CN110907707A - 地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置和测试方法 - Google Patents

地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置和测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置和测试方法，装置包括羊角间隙的地线绝缘子、用于调节电压的调压模块、用于测量电压的电压测量模块以及能感应电磁场的无人机，其中：所述调压模块与所述地线绝缘子电连接，调节地线绝缘子两端的电压，所述电压测量模块与地线绝缘子电连接，获取地线绝缘子两端的电压，无人机靠近地线绝缘子的羊角间隙时获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的电磁场数据。本发明综合对羊角间隙周围的磁场、电场、电荷、羊角间隙距离以及绝缘子串两端点电压的测量，结合羊角间隙放电的特点，对无人机飞行状态的进行评估，为无人机安全飞行提供参考。

Description

地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置和测试方法
技术领域
本发明涉及电网测试领域，更具体地，涉及一种地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置和测试方法。
背景技术
由于以往架空导线巡检方式的单一和低效(主要为人工顺着导线目视或通过望远镜观察，少数情况下通过直升机巡检)，而无人机巡检导线具有安全稳定、灵活性、造价低、人员伤害小等优点，利用无人机进行架空线路的巡检成为我国目前研究的热点，然而当无人机在输电线很近的地方，由电线电压引起的电场和电流引起的磁场，以及伴随放电现象产生的辐射电磁场，有可能会影响由电子电路等构成的无人机的安全运行。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，通过检测地线绝缘子并联间隙在不同运行方式下放电时地线绝缘子羊角间隙周围的电磁场，结合无人机飞行的状态以及无人机距离地线绝缘子的距离来判断地线羊角间隙放电对无人机的影响用于判断地线羊毛间隙放电对无人机的影响。
本发明的进一步目的是提供一种地线羊角间隙放电对无人机影响的测试方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，包括羊角间隙的地线绝缘子、用于调节电压的调压模块、用于测量电压的电压测量模块以及能感应电磁场的无人机，其中：
所述调压模块与所述地线绝缘子电连接，调节地线绝缘子两端的电压，所述电压测量模块与地线绝缘子电连接，获取地线绝缘子两端的电压，无人机靠近地线绝缘子的羊角间隙时获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的电磁场数据。
优选地，所述调压模块包括调压器和变压器，其中：
所述调压器输入端连接220V交流电源，调压器输出端与变压器输入端连接，变压器的输出端与电线绝缘子电连接。
优选地，还包括保护电阻，所述变压器的输出端通过保护电阻与电线绝缘子电连接。
优选地，所述电压测量模块包括分压器和电压表，其中，所述分压器与地线绝缘子并联，所述电压表测量分压器两端电压。
优选地，所述无人机包括电场传感器和磁场传感器，所述电场传感器获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的电场数据，所述磁场传感器获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的磁场数据。
优选地，所述无人机还包括电荷传感器，所述电荷传感器获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的电荷数据。
优选地，所述无人机还包括ARM处理器、信号调理电路、数据采集模块、存储器、电源管理模块和锂电池，其中：
所述锂电池通过电源管理模块为无人机进行供电和低功耗管理；
信号调理电路的输入端接收电场传感器、磁场传感器和电荷传感器的输出数据，信号调理电路包括放电电路和滤波电路，信号调理电路的输出端与数据采集模块的输入端连接，数据采集模块包括采样与保持、选通电流，数据采集模块的输出端与ARM处理器连接，存储器与ARM处理器连接。
优选地，所述无人机还包括GPS和无线通信模块，所述GPS与ARM处理器连接，所述无线通信模块与ARM处理器连接。
优选地，所述无人机还包括声光报警电路，所述声光报警电路与ARM处理器连接，所述声光报警电路包括蜂鸣器和发光二极管。
一种地线羊角间隙放电对无人机影响的测试方法，所述测试方法用于上述所述的测试装置，包括以下步骤：
通过调节调压模块的输出电压来改变加在羊角间隙的地线绝缘子的电压，研究当地线绝缘子两端电压不同时，地线羊角间隙放电对无人机的影响；
采用电子式游标卡尺来分压器来测量地线绝缘子羊角间隙的大小，研究地线羊角间隙不同时，地线绝缘子放电情况不同，地线羊角放电对无人机的影响；
采用氯化钠和硅藻土人工模拟地线绝缘子上的污秽，研究不同地线绝缘子污秽时，羊角间隙和绝缘子优先导通问题，研究羊角间隙放电对无人机影响；
通过无人机上的传感器，无线通讯模块和报警电路来记录羊角间隙放电对无人机的影响。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明综合对羊角间隙周围的磁场、电场、电荷、羊角间隙距离以及绝缘子串两端点电压的测量，结合羊角间隙放电的特点，对无人机飞行状态的进行评估，为无人机安全飞行提供参考。无人机上含有测量羊角间隙放电的电荷传感器，能够对羊角间隙放电时的电荷进行测量，并通过通讯模块实时传输到移动终端。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图。
图2为无人机模块连接示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
本实施例提供一种地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，如图1，包括羊角间隙的地线绝缘子、用于调节电压的调压模块、用于测量电压的电压测量模块以及能感应电磁场的无人机，其中：
所述调压模块与所述地线绝缘子电连接，调节地线绝缘子两端的电压，所述电压测量模块与地线绝缘子电连接，获取地线绝缘子两端的电压，无人机靠近地线绝缘子的羊角间隙时获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的电磁场数据。
所述调压模块包括调压器和变压器，其中：
所述调压器输入端连接220V交流电源，调压器输出端与变压器输入端连接，变压器的输出端与电线绝缘子电连接。
还包括保护电阻，所述变压器的输出端通过保护电阻与电线绝缘子电连接。
所述电压测量模块包括分压器和电压表，其中，所述分压器与地线绝缘子并联，所述电压表测量分压器两端电压。
所述无人机如图2，包括电场传感器和磁场传感器，所述电场传感器获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的电场数据，所述磁场传感器获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的磁场数据。
所述无人机还包括电荷传感器，所述电荷传感器获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的电荷数据。
所述无人机还包括ARM处理器、信号调理电路、数据采集模块、存储器、电源管理模块和锂电池，其中：
所述锂电池通过电源管理模块为无人机进行供电和低功耗管理；
信号调理电路的输入端接收电场传感器、磁场传感器和电荷传感器的输出数据，信号调理电路包括放电电路和滤波电路，信号调理电路的输出端与数据采集模块的输入端连接，数据采集模块包括采样与保持、选通电流，数据采集模块的输出端与ARM处理器连接，存储器与ARM处理器连接。
所述无人机还包括GPS和无线通信模块，所述GPS与ARM处理器连接，所述无线通信模块与ARM处理器连接。
所述无人机还包括声光报警电路，所述声光报警电路与ARM处理器连接，所述声光报警电路包括蜂鸣器和发光二极管。
在具体实施例中，一种地线羊角间隙放电对无人机影响的测试方法，包括以下步骤：
通过调节调压模块的输出电压来改变加在羊角间隙的地线绝缘子的电压，研究当地线绝缘子两端电压不同时，地线羊角间隙放电对无人机的影响；
采用电子式游标卡尺来分压器来测量地线绝缘子羊角间隙的大小，研究地线羊角间隙不同时，地线绝缘子放电情况不同，地线羊角放电对无人机的影响；
采用氯化钠和硅藻土人工模拟地线绝缘子上的污秽，研究不同地线绝缘子污秽时，羊角间隙和绝缘子优先导通问题，研究羊角间隙放电对无人机影响；
通过无人机上的传感器，无线通讯模块和报警电路来记录羊角间隙放电对无人机的影响。
当地下绝缘子的污秽度和羊角间隙一定时，作业人员只通过改变调压器对地线绝缘子加压，加压大概30分钟左右，用遥控器控制无人机以一定的速度接近地线绝缘子羊角间隙，无人机报警装置发生报警时记下终端电场E1和磁场强度的数值H1，羊角间隙电荷q1，通过电压表记下地线绝缘子的两端电压的大小U1，作业人员通过遥控器控制无人机继续接近羊角间隙直到通过遥控器无法操作无人机时，此时通过终端电场E2和磁场强度的数值H2，通过记录羊角间隙周围电场和磁场以及电荷量的范围，同理改变其它参数，记录相应的数据，确定无人机与羊角间隙的距离，该测试方法可以为无人机安全运行正常巡视提供理论依据
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，其特征在于，包括羊角间隙的地线绝缘子、用于调节电压的调压模块、用于测量电压的电压测量模块以及能感应电磁场的无人机，其中：
所述调压模块与所述地线绝缘子电连接，调节地线绝缘子两端的电压，所述电压测量模块与地线绝缘子电连接，获取地线绝缘子两端的电压，无人机靠近地线绝缘子的羊角间隙时获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的电磁场数据。
2.根据权利要求1所述的地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，其特征在于，所述调压模块包括调压器和变压器，其中：
所述调压器输入端连接220V交流电源，调压器输出端与变压器输入端连接，变压器的输出端与电线绝缘子电连接。
3.根据权利要求2所述的地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，其特征在于，还包括保护电阻，所述变压器的输出端通过保护电阻与电线绝缘子电连接。
4.根据权利要求1所述的地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，其特征在于，所述电压测量模块包括分压器和电压表，其中，所述分压器与地线绝缘子并联，所述电压表测量分压器两端电压。
5.根据权利要求1所述的地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，其特征在于，所述无人机包括电场传感器和磁场传感器，所述电场传感器获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的电场数据，所述磁场传感器获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的磁场数据。
6.根据权利要求5所述的地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，其特征在于，所述无人机还包括电荷传感器，所述电荷传感器获取地线绝缘子羊角间隙放电产生的电荷数据。
7.根据权利要求6所述的地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，其特征在于，所述无人机还包括ARM处理器、信号调理电路、数据采集模块、存储器、电源管理模块和锂电池，其中：
所述锂电池通过电源管理模块为无人机进行供电和低功耗管理；
信号调理电路的输入端接收电场传感器、磁场传感器和电荷传感器的输出数据，信号调理电路包括放电电路和滤波电路，信号调理电路的输出端与数据采集模块的输入端连接，数据采集模块包括采样与保持、选通电流，数据采集模块的输出端与ARM处理器连接，存储器与ARM处理器连接。
8.根据权利要求7所述的地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，其特征在于，所述无人机还包括GPS和无线通信模块，所述GPS与ARM处理器连接，所述无线通信模块与ARM处理器连接。
9.根据权利要求8所述的地线羊角间隙放电对无人机影响的测试装置，其特征在于，所述无人机还包括声光报警电路，所述声光报警电路与ARM处理器连接，所述声光报警电路包括蜂鸣器和发光二极管。
10.一种地线羊角间隙放电对无人机影响的测试方法，其特征在于，所述测试方法用于权利要求1至9任一项所述的测试装置，包括以下步骤：
通过调节调压模块的输出电压来改变加在羊角间隙的地线绝缘子的电压，研究当地线绝缘子两端电压不同时，地线羊角间隙放电对无人机的影响；
采用电子式游标卡尺来分压器来测量地线绝缘子羊角间隙的大小，研究地线羊角间隙不同时，地线绝缘子放电情况不同，地线羊角放电对无人机的影响；
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