CN108080174A - 一种等电位无人机绝缘子rtv喷涂装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置及方法，所述装置包括无人机、压力泵、软管、RTV液体箱、挂架、外绝缘杆、内绝缘杆、旋转装置、伸缩装置、喷头装置、控制模块、常开型保护装置，RTV液体箱、软管、外绝缘杆、内绝缘杆、喷头装置依次连接形成管路；所述外绝缘杆和内绝缘杆套接；伸缩装置控制外绝缘杆前后移动；旋转装置使得内绝缘杆旋转；压力泵、旋转电机、伸缩电机均与控制装置相连；常开型保护装置设置于所述内绝缘杆远离外绝缘杆的一侧。本发明控制无人机在绝缘子表面喷涂RTV材料，可以保障绝缘子长期有效地正常工作，减少后期维护的喷涂工作量。同时，可以有效的降低人工成本，提高喷涂效率，保障施工人员的安全。

Description

一种等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置及方法
技术领域
本发明涉及绝缘子喷涂技术，尤其是一种等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置及方法。
背景技术
输变电设备的绝缘子污闪问题是影响安全供电的重要因素。由于气体物质（二氧化硫、氮氧化物等）、固体颗粒物以及液体物质等在绝缘子的表面形成污染层，污染层可能造成局部放电，形成电弧闪络，造成变电所或变电站故障，引起大面积停电，酿成直接的电能损失和间接的经济损失。防污闪的措施主要有停电清扫，由于长时间停电进行喷涂工作，影响正常用电。
RTV，（Room Temperature Vulcanized Silicone Rubber，室温硫化硅橡胶）是一种被广泛采用的电力防污闪涂料，以其长效、免维护等突出优点作为一种新技术新材料在电力系统的防污闪领域得到广泛应用，并取得了显著效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置，所述等电位无人机带电喷涂绝缘子的装置包括无人机、压力泵、软管、RTV液体箱、挂架（2）、外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）、旋转装置、伸缩装置、喷头装置、控制模块、常开型保护装置（10），无人机上挂载有RTV液体箱，RTV液体箱、软管、外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）、喷头装置依次连接形成管路；所述压力泵设置于管路中；无人机与挂架（2）连接，所述的挂架（2）用于安装外绝缘杆（5），在喷头装置上设置有两个喷嘴，包括第一喷嘴（71）和第二喷嘴（72）；所述外绝缘杆（5）和内绝缘杆（6）套接；
所述的伸缩装置包含套接于外绝缘杆（5）上的齿条（4）、伸缩电机，伸缩电机固定于支架（2）上，所述伸缩电机通过带动齿轮在齿条（4）上运动，控制外绝缘杆前后移动；
所述的旋转装置包含旋转电机（1）、第二齿轮（11）、第三齿轮（12），所述第三齿轮（12）套接在内绝缘杆（6）上，旋转电机（1）带动第二齿轮旋转，从而带动第三齿轮（12）旋转，进而使得内绝缘杆（6）旋转；
所述压力泵、旋转电机（1）、伸缩电机均与控制装置相连；
所述常开型保护装置设置于所述内绝缘杆（6）远离外绝缘杆（5）的一侧。
优选的，所述的外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）之间设置有防水部件，所述的外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）之间还设置有防止相对位移的锁定部件。
优选的，所述的防水部件为密封圈，所述锁定部件为设置于内绝缘杆（6）末端、外绝缘杆（5）的止动件。
优选的，所述的RTV液体箱中还设置有液位传感器，所述液位传感器与控制装置相连。
优选的，所述的管路中还设置有压力传感器，所述压力传感器设置于压力泵的后端管路中，所述压力传感器与控制装置相连。
优选的，所述的管路中还设置有摄像头，所述摄像头设置于无人机上，所述摄像头与控制装置相连。
优选的，所述控制装置为如下中的一种：1）无人机的控制单元；2）独立设置的控制单元；3）与无人机的控制单元通讯连接的控制单元。
优选的，所述常开型保护装置10包含撞针（16）、弹簧（13）、两个扣合片（15）、模块（14）；通过顶住撞针（16），压缩弹簧（13），撞针（16）向模块（14）移动，将导致扣合片（15）和撞针（16）接触，由于扣合片（15）铰接设置在模块（14）上，此时，两个扣合片（15）会相对运动。
所述的模块（14）可以采用现有技术中的任意固定方式固定于内绝缘杆（6）上。
本发明还涉及一种等电位无人机绝缘子RTV喷涂方法，所述的方法包括如下步骤：
S1：操作人员定位无人机，确保无人机定位在绝缘子的最上端的一片的上方固定位置；
S2：通过旋转电机，调整喷嘴，确保喷嘴向下喷涂；
S3：调整伸缩电机，将喷嘴伸至绝缘子处；
S4：启动压力泵，通过喷嘴喷出RTV涂料；
S5：无人机操作人员通过摄像头判断喷涂状态，直至喷涂完整为止；压力泵停止，停止喷涂；
S6：调节伸缩电机，缩回喷涂装置；
S7：下降无人机，控制无人机位于绝缘子上一片与下一片之间；
S8：调节旋转电机，调整喷嘴，确保喷嘴向上喷涂；调整伸缩电机，将喷嘴伸至绝缘子的槽沟处；
S9：启动压力泵，通过喷嘴喷出RTV涂料；
S10：无人机操作者通过摄像头判断喷涂状态，直至喷涂完整为止；压力泵停止，停止喷涂；
S11：调节伸缩电机，缩回喷涂装置；
S12：调节旋转电机，调整喷嘴，确保喷嘴向下喷涂；
S13：调节伸缩电机，将喷嘴伸至绝缘子处；
S14：启动压力泵，通过喷嘴喷出RTV涂料；
S15：无人机操作者通过摄像头判断喷涂状态，直至喷涂完整为止；压力泵停止，停止喷涂；
S16：判断是否喷涂完毕，若喷涂完毕，跳转至步骤S17；否则，调整无人机的位置，下降至绝缘子的下一个金属部分对应水平位置，跳转至步骤S8；
S17：喷涂结束。
优选的，所述方法可以依赖于如前所述的装置，当然，也可以独立实施。
优选的，在上述步骤S8、S13步骤中，调节伸缩电机，使喷涂装置伸入时，需要使得设置于喷头装置前端的保护罩，将金属部分扣合。其具体流程为：所述保护罩内部设置有撞针，所述保护罩为常开的状态，当撞针被抵住时，使得保护罩关闭，当撞针被松开是，保护罩恢复常开。
优选的，所述控制装置采集RTV液体箱的液位、摄像头捕获的画面，计算压力信号，进而控制压力泵。
优选的，在上述步骤S8、S13步骤中，调节伸缩电机，使喷涂装置伸入时，需要使得设置于喷头装置前端的保护罩，将金属部分扣合。其具体流程为：所述保护罩内部设置有撞针，所述保护罩为常开的状态，当撞针被抵住时，使得保护罩关闭，当撞针被松开是，保护罩恢复常开。
本发明的有益效果是：
（1）本发明可以控制喷头装置多角度旋转，对于大量的绝缘子呈现不规则位置、角度分布的情形，例如水平分布、垂直分布和倾斜分布的情况，通过控制喷头装置的伸缩、旋转，满足不同的绝缘子分布喷涂场景，一是提高了绝缘子RTV喷涂效率，二是通过在传动结构上的设计实现了伸缩、旋转功能，避免了无人机携带绝缘杆和喷涂装置在高中做过于复杂的动作，通过基于设计的装置结构设计控制程序，显著降低了无人机控制程序的实现难度和软件编写工程量，降低了无人机喷涂控制程序软件的成本。
（2）本发明采用中空、轻质绝缘杆，保障支撑强度和传动设计的同时，重量轻，绝缘性能好，使用时不容易造成触电事故，并且通过内层旋转杆的旋转向喷头装置传动，便于控制喷头装置的旋转和绝缘杆的前进、后退，便于喷涂呈现不规则位置、角度分布的绝缘子，例如包括水平分布、垂直分布和倾斜分布的情况。
（3）本发明采用RTV涂料对绝缘子进行喷涂，凭借RTV涂料良好的电气、物化性能，大幅度地提高了电力输变电设备外绝缘耐污闪电压，耐污闪电压与未涂涂料瓷瓶相比可具有显著的提升，防污闪效果更加显著。
（4）本发明在带电环境下，对绝缘子进行喷涂，相比停电喷涂具有显著的改进的效果。
附图说明
图1为本发明的装置的结构图。
图2为本发明的挂架部分的结构图。
图3为本发明的常开型保护装置的结构图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1-3所示，一种等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置，所述等电位无人机带电喷涂绝缘子的装置包括无人机、压力泵、软管、RTV液体箱、挂架（2）、外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）、旋转装置、伸缩装置、喷头装置、控制模块、常开型保护装置（10），无人机上挂载有RTV液体箱，RTV液体箱、软管、外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）、喷头装置依次连接形成管路；所述压力泵设置于管路中；无人机与挂架（2）连接，所述的挂架（2）用于安装外绝缘杆（5），在喷头装置上设置有两个喷嘴，包括第一喷嘴（71）和第二喷嘴（72）；所述外绝缘杆（5）和内绝缘杆（6）套接；
所述的伸缩装置包含套接于外绝缘杆（5）上的齿条（4）、伸缩电机，伸缩电机固定于支架（2）上，所述伸缩电机通过带动齿轮在齿条（4）上运动，控制外绝缘杆前后移动；
所述的旋转装置包含旋转电机（1）、第二齿轮（11）、第三齿轮（12），所述第三齿轮（12）套接在内绝缘杆（6）上，旋转电机（1）带动第二齿轮旋转，从而带动第三齿轮（12）旋转，进而使得内绝缘杆（6）旋转；
所述压力泵、旋转电机（1）、伸缩电机均与控制装置相连；
所述常开型保护装置设置于所述内绝缘杆（6）远离外绝缘杆（5）的一侧。
优选的，所述的外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）之间设置有防水部件，所述的外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）之间还设置有防止相对位移的锁定部件。
优选的，所述的防水部件为密封圈，所述锁定部件为设置于内绝缘杆（6）末端、外绝缘杆（5）的止动件。
优选的，所述的RTV液体箱中还设置有液位传感器，所述液位传感器与控制装置相连。
优选的，所述的管路中还设置有压力传感器，所述压力传感器设置于压力泵的后端管路中，所述压力传感器与控制装置相连。
优选的，所述的管路中还设置有摄像头，所述摄像头设置于无人机上，所述摄像头与控制装置相连。
优选的，所述控制装置为如下中的一种：1）无人机的控制单元；2）独立设置的控制单元；3）与无人机的控制单元通讯连接的控制单元。
优选的，所述常开型保护装置10包含撞针（16）、弹簧（13）、两个扣合片（15）、模块（14）；通过顶住撞针（16），压缩弹簧（13），撞针（16）向模块（14）移动，将导致扣合片（15）和撞针（16）接触，由于扣合片（15）铰接设置在模块（14）上，此时，两个扣合片（15）会相对运动。
所述的模块（14）可以采用现有技术中的任意固定方式固定于内绝缘杆（6）上。
本发明还涉及一种等电位无人机绝缘子RTV喷涂方法，所述的方法包括如下步骤：
S1：操作人员定位无人机，确保无人机定位在绝缘子的最上端的一片的上方固定位置；
S2：通过旋转电机，调整喷嘴，确保喷嘴向下喷涂；
S3：调整伸缩电机，将喷嘴伸至绝缘子处；
S4：启动压力泵，通过喷嘴喷出RTV涂料；
S5：无人机操作人员通过摄像头判断喷涂状态，直至喷涂完整为止；压力泵停止，停止喷涂；
S6：调节伸缩电机，缩回喷涂装置；
S7：下降无人机，控制无人机位于绝缘子上一片与下一片之间；
S8：调节旋转电机，调整喷嘴，确保喷嘴向上喷涂；调整伸缩电机，将喷嘴伸至绝缘子的槽沟处；
S9：启动压力泵，通过喷嘴喷出RTV涂料；
S10：无人机操作者通过摄像头判断喷涂状态，直至喷涂完整为止；压力泵停止，停止喷涂；
S11：调节伸缩电机，缩回喷涂装置；
S12：调节旋转电机，调整喷嘴，确保喷嘴向下喷涂；
S13：调节伸缩电机，将喷嘴伸至绝缘子处；
S14：启动压力泵，通过喷嘴喷出RTV涂料；
S15：无人机操作者通过摄像头判断喷涂状态，直至喷涂完整为止；压力泵停止，停止喷涂；
S16：判断是否喷涂完毕，若喷涂完毕，跳转至步骤S17；否则，调整无人机的位置，下降至绝缘子的下一个金属部分对应水平位置，跳转至步骤S8；
S17：喷涂结束。
优选的，所述方法可以依赖于如前所述的装置，当然，也可以独立实施。
优选的，在上述步骤S8、S13步骤中，调节伸缩电机，使喷涂装置伸入时，需要使得设置于喷头装置前端的保护罩，将金属部分扣合。其具体流程为：所述保护罩内部设置有撞针，所述保护罩为常开的状态，当撞针被抵住时，使得保护罩关闭，当撞针被松开是，保护罩恢复常开。
优选的，所述控制装置采集RTV液体箱的液位、摄像头捕获的画面，计算压力信号，进而控制压力泵。
优选的，在上述步骤S8、S13步骤中，调节伸缩电机，使喷涂装置伸入时，需要使得设置于喷头装置前端的保护罩，将金属部分扣合。其具体流程为：所述保护罩内部设置有撞针，所述保护罩为常开的状态，当撞针被抵住时，使得保护罩关闭，当撞针被松开是，保护罩恢复常开。
本发明可以控制喷头装置多角度旋转，对于大量的绝缘子呈现不规则位置、角度分布的情形，例如水平分布、垂直分布和倾斜分布的情况，通过控制喷头装置的伸缩、旋转，可以满足不同的绝缘子分布喷涂场景，一是提高了绝缘子RTV喷涂效率，二是通过在传动结构上的设计实现了伸缩、旋转功能，避免了无人机携带绝缘杆和喷涂装置在高中做过于复杂的动作，降低了无人机控制的难度。同时，由于本发明采用中空、轻质绝缘杆，保障支撑强度和传动设计的同时，重量轻，绝缘性能好，使用时不容易造成触电事故，并且通过内层旋转杆的旋转向喷头装置传动，便于控制喷头装置的旋转和绝缘杆的前进、后退，便于喷涂呈现不规则位置、角度分布的绝缘子，例如包括水平分布、垂直分布和倾斜分布的情况。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的实施例仅是示意性的，所述装置的划分，可以仅是一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个装置或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接，可以说通过一些接口，或装置的间接耦合或通信连接，也可以是电性，机械或其它的形式。
所述分立部件说明的装置可以是或者也可以不是物理上分开的，作为装置显示的部件可以是或者可以不是物理装置，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络装置上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部装置来实现本实施例的方案的目的。
另外，在本发明实施例中的各功能装置可以集成在一个处理装置中，也可以是各个装置单独物理存在，也可以两个或两个以上装置集成在一个装置中。
所述功能如果以软件功能装置的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分，可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置，其特征在于，所述等电位无人机带电喷涂绝缘子的装置包括无人机、压力泵、软管、RTV液体箱、挂架（2）、外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）、旋转装置、伸缩装置、喷头装置、控制模块、常开型保护装置（10），
无人机上挂载有RTV液体箱，RTV液体箱、软管、外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）、喷头装置依次连接形成管路；
所述压力泵设置于管路中；
无人机与挂架（2）连接，所述的挂架（2）用于安装外绝缘杆（5），在喷头装置上设置有两个喷嘴，包括第一喷嘴（71）和第二喷嘴（72）；
所述外绝缘杆（5）和内绝缘杆（6）套接；
所述的伸缩装置包含套接于外绝缘杆（5）上的齿条（4）、伸缩电机，伸缩电机固定于支架（2）上，所述伸缩电机通过带动齿轮在齿条（4）上运动，控制外绝缘杆前后移动；
所述的旋转装置包含旋转电机（1）、第二齿轮（11）、第三齿轮（12），所述第三齿轮（12）套接在内绝缘杆（6）上，旋转电机（1）带动第二齿轮旋转，从而带动第三齿轮（12）旋转，进而使得内绝缘杆（6）旋转；
所述压力泵、旋转电机（1）、伸缩电机均与控制装置相连；
所述常开型保护装置设置于所述内绝缘杆（6）远离外绝缘杆（5）的一侧。
2.一种如权利要求1所述的等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置，其特征在于，所述的外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）之间设置有防水部件，所述的外绝缘杆（5）、内绝缘杆（6）之间还设置有防止相对位移的锁定部件。
3.一种如权利要求2所述的等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置，其特征在于：所述的防水部件为密封圈，所述锁定部件为设置于内绝缘杆（6）末端、外绝缘杆（5）的止动件。
4.一种如权利要求1所述的等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置，其特征在于：所述的RTV液体箱中还设置有液位传感器，所述液位传感器与控制装置相连。
5.一种如权利要求4所述的等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置，其特征在于：所述的管路中还设置有压力传感器，所述压力传感器设置于压力泵的后端管路中，所述压力传感器与控制装置相连。
6.一种如权利要求5所述的等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置，其特征在于：所述的管路中还设置有摄像头，所述摄像头设置于无人机上，所述摄像头与控制装置相连。
7.一种如权利要求5所述的等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置，其特征在于：所述控制装置为如下中的一种：
1）无人机的控制单元；2）独立设置的控制单元；3）与无人机的控制单元通讯连接的控制单元。
8.一种如权利要求1所述的等电位无人机绝缘子RTV喷涂装置，其特征在于：所述常开型保护装置10包含撞针（16）、弹簧（13）、两个扣合片（15）、模块（14）；通过顶住撞针（16），压缩弹簧（13），撞针（16）向模块（14）移动，将导致扣合片（15）和撞针（16）接触，由于扣合片（15）铰接设置在模块（14）上，此时，两个扣合片（15）会相对运动。
9.一种等电位无人机绝缘子RTV喷涂方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
S1：操作人员定位无人机，确保无人机定位在绝缘子的最上端的一片的上方固定位置；
S2：通过旋转电机，调整喷嘴，确保喷嘴向下喷涂；
S3：调整伸缩电机，将喷嘴伸至绝缘子处；
S4：启动压力泵，通过喷嘴喷出RTV涂料；
S5：无人机操作人员通过摄像头判断喷涂状态，直至喷涂完整为止；压力泵停止，停止喷涂；
S6：调节伸缩电机，缩回喷涂装置；
S7：下降无人机，控制无人机位于绝缘子上一片与下一片之间；
S8：调节旋转电机，调整喷嘴，确保喷嘴向上喷涂；调整伸缩电机，将喷嘴伸至绝缘子的槽沟处；
S9：启动压力泵，通过喷嘴喷出RTV涂料；
S10：无人机操作者通过摄像头判断喷涂状态，直至喷涂完整为止；压力泵停止，停止喷涂；
S11：调节伸缩电机，缩回喷涂装置；
S12：调节旋转电机，调整喷嘴，确保喷嘴向下喷涂；
S13：调节伸缩电机，将喷嘴伸至绝缘子处；
S14：启动压力泵，通过喷嘴喷出RTV涂料；
S15：无人机操作者通过摄像头判断喷涂状态，直至喷涂完整为止；压力泵停止，停止喷涂；
S16：判断是否喷涂完毕，若喷涂完毕，跳转至步骤S17；否则，调整无人机的位置，下降至绝缘子的下一个金属部分对应水平位置，跳转至步骤S8；
S17：喷涂结束。
10.一种如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法依赖于权利要求1-8之一所述的装置。
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