CN112099554A - 用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式提供一种用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法及系统，属于超高压输电线路绝缘子清洗技术领域。所述控制方法包括：获取待冲洗的户外的绝缘子样本以获取其盐密度值；判断盐密度值是否小于或等于第一预设值；在判断盐密度值小于或等于第一预设值的情况下，确定现场的环境条件；判断现场的环境条件是否满足预设条件；在判断现场的环境条件满足预设条件的情况下，通过视觉导航控制无人机飞行至距离绝缘子预设距离处，根据绝缘子的排列类型调整无人机的喷嘴至与绝缘子呈预设角度；以及按预设的顺序控制无人机执行喷洗作业。该控制方法及系统能够提高清洗效率的同时，可避免人为清洗可能引起的事故。
Description
技术领域
本发明涉及超高压输电线路绝缘子清洗技术领域，具体地涉及一种用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法及系统。
背景技术
随着无人机技术的不断发展，在电力、石油、林勘、警用等工业细分领域应用越来越广。无人机应用于电力领域，其主要优点体现在以下方面：用途广泛、成本低、降低人员伤亡率、提高安全作业系数、机动性好等。
对输电线路设备进行带电水冲洗是防止电网发生污闪、冰闪事故的简便有效且经济效益高的方法。带电水冲洗具有污秽(覆冰)清洗彻底、冲洗效率高、不停电作业、对生产运行影响小等优点，通过设计优化无人机高空清洗作业方法，可有效缩短清洗作业时间，提高清洗作业效率，增加带电作业安全工作系数。
陈勉等在专利CN201310073412.3中提出了一种500kV输电线路绝缘子带电水冲洗方法，主要包括：设定水的水电阻率及调整水枪压力；判断塔上风向及风力，根据所述风向及风力调整水柱长度；将水枪放置在设定的位置，由下至上的顺序依次冲洗500kV输电线路三相的绝缘子，作业方式依赖于人员登塔作业。王建国等在专利CN201210262863.7中提出了一种500kV支柱绝缘子带电水冲洗方法及其设备，主要包括用高压水泵对去离子水进行加压，通过高压水管传输，加压后的去离子水进入高压水枪，打开高压水枪上的高压水阀，四位手持水枪冲洗人员按照500kV支柱绝缘子四支水枪带电水冲洗水枪站位布置站位，基于500kV支柱绝缘子四支水枪一冲三回带电水冲洗程序或500kV支柱绝缘子四支水枪两段均匀带电水冲洗程序安全地冲洗500kV支柱绝缘子表面污秽，适用于变电站支柱绝缘子的带电清洗作业。
发明内容
本发明实施方式的目的是提供一种用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法及系统，该控制方法及系统能够克服现有技术中依赖人力来执行绝缘子清洗工作的技术缺陷，提高了清洗效率的同时，避免了人为清洗可能引起的事故。
为了实现上述目的，本发明实施方式提供一种用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法及系统，所述控制方法包括：
获取待冲洗的户外的绝缘子样本以获取其盐密度值；
判断所述盐密度值是否小于或等于第一预设值；
在判断所述盐密度值小于或等于所述第一预设值的情况下，确定现场的环境条件；
判断所述现场的环境条件是否满足预设条件；
在判断现场的环境条件满足所述预设条件的情况下，通过视觉导航控制无人机飞行至距离所述绝缘子预设距离处，根据所述绝缘子的排列类型调整所述无人机的喷嘴至与所述绝缘子呈预设角度；以及
按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业。
可选地，所述判断所述现场的环境条件是否满足预设条件具体包括：
判断所述现场的天气是否无雨；
在判断所述现场的天气无雨的情况下，判断现场的能见度是否大于能见度预设值；
在判断所述现场的能见度大于所述能见度预设值的情况下，判断现场的风速是否小于或等于风速预设值；
在判断所述风速小于或等于所述风速预设值的情况下，判断现场的气温是否大于气温预设值；
在判断所述气温大于所述气温预设值的情况下，确定所述环境条件满足所述预设条件。
可选地，所述控制方法进一步包括：
在判断现场的环境条件满足所述预设条件的情况下，通过去离子设备制水以获得喷洗作业用水；
判断所述喷洗作业用水的电阻率是否大于或等于电阻率预设值；
在判断所述电阻率大于或等于所述电阻率预设值的情况下，向所述无人机的水箱中注入所述喷洗作业用水。
可选地，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
先冲洗所述绝缘子的导线端，再冲洗所述绝缘子的横担端。
可选地，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
先冲洗所述绝缘子的下层绝缘子，再冲洗所述绝缘子的上层绝缘子。
可选地，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
先冲洗所述绝缘子的左侧绝缘子串，再冲洗所述绝缘子的右侧绝缘子串。
可选地，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
先冲洗所述绝缘子下风侧，再冲洗所述绝缘子的上风侧。
可选地，所述无人机为两架，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
同时控制两架所述无人机起飞并调整所述无人机的喷嘴互成90°以实现多角度同时喷射清扫。
可选地，所述无人机包括位于上端的第一水枪和位于下端的第二水枪，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
控制所述第一水枪对所述绝缘子执行顽固污渍冲洗操作后，控制所述第二水枪对所述绝缘子执行二次清洗和灭弧操作。
另一方面，本发明还提供一种用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括控制器和无人机，所述控制器用于控制所述无人机以执行如上述任一所述的控制方法。
通过上述技术方案，本发明提供的用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法及系统通过采用无人机对绝缘子进行清洗，克服了现有技术中依赖人力来执行绝缘子清洗工作的技术缺陷，提高了清洗效率的同时，避免了人为清洗可能引起的事故。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法的流程图；
图2是根据本发明的一个实施方式的用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法的部分流程图；以及
图3是根据本发明的一个实施方式的用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法的部分流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施方式，并不用于限制本发明实施方式。
在本发明实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
另外，若本发明实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1所示是根据本发明的一个实施方式的用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法的流程图。在图1中，该控制方法可以包括：
在步骤S10中，获取待冲洗的户外的绝缘子样本以获取其盐密度值。其中，该盐密度值表示单位绝缘子表面积覆盖的污秽中的含盐量。在盐密度值过高的情况下，绝缘子难以达到绝缘的工作要求，会导致高压输电线路发生故障。
在步骤S11中，判断盐密度值是否小于或等于第一预设值。在该实施方式中，该第一预设值可以是本领域人员所知的多个值。在本发明的该实施方式中，考虑到该第一预设值是用于界定该绝缘子是否需要被清洗的标准值，基于高压输电线路的特点，该第一预设值可以是0.22mg/cm2。
在步骤S12中，在判断盐密度值小于或等于第一预设值的情况下，确定现场的环境条件。
在步骤S13中，判断现场的环境条件是否满足预设条件。其中，该环境条件可以是用于确定无人机是否能够执行喷射清洗操作的标准。在该实施方式中，考虑到无人机对高压输电线环境的特殊性，该环境条件可以包括天气、能见度、风速以及气温。那么对应的，该步骤S13可以进一步包括如图2中所示出的步骤。在图2中，该步骤S13可以进一步包括：
在步骤S20中，判断现场的天气是否无雨。本领域人员均知晓，雨水天气会在一定程度上影响无人机飞行的稳定性。在无人机对绝缘子进行喷射冲洗时，无人机本身需要保持很好的稳定性才能够确保能够精准地对绝缘子进行喷射冲洗。因此，确定现场的天气无雨能够确保无人机完成该喷射冲洗操作。
在步骤S21中，在判断现场的天气无雨的情况下，判断现场的能见度是否大于能见度预设值。在该实施方式中，考虑到无人机是通过视觉系统进行导航，从而飞行至现场的。那么现场的能见度直接决定无人机的飞行与否，因此，确定现场的能见度能够大于预设的能见度预设值能够很好地确保无人机的安全飞行。对于该能见度预设值，可以是本领域人员所知的多个值。在本发明的一个优选示例中，该能见度预设值可以是例如500m。
在步骤S22中，在判断现场的能见度大于能见度预设值的情况下，判断现场的风速是否小于或等于风速预设值。由于本发明提供的控制方法是采用无人机对绝缘子进行喷射冲洗，在风速过大的情况下，也会影响无人机的飞行，因此，确保实际的风速小于或等于风速预设值也能够很好地确保无人机的稳定飞行。对于该风速预设值，对本领域人员而言，可以是所知的多个值。在本发明的一个优选示例中，该风速预设值可以是四级。
在步骤S23中，在判断风速小于或等于风速预设值的情况下，判断现场的气温是否大于气温预设值。在该实施方式中，由于无人机是采用去离子水对绝缘子进行喷射清洗的，那么在温度过低的情况下，去离子水很可能会发生结冰的现象，因此，确保现场的气温大于预设的气温预设值也能够使得无人机的喷射清洗安全进行。对于该气温预设值，对本领域人员而言可以是预设的多个值。在本发明的一个优选示例中，该气温预设值可以是0℃。
在步骤S24中，在判断气温大于气温预设值的情况下，确定环境条件满足预设条件。
另外，在本发明的一个示例中，由于无人机采用的是去离子水执行喷射清扫操作，那么该控制方法也可以包括制作去离子水的过程，即如图3所示。该控制方法还可以进一步包括：
在步骤S30中，在判断现场的环境条件满足预设条件的情况下，通过去离子设备制水以获得喷洗作业用水。
在步骤S31中，判断喷洗作业用水的电阻率是否大于或等于电阻率预设值。其中，该电阻率预设值可以是本领域人员所知的多个值，在本发明的一个优选示例中，该电阻率预设值可以是2×105Ω·cm。
在步骤S32中，在判断电阻率大于或等于电阻率预设值的情况下，向无人机的水箱中注入喷洗作业用水。
在步骤S14中，在判断现场的环境条件满足预设条件的情况下，通过视觉导航控制无人机飞行至距离绝缘子预设距离处，根据绝缘子的排列类型调整无人机的喷嘴至与绝缘子呈预设角度。其中，对于该预设距离，可以是本领域人员所知的多个值。在本发明的一个示例中，该预设距离可以是5m。对于该预设角度，类似地，则可以是例如45°。
在步骤S15中，按预设的顺序控制无人机执行喷洗作业。具体地，由于绝缘子的排列方式的不同，针对不同处的结构，该无人机的喷洗顺序也可以不同。例如对于绝缘子的导线端和横担端，该无人机可以先冲洗导线端，再冲洗横担端，避免在冲洗导线端时对横担端造成二次污染。又例如对于绝缘子的下层绝缘子和上层绝缘子，可以先冲洗下层绝缘子，后冲洗上层绝缘子。再例如对于绝缘子的左侧绝缘子和右侧绝缘子，则可以先冲洗左侧绝缘子，后冲洗右侧绝缘子；最后例如对于绝缘子的上风侧和下风侧，则可以先冲洗上风侧，再冲洗下风侧，避免在冲洗上风侧是对下风侧造成二次污染。
另外，考虑单架无人机执行喷射冲洗所需时间较长但又受到无人机的续航时间的制约，同时喷射冲洗的角度相对局限。因此在本发明的一个实施方式中，该无人机可以为两架。相应地，该两架无人机的喷洗作业方式则可以是例如同时控制两架无人机起飞并调整无人机的喷嘴互成90°以实现多角度同时喷射清扫。
另外，考虑到绝缘子的结构特性，该无人机可以包括双通道水枪，即：包括位于上端的第一水枪和位于下端的第二水枪。在喷洗作业时，该无人机可以控制第一水枪对绝缘子执行顽固污渍冲洗操作后，控制第二水枪对绝缘子执行二次清洗和灭弧操作。
特别的，在该无人机冲洗时，对于水平排列的绝缘子串，冲洗角度的可调范围可以是45°至60°；对于垂直排列的绝缘子串，冲洗角度的可调范围可以是30°至45°。
另一方面，本发明还提供一种用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制系统，该控制系统可以包括控制器和无人机，该控制器可以用于控制无人机以执行如上述任一所述的控制方法。
通过上述技术方案，本发明提供的用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法及系统通过采用无人机对绝缘子进行清洗，克服了现有技术中依赖人力来执行绝缘子清洗工作的技术缺陷，提高了清洗效率的同时，避免了人为清洗可能引起的事故。
以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式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(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。
Claims (10)
1.一种用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
获取待冲洗的户外的绝缘子样本以获取其盐密度值；
判断所述盐密度值是否小于或等于第一预设值；
在判断所述盐密度值小于或等于所述第一预设值的情况下，确定现场的环境条件；
判断所述现场的环境条件是否满足预设条件；
在判断现场的环境条件满足所述预设条件的情况下，通过视觉导航控制无人机飞行至距离所述绝缘子预设距离处，根据所述绝缘子的排列类型调整所述无人机的喷嘴至与所述绝缘子呈预设角度；以及
按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述判断所述现场的环境条件是否满足预设条件具体包括：
判断所述现场的天气是否无雨；
在判断所述现场的天气无雨的情况下，判断现场的能见度是否大于能见度预设值；
在判断所述现场的能见度大于所述能见度预设值的情况下，判断现场的风速是否小于或等于风速预设值；
在判断所述风速小于或等于所述风速预设值的情况下，判断现场的气温是否大于气温预设值；
在判断所述气温大于所述气温预设值的情况下，确定所述环境条件满足所述预设条件。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法进一步包括：
在判断现场的环境条件满足所述预设条件的情况下，通过去离子设备制水以获得喷洗作业用水；
判断所述喷洗作业用水的电阻率是否大于或等于电阻率预设值；
在判断所述电阻率大于或等于所述电阻率预设值的情况下，向所述无人机的水箱中注入所述喷洗作业用水。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
先冲洗所述绝缘子的导线端，再冲洗所述绝缘子的横担端。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
先冲洗所述绝缘子的下层绝缘子，再冲洗所述绝缘子的上层绝缘子。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
先冲洗所述绝缘子的左侧绝缘子串，再冲洗所述绝缘子的右侧绝缘子串。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
先冲洗所述绝缘子下风侧，再冲洗所述绝缘子的上风侧。
8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述无人机为两架，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
同时控制两架所述无人机起飞并调整所述无人机的喷嘴互成90°以实现多角度同时喷射清扫。
9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述无人机包括位于上端的第一水枪和位于下端的第二水枪，所述按预设的顺序控制所述无人机执行喷洗作业具体包括：
控制所述第一水枪对所述绝缘子执行顽固污渍冲洗操作后，控制所述第二水枪对所述绝缘子执行二次清洗和灭弧操作。
10.一种用于冲洗高压输电线路绝缘子的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括控制器和无人机，所述控制器用于控制所述无人机以执行如权利要求1至9任一所述的控制方法。
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