPa | 800 | 920 | 930 | 200 |
| 断裂韧性MPa*m1/2 | 11.4 | 12.0 | 13.0 | 5.3 |
| 电阻率/1019Ωm | 1.3 | 2.0 | 3.2 | 0.0023 |
实施例2-4采用发明专用的绝缘材料制成的绝缘杆，不但具备较好的绝缘性能，而且产品硬度、抗张性能以及断裂指数较好；本发明制备的绝缘材料还具备较好的阻燃性能和耐腐蚀性能，杜绝了极端环境下带来的安全隐患；本发明使用的原料成本低廉，制备方法简单，比较有利于大规模生产和使用。由上表可知，实施例 2-4的电阻率达到了 1019 数量级，说明实施例 2-4 具有非常好的绝 缘性能，且强度和韧性均达到较高水平。其中，实施例4 的强度、韧性和电阻率均为最高，而使用现有技术绝缘材料制成的绝缘杆，如对比例5，在同样长度及直径的绝缘杆强度不能满足本发明的需求。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置，其特征在于：包括底部设有万向滚轮的小车和设置在小车上与之转动连接的支杆，所述小车上设有驱动支杆转动的水平驱动机构，所述支杆上设有转动连接的角度调节杆，所述支杆上设有驱动角度调节杆转动的竖直驱动机构，所述角度调节杆自由端设有激光灯、超声波传感器和高倍高精度望远镜摄像机，所述小车上设有主机和安装有绝缘子污秽故障分析系统的电脑，超声波传感器、高倍高精度望远镜摄像机、温度传感器和湿度传感器均通过信号传输线与主机连接，所述主机包括AD转换器、放大器、滤波器和控制器，所述角度调节杆自由端设有绝缘子串清扫机构。
2.如权利要求1所述的图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置，其特征在于：所述水平驱动机构包括套装在支杆下微调齿轮盘和设置在小车上的水平驱动电机，所述水平驱动电机驱动轴的上驱动齿轮与微调齿轮盘啮合。
3.如权利要求2所述的图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置，其特征在于：所述竖直驱动机构包括套装在角度调节杆转轴上的齿轮盘和设置在支杆上的竖直驱动电机，所述竖直驱动电机轴的上驱动轮与齿轮盘啮合。
4.如权利要求3所述的图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置，其特征在于：所述驱动齿轮的驱动轴和驱动轮的驱动轴上均设有摇臂。
5.如权利要求1所述的图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置，其特征在于：所述绝缘子串清扫机构包括与角度调节杆连接的绝缘杆和设置在绝缘杆上转动连接的环形刷体，所述环形刷体一侧设有开口，所述环形刷体内设有刷毛，
所述开口的尺寸大于导线直径。
6.如权利要求5所述的图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置，其特征在于：所述环形刷体与绝缘杆端通过螺栓进行压紧。
7.如权利要求6所述的图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置，其特征在于：所述绝缘杆由以下原料制成，有机硅树脂70～90份、玻璃纤维10～15份、甲基苯基乙烯基硅橡胶 6～8份、苎麻纤维 15～20份、过氧化二异丙苯 2.2～3.0份、短切玻璃纤维 22～28份、γ～氨丙基三乙氧基硅烷 3～6 份、高密度聚乙烯 10～16份、乙撑双硬脂酰胺 4～6份、二甲氨基乙氧基乙醇 8～12份、改性高岭土 2～4份。
8.如权利要求1所述的图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置，其特征在于：所述控制器包括人机交互模块、LED显示模块及语音模块。
9.如权利要求1所述的图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置，其特征在于：所述信号传输线采用4芯屏蔽电缆。
10.如权利要求1-9任一项所述的图像分析结合超声原理检修绝缘子污秽的装置检修方法，其特征在于：包括了以下步骤：
1.数据采集：将小车移动到杆塔周侧水平位置，将小车固定，激光灯打开，此时激光灯水平照射，通过可编程控制器控制水平驱动电机工作，驱动齿轮带动微调齿轮盘转动，齿轮盘带动支杆旋转，当激光灯照射在杆塔上时水平驱动电机停止工作，通过可编程控制器控制竖直驱动电机工作，驱动轮带动齿轮盘逆时针旋转，齿轮盘带动角度调节杆逆时针转动，从而使激光灯一直朝上移动，当激光灯照在杆塔横杆上时，关闭竖直驱动电机，水平驱动电机工作，驱动支杆顺时针转动，当激光灯照射在绝缘子串上部时，关闭水平驱动电机，竖直驱动电机工作带动齿轮盘顺时针转动，使激光灯照射在绝缘子串上；此时带上耳机，超声波信号传感器将采集到的超声波信号经过增幅和过滤后，再由主机进行第二次精密放大和过滤，控制器结合预设的距离、电压等级和当前的温湿度计算出超声波波形和音频信号的强度，模拟为响应的声信号通过侦听耳机，模拟为相应的柱状图通过LCD输出；当侦听耳机中传来故障声音时，停下来对故障点进行环绕360度检测，以确定发出异常信号故障部位的准确位置，并将此时检测到的超声波信号通过主机上的存储键存入USB存储器中，从而完成故障点超声波信号的采集；b.当结束故障点超声波信号采集后，用高倍高精度望远镜摄像机对故障绝缘子进行图像拍摄，并同时录入塔杆的编码信息；将存储了超声波信号数据和图像文件数据的USB存储器插入安装有绝缘子污秽故障分析系统的电脑USB接口中，通过绝缘子污秽故障分析系统对应的数据信息导入已建好的“线路～塔杆”文件中，绝缘子污秽故障分析系统对绝缘子的污秽状况有一个准确的判断，并生成检测报告；
若绝缘子有污秽，影响供电的可靠性，当绝缘子串为竖直安装时，观察齿轮盘上的角度刻度盘，记录角度调节杆与水平线的角度b，角度调节杆角度调节杆端设有与之同轴的激光测距仪，通过激光测距仪检测出角度调节杆距离绝缘子串的距离为L，调节环形刷体和绝缘杆使其角度为180度～b，当L长绝缘杆安装在角度调节杆上后，此时环形刷体与水平线平行，可编程控制器控制电动推杆向下移动带动角度调节杆向下移动，环形刷体卡入导线，电动推杆带动刷体上下移动将绝缘子串清扫干净。
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