CN207147418U - 一种绝缘子爬电距离带电检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压输电线路检测设备领域，更具体地，涉及一种绝缘子爬电距离带电检测装置，包括三维数据采集机构、图像采集机构、数据处理及显示机构、电源，所述的三维数据采集机构与图像采集机构安装在同一平面上，电源与三维数据采集机构电连接，所述的三维数据采集机构、图像采集机构分别与数据处理及显示机构电连接，可以克服以往需要在停电检修期间才能进行测量的问题，且测量准确，不需要工作人员高空作业，降低作业危险。

Description

一种绝缘子爬电距离带电检测装置

技术领域

本实用新型涉及高压输电线路检测设备领域，更具体地，涉及一种绝缘子爬电距离带电检测装置。

背景技术

绝缘子爬电距离是指绝缘子正常承载运行电压的两部件间沿绝缘表面的最短距离或最短距离的和。所以爬电距离是不怕大只怕小。如果高压输电线路上使用的绝缘子爬电距离不合格，会很容易引起事故的发生，对人民生命财产安全和输电系统造成不必要的损失。

目前对绝缘子爬电距离的测量，多用金属丝或带子（如黑胶带、透明胶带、玻璃布等）沿绝缘子的表面自上而下贴合缠绕一次，复制绝缘子表面轮廓形状，然后测量金属丝或带子的长度。

传统方法不能适用于带电绝缘子的测量。在高压输电线路中使用的绝缘子，由于使用环境特殊，过高的架设高度和数十千伏的高电压，变电站工作人员采用这种传统测量方式，只能在每年短暂的停电检修期间进行测量。绝缘子外轮廓形状复杂，传统方法繁琐低效，人工测量时因测量工具精度、测量方法、人为偏差等，会对测量结果造成较大偏差，测量数据往往不精准。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种绝缘子爬电距离带电检测装置，可以克服以往需要在停电检修期间才能进行测量的问题，且测量准确，不需要工作人员高空作业，降低作业危险。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种绝缘子爬电距离带电检测装置，包括三维数据采集机构、图像采集机构、数据处理及显示机构、电源，所述的三维数据采集机构设于图像采集机构一侧，电源与三维数据采集机构电连接，所述的三维数据采集机构、图像采集机构分别与数据处理及显示机构电连接。

通过图像采集机构拍摄绝缘子图像传输至数据处理及显示机构，数据处理及显示机构对图像进行处理获得绝缘子每一圈轮廓的像素坐标系下的直径和每一圈轮廓之间的实际面积比；通过三维数据采集机构获得所需的三维坐标信息和三维形位信息，再结合图像采集机构所获得的绝缘子每一圈轮廓在像素坐标系下的直径，通过数据处理显示机构对其进行形位变换和投影变换可以获得绝缘子每一圈轮廓在世界坐标系下的实际直径尺寸。最终数据处理及显示机构通过将获得的绝缘子每一圈轮廓的实际直径尺寸和每一圈轮廓之间的实际面积比与标准库中的绝缘子标准直径尺寸和标准面积比进行对比，通过他们之间的误差和映射关系，可以精确的测出目标绝缘子的实际爬电距离。

进一步的，还包括支架，所述的三维数据采集机构与图像采集机构安装在支架上，通过额外设置支架可以使检测装置远离地面，方便工作人员使用，防止由于手抖导致测试结果不准。

进一步的，所述的图像采集机构包括摄像机，摄像机与数据处理及显示机构电连接，摄像机拍摄远处输电线路上的绝缘子传输至数据处理及显示机构中。

进一步的，所述的图像采集机构还包括变焦镜头，所述的变焦镜头与摄像机连接，额外设置变焦镜头，可以提高检测装置的测试距离，当绝缘子距离测试点较远使，能够通过变焦镜头弥补。

进一步的，所述的图像采集机构还包括二自由度云台，所述的二自由度云台分别与安装部和摄像机连接，可通过云台手动调节图像采集机构的水平旋转角度和俯仰角度以获得最佳的图像采集角度，方便工作人员操作使用。

进一步的，所述的三维数据采集机构包括激光发射器、辅助取景器，所述的辅助取景器设置在激光发射器的一侧，激光发射器与数据处理及显示机构电连接，其所监测到的激光发射器投射出的激光点的位置图像信息，通过数据连接线实时地在数据处理显示机构上显示。

进一步的，所述的数据处理及显示机构为电脑，通过电脑准确的控制激光投射位置，从而获得所需的三维坐标信息和三维形位信息。

进一步的，所述的电脑设有360旋转触控显示屏和触控笔，通过触控笔点触屏幕可以控制图像采集机构拍摄图像，当使用图像采集机构时，通过摄像机所看到的实时景象将通过数据连接线传输给触控显示屏并实时显示，通过触控笔点触屏幕可以控制图像采集机构拍摄图像，这样可以避免用手按相机快门拍摄所带来的机械抖动，可以获得更加清晰高质量的图像。

进一步的，所述的支架为可折叠可伸缩的三角支架，可以方便调节检测装置的高度，适用于不同身高的工作人员进行操作，且可以调节合适的高度进行测量。

进一步的，所述的电源为蓄电池，蓄电池上有电源输入接口和输出接口，在有外接电源时可通过输入接口为电池充电，或使用外接电源为测量系统供电；当没有外接电源时，通过蓄电池的电源输出接口为测量系统进行供电，从而可以在户外进行测量。

与现有技术相比，有益效果是：

1、通过非接触式的摄影测量方法，可以实现高压线路上绝缘子的带电测量，只要户外可见度良好即可在全年任何时候实现测量。

2、减少人工工作量，提高工作效率和测量结果的精确度和可靠性，可以精确的测量高压输电线上带电绝缘子的爬电距离。

3、硬件设备结构简单合理，便于组装拆卸和携带，软件操作界面简洁易掌握。

附图说明

图1是本实用新型整体结构主视图；

图2是本实用新型中三维数据采集机构和图像采集机构示意图；

图3是本实用新型中数据处理显示机构示意图；

图4是本实用新型中支架的示意图；

图5是本实用新型中电源示意图。

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。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1所示，本实用新型提供的一种绝缘子爬电距离带电检测装置包括：三维数据采集机构1、图像采集机构2、数据处理及显示机构3、支架4、电源5。在测量开始前将系统各机构按照图1所示的结构及位置进行组装。电源5通过电源线与三维数据采集机构1连接并为其进行供电；三维数据采集机构1和图像采集机构2分别通过数据线与数据处理及显示机构3连接，并将采集到的图像和三维数据通过数据线传输给数据处理及显示机构3。

如图2所示，三维数据采集机构1和图像采集机构2左右布置在支撑板12上。图像采集机构2配有可变焦长焦镜头6、单反相机8和二自由度云台9，可通过云台手柄7手动调节图像采集机构2的水平旋转角度和俯仰角度以获得最佳的图像采集角度，再通过数据处理及显示机构3控制图像采集机构2拍摄远处输电线路上的绝缘子。三维数据采集机构1具有激光发射器10及辅助取景器11，激光发射器10用于产生激光并投射于绝缘子表面以获取所需的三维坐标信息和三维形位信息。辅助取景器11设置在激光发射器10的一侧，其所监测到的激光发射器10投射出的激光点的位置图像信息，通过数据连接线实时地在数据处理显示机构3上显示，以此，可以通过数据处理显示机构3准确的控制激光投射位置，从而获得所需的三维坐标信息和三维形位信息。

如图3所示，数据处理显示机构3配有360旋转触控显示屏13和触控笔14。当使用图像采集机构2时，通过相机所看到的实时景象将通过数据连接线传输给触控显示屏13并实时显示，通过触控笔14点触屏幕可以控制图像采集机构2拍摄图像，这样可以避免用手按相机快门拍摄所带来的机械抖动，可以获得更加清晰高质量的图像。之后通过数据处理显示机构3对所拍摄图像的处理，可以获得绝缘子每一圈轮廓的像素坐标系下的直径和每一圈轮廓之间的实际面积比。当使用三维数据采集机构1时，其辅助取景器11所返回的监控图像在触控显示屏13上实时的显示，由此再通过触控笔14在触控显示屏13上控制激光发射器10所发射激光的投射位置，以获得所需的三维坐标信息和三维形位信息。再结合图像采集机构2所获得的绝缘子每一圈轮廓在像素坐标系下的直径，通过数据处理显示机构3对其进行形位变换和投影变换可以获得绝缘子每一圈轮廓在世界坐标系下的实际直径尺寸。最终数据处理及显示机构3通过将获得的绝缘子每一圈轮廓的实际直径尺寸和每一圈轮廓之间的实际面积比与标准库中的绝缘子标准直径尺寸和标准面积比进行对比，通过他们之间的误差和映射关系，可以精确的测出目标绝缘子的实际爬电距离，并将其回显在触控显示屏13上。

如图4所示，三角支架4为可折叠可伸缩的三角支架，三维数据采集机构1和图像采集机构2通过螺栓安装在三角支架4上面，可以方便的对设备进行拆装和运输。

如图5所示，电源5包括电池以及电源输入接口和输出接口，在有外接电源时可通过输入接口为电池充电，或使用外接电源为测量系统供电；当没有外接电源时，通过电源5的电源输出接口为测量系统进行供电，从而可以在户外进行测量。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绝缘子爬电距离带电检测装置，其特征在于，包括三维数据采集机构（1）、图像采集机构（2）、数据处理及显示机构（3）、电源（5），电源（5）与三维数据采集机构（1）电连接，所述的三维数据采集机构（1）、图像采集机构（2）分别与数据处理及显示机构（3）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘子爬电距离带电检测装置，其特征在于，还包括支架（4），所述的三维数据采集机构（1）与图像采集机构（2）安装在支架（4）上。

3.根据权利要求1所述的一种绝缘子爬电距离带电检测装置，其特征在于，所述的图像采集机构（2）包括摄像机（8），摄像机与数据处理及显示机构（3）电连接。

4.根据权利要求3所述的一种绝缘子爬电距离带电检测装置，其特征在于，所述的图像采集机构（2）还包括变焦镜头（6），所述的变焦镜头（6）与摄像机连接。

5.根据权利要求4所述的一种绝缘子爬电距离带电检测装置，其特征在于，所述的图像采集机构（2）还包括二自由度云台（9），所述的二自由度云台（9）分别与安装部和摄像机连接。

6.根据权利要求1所述的一种绝缘子爬电距离带电检测装置，其特征在于，所述的三维数据采集机构（1）包括激光发射器（10）、辅助取景器（11），所述的辅助取景器（11）设置在激光发射器（10）的一侧，激光发射器（10）与数据处理及显示机构（3）电连接。

7.根据权利要求6所述的一种绝缘子爬电距离带电检测装置，其特征在于，所述的数据处理及显示机构（3）为电脑。

8.根据权利要求7所述的一种绝缘子爬电距离带电检测装置，其特征在于，所述的电脑设有360旋转触控显示屏（13）和触控笔（14），通过触控笔（14）点触屏幕可以控制图像采集机构（2）拍摄图像。

9.根据权利要求2所述的一种绝缘子爬电距离带电检测装置，其特征在于，所述的支架（4）为可折叠可伸缩的三角支架。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种绝缘子爬电距离带电检测装置，其特征在于，所述的电源（5）为蓄电池。