CN207096037U - 一种输电线路憎水性试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于输变电线路检修设备技术领域，尤其涉及一种输电线路憎水性试验装置，无人机下方设置缓冲机构，缓冲机构包括支撑板和波形弹簧，喷水机构包括伸缩机构、顺逆电机、喷水管和自动控制模块，伸缩机构包括液压缸、液压泵和伸缩套筒，伸缩套筒外表面设置卡箍，喷水管为橡胶软管，喷水管通过卡箍固定，顺逆电机输出轴设置绞盘，喷水管缠绕在绞盘上，自动控制模块的分别控制液压泵的打开和关闭、顺逆电机的正反转。本实用新型通过在无人机下方设置缓冲机构，有效提高无人机降落过程中的稳定性，同时设置伸缩机构和顺逆电机对喷水管的状态进行管控，有效提高本实用新型使用过程中的安全性和稳定性。

Description

一种输电线路憎水性试验装置

技术领域

本实用新型属于输变电线路检修设备技术领域，尤其涉及一种输电线路憎水性试验装置。

背景技术

绝缘子是用来支持和固定母线与带电导体、并使带电导体间或导体与大地之间有足够的距离和绝缘，由于绝缘子特殊的伞裙结构并且长期暴露在空气中，空气中悬浮的固体、液体或气体微粒在绝缘子表面沉积而形成污秽层，影响绝缘子的绝缘性能，造成污闪现象。

复合绝缘子是在绝缘子层外表面硫化硅橡胶涂料，复合绝缘子优异的耐污闪性能源于其外绝缘材料硅橡胶的良好憎水性，但是在运行过程中污秽、潮湿、放电等因素经常引发憎水性下降甚至丧失，导致合成绝缘子污闪电压显著下降而引发闪络事故，严重威胁电力系统的安全运行。因此，迫切需要有效检测、评估合成绝缘子的憎水性，提高其使用的安全性和可靠性，保障电网的稳定运行。

在实际使用过程中，由于污秽、潮湿、放电等因素的影响，运行中的电器设备表面硅橡胶涂层的憎水性能会发生下降甚至丧失，憎水性下降甚至将直接影响输变电设备的抗污闪性能，从而威胁系统的安全运行，这就需要操作人员定期对绝缘子串的硅橡胶涂层憎水性进行检测，现有的检测手段为操作人员登高、近距离对绝缘子串上的每个绝缘子进行逐一喷水检测，其过程为：首先需要将喷水装置固定在绝缘子串上，检测完一个绝缘子点位，再进行手工拆卸喷水装置安装至下一个检测点位；该方法具有工作量大、操作繁重的缺点，而且对于不同直径的绝缘子串还需要选择与之对应的喷水固定装置，携带不便，此外，高空作业的安全性也无法保证。

申请公布号CN105067484A公开了一种基于无人机的输电线路复合绝缘子憎水性带电测试装置，包括无人机，无人机上设有无线遥控装置、喷水装置和图像采集传输装置，喷水装置包括水箱、水泵和喷嘴，水泵与水箱相连接，水泵通过喷水导管与喷嘴相连接；图像采集传输装置包括摄像头和图像发射器，图像发射器与摄像头相连接；无线遥控装置包括无线遥控接收器、无线通信模块、喷嘴遥控机构、摄像头遥控机构和水泵启动器，无线遥控接收器分别与喷嘴遥控机构、摄像头遥控机构和水泵启动器相连接；喷嘴遥控机构与喷嘴相连接，摄像头遥控机构与摄像头相连接，水泵启动器与水泵相连接；该结构的不足之处在于：当无人机在降落的过程中会出现重心不稳，造成机身倾斜的问题发生，对无人机的螺旋桨造成一定的损伤。

申请公布号CN106338455A本实用新型公开了一种输电线路硫化硅橡胶涂层憎水性检测装置，其中，包括无人机、激光定位器、图像采集系统、喷水系统和电源，所述电源为图像采集系统和喷水系统供电；所述图像采集系统包括增稳云台和图像采集装置，所述图像采集装置包括壳体，所述壳体一端设置在增稳云台上，所述壳体内设置图像采集模块，所述壳体内沿图像采集模块周向设置多个LED灯；所述增稳云台、喷水系统及激光定位器均设置在所述无人机挂载板的支架上，所述喷水系统设置在所述图像采集系统下方。申请公布号CN106153505A公开了一种用于复合绝缘子憎水性自动检测的控制电路，包括空中检测部分和地面遥控部分，空中检测部分设置在无人机上，空中检测部分通过无线通信技术与地面遥控部分相连接；空中检测部分包括第一MCU、喷水装置、数据测量单元、第一电源自动控制模块和第一无线通信模块；地面遥控部分包括第二MCU、按键、显示屏、第二电源自动控制模块和第二无线通信模块相连接。该结构的不足之处在于：在使用时，未设计降落过程中的稳定装置，也未设计稳定装置重心的机构，存在降落和飞行过程悬停不稳的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种输电线路憎水性试验装置，通过在无人机下方设置缓冲机构，有效提高无人机降落过程中的稳定性，同时设置伸缩机构和顺逆电机对喷水管的状态进行管控，使本实用新型在飞行过程中的重心更加集中，有效提高本实用新型使用过程中的安全性和稳定性。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种输电线路憎水性试验装置，包括无线通信的空中作业系统和地面遥控系统，所述空中作业系统包括无人机、设置在无人机上的喷水机构和图像采集模块，所述无人机下方设置缓冲机构，所述缓冲机构包括支撑板和波形弹簧，所述波形弹簧固定连接在无人机和支撑板之间，所述支撑板下端面设置支脚，所述喷水机构包括水箱、增压泵、伸缩机构、顺逆电机、喷水管和自动控制模块，所述增压泵的进水口设置在水箱的下方，所述伸缩机构包括液压缸、液压泵和伸缩套筒，所述伸缩套筒外表面设置卡箍，所述喷水管为橡胶软管，所述喷水管的一端与增压泵的出水口相连通，所述喷水管的另一端设置喷头，所述喷水管通过卡箍固定，所述顺逆电机输出轴设置绞盘，所述喷水管缠绕在绞盘上，所述自动控制模块的分别控制液压泵的打开和关闭、顺逆电机的正反转。

进一步的，所述地面遥控系统包括第一中央处理模块、按键、显示模块、图像比对模块、第一电源模块、第一无线发送模块和第一无线接收模块，所述第一中央处理模块的输出端分别与显示模块、图像比对模块、第一无线发送模块的输入端电连接，所述第一无线接收模块的输出端与第一中央处理模块的输入端电连接，图像比对模块的输出端与显示模块的输入端电连接。

进一步的，所述自动控制模块包括第二无线接收模块、第二中央处理模块、计时电路模块、驱动控制电路模块和第二无线发送模块，所述第二无线接收模块的输出端与第二中央处理模块的第一输入端电连接，所述第二中央处理模块的输出端分别与液压泵、顺逆电机、图像采集模块、计时电路模块、驱动控制电路模块和第二无线发送模块电连接，所述驱动控制电路模块的输出端与增压泵的输入端电连接，所述图像采集模块的输出端与第二中央处理模块的第二输入端电连接，第一无线发送模块与第二无线接收模块、第二无线发送模块与第一无线接收模块之间均通过Zigbee无线通信协议进行数据传输，第一中央处理模块和第二中央处理模块均为STC89S52R单片机。

进一步的，所述无人机包括机架和设置在机架上的第二电源模块、升降系统，所述升降系统包括机顶盒和设置机顶盒四周的支臂，第二电源模块和自动控制模块均安装在机顶盒内，所述伸缩机构伸长至最大值时，喷头与机顶盒的水平距离大于支臂端部与机顶盒的水平距离，所述支臂尾端设置螺旋桨，螺旋桨自带驱动电机，第二电源模块为液压泵、顺逆电机、图像采集模块、增压泵、自动控制模块和驱动电机提供电力供应。

进一步的，所述支撑板下端面的边缘设置多个凹槽，所述凹槽为弧形。

进一步的，所述水箱的内底设置多个环形挡水片，多个环形挡水片的高度由内向外依次增加，增压泵的进水口位于环形挡水片的圆心位置，每个环形挡水片上均匀设置多个通孔。

进一步的，所述水箱为上圆柱下圆锥结构，水箱的内底设置多个环形挡水片，增压泵的进水口位于环形挡水片的圆心位置，每个环形挡水片上均匀设置多个通孔。

本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型在无人机的下方设置缓冲机构，缓冲机构包括支撑板、波形弹簧和支脚，波形弹簧作为缓冲力补偿零件，具有各方位压力均匀的优点，有效提高无人机在降落至地面的过程中的稳定性；

同时，喷水机构包括伸缩机构、顺逆电机、喷水管和自动控制模块，伸缩机构包括液压缸、液压泵和伸缩套筒，伸缩套筒外表面设置卡箍，喷水管为橡胶软管，喷水管的一端与增压泵的出水口相连通，喷水管的另一端设置喷头，喷水管靠近喷头的位置通过卡箍固定在伸缩机构上，顺逆电机输出轴设置绞盘，喷水管缠绕在绞盘上，喷水管的中间位置与绞盘固定，自动控制模块的分别控制液压泵的打开和关闭、顺逆电机的正反转；本结构在实际使用过程中，无人机在飞行过程中伸缩机构为收缩状态、喷水管缠绕在绞盘上，此时伸缩机构和喷水管的重量均集中在无人机的下方，从而有利于稳固无人机的飞行状态，预防水箱内液体涌动造成无人机倾斜、跌落的问题发生，当无人机到达指定位置悬停后，自动控制模块控制伸缩机构带动喷水管缓慢伸出，同时控制顺逆电机正转向前送出缠绕在绞盘上的喷水管，使喷头达到指定位置，喷水完毕后自动控制模模块控制伸缩机构带动喷水管回缩，同时控制顺逆电机反转对喷水管进行缠绕回收。

2.本实用新型的地面遥控系统包括第一中央处理模块、按键、显示模块、图像比对模块、第一电源模块、第一无线发送模块和第一无线接收模块，当空中作业系统将憎水试验照片传送至地面遥控系统后，通过图像比对模块与预先存入的标准照片进行比对，并通过显示模块显示憎水性等级，自动完成检测和显示。

3.本实用新型在自动控制模块内设计包计时电路模块、驱动控制电路模块，使用时当地面遥控系统发送指令给空中作业系统时，空中作业系统的无线接收模块接收指令后经由第二中央处理模块处理分析，第二中央处理模块控制计时电路模块和驱动控制电路模块开始工作，实现喷头对符合绝缘子的喷水量和频次的自动控制，使无人机操控人员在地面拨动一次遥控开关，即能达到《标称电压高于1000V交流架空线路用复合绝缘子使用导则》“DL/T 864-2004”规定：“每秒喷水一次，共25次”的要求，解决了无人机喷嘴对复合绝缘子喷水量和频次的技术难题，填补了无人机对复合绝缘子憎水性检测喷水量及频次控制的空白。

4.在支撑板下端面的边缘设置多个凹槽，凹槽为弧形，本结构设计使为了适应野外降落环境的复杂性，当降落地面有杂草的情况时，设计多个凹槽不仅用于容纳少量杂草，同时凹槽也可以为杂草的倾斜提供导向作用，预防杂草造成支撑板高低不平的问题发生，进一步提高本实用新型降落过程中的稳定性。

5.水箱的内底设置多个环形挡水片，多个环形挡水片的高度由内向外依次增加，每个环形挡水片上均匀设置多个通孔，在无人机飞行过程中，水箱内的液体会出现上涌的现象，本结构通过设置内底外高的多个环形挡水片对液体进行稳流，有效预防由于液体上涌造成无人机飞行不稳的现象发生，并且少量涌出的液体可以通过回流至水箱中心，特别是在水箱内液体容量较少时，发挥聚集液体的效果，防止增压泵空吸的现象发生，有效提高水箱内液体的利用率。

6.水箱为上圆柱下圆锥结构，水箱的内底设置多个环形挡水片，每个环形挡水片上均匀设置多个通孔，本结构设计在使用时，环形挡水片可以设计为高度相同，制作难度小，而且在水箱内液体较少时，上圆柱下圆锥的结构搭配多个环形挡水片，稳流效果更佳，同时液体重心更为集中，无人机的飞行更加稳定。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一绞盘的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的原理框图；

图4为本实用新型实施例一计时电路模块和驱动控制电路模块的电路图；

图5为本实用新型实施例二支撑板的结构示意图；

图6为本实用新型实施例三水箱内部环形挡水片的结构示意图；

图7为本实用新型实施例四水箱内部环形挡水片的结构示意图。

图中标号：1-图像采集模块，2-机架，3-第二电源模块，4-机顶盒， 5-支臂，6-第二无线接收模块，7-第二中央处理模块，8-计时电路模块，9-驱动控制电路模块，10-第二无线发送模块，11-支撑板，12-波形弹簧，13-支脚，14-水箱，15-增压泵，16-顺逆电机，17-喷水管，18-液压缸，19-液压泵，20-伸缩套筒，21-卡箍，22-喷头，23-绞盘，24-螺旋桨，25-第一中央处理模块，26-显示模块，27-图像比对模块，28-第一电源模块，29-第一无线发送模块，30-第一无线接收模块，31-凹槽，32-环形挡水片，33-通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一

如图1至图4所示，本实用新型包括无线通信的空中作业系统和地面遥控系统，空中作业系统包括无人机、设置在无人机上的喷水机构和图像采集模块1，无人机包括机架2和安装在机架2上的第二电源模块3、升降系统，升降系统包括机顶盒4和设置机顶盒4四周的四只支臂5，第二电源模块3和自动控制模块均安装在机顶盒4内，自动控制模块包括第二无线接收模块6、第二中央处理模块7、计时电路模块8、驱动控制电路模块9和第二无线发送模块10，第二无线接收模块6的输出端与第二中央处理模块7的第一输入端电连接，图像采集模块1的输出端与第二中央处理模块7的第二输入端电连接；

机架2的下方设置缓冲机构，缓冲机构包括支撑板11和波形弹簧12，波形弹簧12固定连接在机架2和支撑板11之间，支撑板11下端面设置三个支脚13，喷水机构包括水箱14、增压泵15、伸缩机构、顺逆电机16、喷水管17和自动控制模块，增压泵15的进水口设置在水箱14的下方，伸缩机构包括液压缸18、液压泵19和伸缩套筒20，喷水管17为橡胶软管，喷水管17的一端与增压泵15的出水口相连通，喷水管17的另一端设置喷头22，喷水管17通过卡箍21固定，顺逆电机16输出轴同轴固定绞盘23，伸缩套筒20外和绞盘23的表面均设置卡箍21，喷水管17缠绕在绞盘23上，喷水管17的中间部分也通过绞盘23的卡箍21进行固定，绞盘23上卡箍21两侧的喷水管17为同向缠绕，确保顺逆电机16正转或反转时不会拉断喷水管17，自动控制模块的分别控制液压泵19的打开和关闭、顺逆电机16的正反转，需指出的是，当伸缩机构伸长至最大值时，喷头22与机顶盒4的水平距离大于支臂5端部与机顶盒4的水平距离，支臂5尾端设置螺旋桨24，螺旋桨24自带驱动电机（图未示），第二中央处理模块6的输出端分别与液压泵19、顺逆电机16、图像采集模块1、计时电路模块8、驱动控制电路模块9和第二无线发送模块10电连接，驱动控制电路模块9的输出端与增压泵15的输入端电连接，第二电源模块3为液压泵19、顺逆电机16、图像采集模块1、增压泵15、自动控制模块和驱动电机提供电力供应；

地面遥控系统包括第一中央处理模块25、按键、显示模块26、图像比对模块27、第一电源模块28、第一无线发送模块29和第一无线接收模块30，第一中央处理模块25的输出端分别与显示模块26、图像比对模块27、第一无线发送模块29的输入端电连接，第一无线接收模块30的输出端与第一中央处理模块25的输入端电连接，图像比对模块27的输出端与显示模块26的输入端电连接，第一无线发送模块29与第二无线接收模块6、第二无线发送模块10与第一无线接收模块30之间均通过Zigbee无线通信协议进行数据传输，第一中央处理模块25和第二中央处理模块7均为STC89S52R单片机。

实施例二

本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是：如图5所示，支撑板11下端面的边缘设置多个凹槽31，凹槽31为弧形。

实施例三

本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是：如图6所示，水箱14的内底设置三个环形挡水片32，三个环形挡水片32的高度由内向外依次增加，增压泵的进水口位于环形挡水片32的圆心位置，每个环形挡水片32下部均匀设置多个通孔33。

实施例四

本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是：如图7所示，水箱14为上圆柱下圆锥结构，水箱14的内底设置三个高度相同的环形挡水片32，增压泵15的进水口位于环形挡水片32的圆心位置，每个环形挡水片32下部均匀设置多个通孔33。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种输电线路憎水性试验装置，包括无线通信的空中作业系统和地面遥控系统，其特征在于：所述空中作业系统包括无人机、设置在无人机上的喷水机构和图像采集模块，所述无人机下方设置缓冲机构，所述缓冲机构包括支撑板和波形弹簧，所述波形弹簧固定连接在无人机和支撑板之间，所述支撑板下端面设置支脚，所述喷水机构包括水箱、增压泵、伸缩机构、顺逆电机、喷水管和自动控制模块，所述增压泵的进水口设置在水箱的下方，所述伸缩机构包括液压缸、液压泵和伸缩套筒，所述伸缩套筒外表面设置卡箍，所述喷水管为橡胶软管，所述喷水管的一端与增压泵的出水口相连通，所述喷水管的另一端设置喷头，所述喷水管通过卡箍固定，所述顺逆电机输出轴设置绞盘，所述喷水管缠绕在绞盘上，所述自动控制模块的分别控制液压泵的打开和关闭、顺逆电机的正反转。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路憎水性试验装置，其特征在于：所述地面遥控系统包括第一中央处理模块、按键、显示模块、图像比对模块、第一电源模块、第一无线发送模块和第一无线接收模块，所述第一中央处理模块的输出端分别与显示模块、图像比对模块、第一无线发送模块的输入端电连接，所述第一无线接收模块的输出端与第一中央处理模块的输入端电连接，图像比对模块的输出端与显示模块的输入端电连接。

3.根据权利要求2所述的一种输电线路憎水性试验装置，其特征在于：所述自动控制模块包括第二无线接收模块、第二中央处理模块、计时电路模块、驱动控制电路模块和第二无线发送模块，所述第二无线接收模块的输出端与第二中央处理模块的第一输入端电连接，所述第二中央处理模块的输出端分别与液压泵、顺逆电机、图像采集模块、计时电路模块、驱动控制电路模块和第二无线发送模块电连接，所述驱动控制电路模块的输出端与增压泵的输入端电连接，所述图像采集模块的输出端与第二中央处理模块的第二输入端电连接，第一无线发送模块与第二无线接收模块、第二无线发送模块与第一无线接收模块之间均通过Zigbee无线通信协议进行数据传输，第一中央处理模块和第二中央处理模块均为STC89S52R单片机。

4.根据权利要求3所述的一种输电线路憎水性试验装置，其特征在于：所述无人机包括机架和设置在机架上的第二电源模块、升降系统，所述升降系统包括机顶盒和设置机顶盒四周的支臂，第二电源模块和自动控制模块均安装在机顶盒内，所述伸缩机构伸长至最大值时，喷头与机顶盒的水平距离大于支臂端部与机顶盒的水平距离，所述支臂尾端设置螺旋桨，螺旋桨自带驱动电机，第二电源模块为液压泵、顺逆电机、图像采集模块、增压泵、自动控制模块和驱动电机提供电力供应。

5.根据权利要求1所述的一种输电线路憎水性试验装置，其特征在于：所述支撑板下端面的边缘设置多个凹槽，所述凹槽为弧形。