CN108226731B - 一种机载超声波局放检测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机载超声波局放检测设备，包括转接平台、伸缩折杆、折杆驱动机构和局放检测装置，转接平台的上表面设置有多个六角螺柱，转接平台通过六角螺柱和无人机连接，转接平台的中心设置有通孔，孔连接有Y型支座，Y型支座可在通孔内自由旋转，Y型支座的下端通过伸缩折杆连接有铰支座，铰支座的下端通过螺栓连接在折杆驱动机构的顶面上；折杆驱动机构的下表面上通过一个铰支座组件与局放检测装置相连接。本发明结构简单、体积小、质量轻，可折叠结构设计便于携带存放，具有很强的实用性，设备整体采用轻质绝缘材料，满足了电力巡检的绝缘要求，且不会过多地增加无人飞行器的负载。

Description

一种机载超声波局放检测设备
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种机载超声波局放检测设备。
背景技术
局部放电(Partial Discharge,PD)是电力设备绝缘劣化/老化的主要原因之一，是发生绝缘故障的重要征兆和表现形式。局部放电不仅以有害电晕的形式威胁设备的外部绝缘，且长期的局部放电会加速电力设备的绝缘系统老化，影响设备使用寿命。因此对电力设备开展离线、带电或在线的局部放电检测是有效保障设备运行安全的重要手段之一。
超声波法是目前检测带电设备局部放电情况的有效方法之一，其利用设备局部放电过程中发出的超声波信号进行放电检测。相比于其他检测方法，超声波法具有使用简单、可通过对设备的逐点测量进行缺陷定位，更适合在现场使用。
随着架空输电线路的快速发展，常规的人工巡检方式已不能满足架空输电线路的巡检要求，以无人机平台为载体的巡检方式因突出的优点得到越来越广的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种机载超声波局放检测设备，解决常规的人工巡检方式已不能满足架空输电线路的巡检要求，人工巡检危险度高、工作效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种机载超声波局放检测设备，包括转接平台、伸缩折杆、折杆驱动机构和局放检测装置，所述转接平台的上表面设置有多个六角螺柱，所述转接平台通过所述六角螺柱和无人机连接，所述转接平台的中心设置有通孔，所述孔连接有Y型支座，所述Y型支座可在所述通孔内自由旋转，所述Y型支座的下端通过所述伸缩折杆连接有铰支座，所述铰支座的下端通过螺栓连接在所述折杆驱动机构的顶面上；所述折杆驱动机构的下表面上通过一个铰支座组件与所述局放检测装置相连接。
进一步的，所述伸缩折杆包括多个铰链和多个折叠杆，任意相邻的两个所述折叠杆通过所述铰链连接在一起并组成Z字形可折叠的结构。
再进一步的，顶端的第一节所述折叠杆铰接在所述Y型支座上，下端的最后一节所述折叠杆铰接在所述铰支座上；所述折杆驱动机构内的电机上连接有绕线轮，所述绕线轮上缠绕安装有细钢丝，所述细钢丝的一端固定在所述绕线轮上并将多余的线缠绕在所述绕线轮上，细钢丝的另一端从下向上依次绕过多个所述折叠杆后固定在所述转接平台上；所述电机旋转驱动所述绕线轮转动带动所述细钢丝的松紧从而控制多个所述折叠杆的伸收状态。
再进一步的，所述折叠杆具体设置为中空的腔体，所述腔体两端的上、下面上分别设置有穿丝孔，所述细钢丝从所述穿丝孔中进入、引出将多个所述折叠杆串联起来。
再进一步的，所述折叠杆具体采用绝缘材料，且所述折叠杆的长度与数量根据实际需要进行设计。
再进一步的，所述铰支座组件包括铰支座组件一和铰支座组件二，所述铰支座组件一和所述铰支座组件二铰接在一起。
再进一步的，所述铰支座组件一通过螺栓连接在所述折杆驱动机构的下表面上，所述铰支座组件二的安装面与所述局放检测装置的形状相匹配并连接在一起。
再进一步的，所述的局放检测装置的前端安装有超声波探头与摄像头，后端安装有电源开关、充电接口和电量显示。
再进一步的，所述铰支座、所述铰支座组件一和所述铰支座组件二具体采用绝缘材料。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明一种机载超声波局放检测设备，包括转接平台、伸缩折杆、折杆驱动机构和局放检测装置，转接平台通过其顶面设置的六角螺柱和无人机连接，转接平台中心设置的通孔上连接有Y型支座，且Y型支座可在通孔内自由旋转，Y型支座的下端通过伸缩折杆连接有铰支座，铰支座的下端连接在折杆驱动机构的顶面上；折杆驱动机构的下表面上通过一个铰支座组件与局放检测装置相连接。该检测设备使用时安装在无人机的下方，局放检测装置基于超声波法对电力设备尤其是架空输电线路局部放电情况进行检测，通过局放检测装置上的超声波探头和摄像头捕捉放电过程发生的超声波信号，然后经信号的放大、滤波、整定及信号峰值检测和频率检测，最后存储并远程传输数据到监控中心的电脑上，便于监控中心工作人员及时发现问题并采取有效的整改措施，避免进一步造成严重损失。本发明结构简单、体积小、质量轻，可折叠结构设计便于携带存放，具有很强的实用性，设备整体采用轻质绝缘材料，满足了电力巡检的绝缘要求，且不会过多地增加无人飞行器的负载。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明机载超声波局放检测设备折叠情况下的示意图；
图2为本发明机载超声波局放检测设备伸展过程中的示意图；
图3为本发明折叠状态下的主视图；
图4为本发明折叠状态下的右视图；
图5为本发明伸展状态下的左视图；
图6为本发明伸展状态下的后视图；
附图标记说明：1、六角螺柱；2、转接平台；3、Y型支座；4、铰链；5、折叠杆；6、细钢丝；7、绕线轮；8、铰支座；9、折杆驱动机构；10、超声波探头；11、摄像头；12、超声波检测装置；13、电源开关；14、充电接口；15、电量显示。
具体实施方式
如图1-2所示，一种机载超声波局放检测设备，包括转接平台2、伸缩折杆、折杆驱动机构9和局放检测装置12，所述转接平台2的上表面设置有多个六角螺柱1，所述转接平台2通过所述六角螺柱1和无人机连接，所述转接平台2的中心设置有通孔，所述通孔连接有Y型支座3，所述Y型支座3可在所述通孔内自由旋转，所述Y型支座3的下端通过所述伸缩折杆连接有铰支座8，所述铰支座8的下端通过螺栓连接在所述折杆驱动机构9的顶面上；所述折杆驱动机构9的下表面上通过一个铰支座组件与所述局放检测装置12相连接。
具体来说，如图3-6所示，所述伸缩折杆包括多个铰链4和多个折叠杆5，任意相邻的两个所述折叠杆5通过所述铰链4连接在一起并组成Z字形可折叠的结构。顶端的第一节所述折叠杆5铰接在所述Y型支座3上，下端的最后一节所述折叠杆5铰接在所述铰支座8上；所述折杆驱动机构9内的电机上连接有绕线轮7，所述绕线轮7上缠绕安装有细钢丝6，所述细钢丝6的一端固定在所述绕线轮7上并将多余的线缠绕在所述绕线轮7上，细钢丝6的另一端从下向上依次绕过多个所述折叠杆5后固定在所述转接平台2上；所述电机旋转驱动所述绕线轮7转动带动所述细钢丝6的松紧从而控制多个所述折叠杆5的伸收状态。
所述折叠杆5具体设置为中空的腔体，所述腔体两端的上、下面上分别设置有穿丝孔，所述细钢丝6从所述穿丝孔中进入、引出将多个所述折叠杆5串联起来。所述折叠杆5具体采用绝缘材料，且所述折叠杆5的长度与数量根据实际需要进行设计。
所述铰支座组件包括铰支座组件一801和铰支座组件二802，所述铰支座组件一801和所述铰支座组件二802铰接在一起。所述铰支座组件一801通过螺栓连接在所述折杆驱动机构9的下表面上，所述铰支座组件二802的安装面与所述局放检测装置12的形状相匹配并连接在一起。所述铰支座8、所述铰支座组件一801和所述铰支座组件二802具体采用绝缘材料。
所述的局放检测装置12的前端安装有超声波探头10与摄像头11，后端安装有电源开关13、充电接口14和电量显示15，具体来说，所述超声波探头10与摄像头11位于同一侧用于采集电力设备的漏电情况，所述电源开关13、充电接口14和电量显示15顺次排布位于另一侧，主要用于观察局放检测装置12的状态，观察电量的充足程度以保证该设备的正常工作，快插式充电接口14的设置便于电量的补充，连接方便快捷。
本发明的工作过程如下：
首先，在实际使用时，通过多个六角螺柱1将设备整体固定在飞行器上，飞行器启动升高后，通过遥控控制折杆驱动机构9内部的电机动作，从而带动绕线轮7旋转放松细钢丝6，各节折叠杆5在重力作用下自然竖直，使局放检测装置12正对待测设备，飞行器完成作业任务后，通过遥控控制电机驱动绕线轮7收紧细钢丝6，使各节折叠杆5弯折收缩，待收缩完毕，将飞行器降落回收完成本次检测。
具体来说，机载超声波局放检测设备通过无线遥控的方式进行作业,检测工作人员通过遥控设备发送指令至机载超声波局放检测设备,控制设备的收放和检测；机载超声波局放检测设备通过无线传输的方式将所获得的局部放电数据和视频图像回传至控制中心检测工作人员的显示设备处。所述无线遥控的方式包括但不限于无线电遥控、红外线遥控、超声波遥控、可见光遥控。
本发明通过机械连接装置实现局放传感器和载机间的距离保持，以避免载机对局放检测的影响，实现距离保持功能的机械装置包括且不限于本发明的伸缩折杆、折叠杆、整体式可上下伸缩长杆、链条、绳索、空心管、网等。
本发明通过探测器和载机的完美结合实现检测功能，其中的载机是指具备飞行功能的飞行器，包括但不限于无人驾驶飞机、有人驾驶飞机、无人驾驶直升机、有人驾驶直升机、多旋翼无人机、气球、飞艇、风筝等。
本发明所述的局放检测装置包括超声波局放传感器和摄像头，根据检测的需要，在实施例中还包含其他种类的传感器，以下各类传感器和其排列组合均属于本发明的范围，超声波局放传感器、可见光视频摄像头、UHF波段局放传感器、紫外线成像传感器、红外线成像传感器、紫外线光子探测器、红外线点温传感器、激光测距仪、雷达测距仪、超声波测距仪等。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种机载超声波局放检测设备，其特征在于：包括转接平台(2)、伸缩折杆、折杆驱动机构(9)和局放检测装置(12)，所述转接平台(2)的上表面设置有多个六角螺柱(1)，所述转接平台(2)通过所述六角螺柱(1)和无人机连接，所述转接平台(2)的中心设置有通孔，所述通孔连接有Y型支座(3)，所述Y型支座(3)可在所述通孔内自由旋转，所述Y型支座(3)的下端通过所述伸缩折杆连接有铰支座(8)，所述铰支座(8)的下端通过螺栓连接在所述折杆驱动机构(9)的顶面上；所述折杆驱动机构(9)的下表面上通过一个铰支座组件与所述局放检测装置(12)相连接；
所述伸缩折杆包括多个铰链(4)和多个折叠杆(5)，任意相邻的两个所述折叠杆(5)通过所述铰链(4)连接在一起并组成Z字形可折叠的结构；
顶端的第一节所述折叠杆(5)铰接在所述Y型支座(3)上，下端的最后一节所述折叠杆(5)铰接在所述铰支座(8)上；所述折杆驱动机构(9)内的电机上连接有绕线轮(7)，所述绕线轮(7)上缠绕安装有细钢丝(6)，所述细钢丝(6)的一端固定在所述绕线轮(7)上并将多余的线缠绕在所述绕线轮(7)上，细钢丝(6)的另一端从下向上依次绕过多个所述折叠杆(5)后固定在所述转接平台(2)上；所述电机旋转驱动所述绕线轮(7)转动带动所述细钢丝(6)的松紧从而控制多个所述折叠杆(5)的伸收状；
所述折叠杆(5)具体设置为中空的腔体，所述腔体两端的上、下面上分别设置有穿丝孔，所述细钢丝(6)从所述穿丝孔中进入、引出将多个所述折叠杆(5)串联起来；
所述铰支座组件包括铰支座组件一(801)和铰支座组件二(802)，所述铰支座组件一(801)和所述铰支座组件二(802)铰接在一起；
所述铰支座组件一(801)通过螺栓连接在所述折杆驱动机构(9)的下表面上，所述铰支座组件二(802)的安装面与所述局放检测装置(12)的形状相匹配并连接在一起；
所述的局放检测装置(12)的前端安装有超声波探头(10)与摄像头(11)，后端安装有电源开关(13)、充电接口(14)和电量显示(15)；
通过多个六角螺柱(1)将设备整体固定在飞行器上，飞行器启动升高后，通过遥控控制折杆驱动机构(9)内部的电机动作，从而带动绕线轮(7)旋转放松细钢丝(6)，各节折叠杆(5)在重力作用下自然竖直，使局放检测装置(12)正对待测设备，飞行器完成作业任务后，通过遥控控制电机驱动绕线轮(7)收紧细钢丝(6)，使各节折叠杆(5)弯折收缩，待收缩完毕，将飞行器降落回收完成本次检测。
2.根据权利要求1所述的机载超声波局放检测设备，其特征在于：所述折叠杆(5)具体采用绝缘材料，且所述折叠杆(5)的长度与数量根据实际需要进行设计。
3.根据权利要求1所述的机载超声波局放检测设备，其特征在于：所述铰支座(8)、所述铰支座组件一(801)和所述铰支座组件二(802)具体采用绝缘材料。
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