本实用新型涉及电网检测技术领域，具体是一种无人机零值绝缘子检测装置及系统。
背景技术：
绝缘子多用于高压输电线路电线杆塔上，用于绝缘和增加爬电距离，在架空输电线路中起到重要作用。绝缘子由于环境变化绝缘降低失效，成为隐形缺陷，威胁着电网运行安全。而传统做法使用人工检测绝缘子费时费力。随着无人机技术的发展，目前也有些厂家及科研单位对应用于输电线路的无人机系统进行了开发，大多数都是对输电线路巡视，还无法进行对零值绝缘子检测，传统的零值绝缘子检测成本高。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无人机零值绝缘子检测装置及系统，并利用无人机的数据通信系统，针对性地采集和处理放电间隙的火花图像和声音信号，并将其远程传输到后台监控中心，减少人员劳动强度，提高测试效率。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：无人机零值绝缘子检测装置，其特征在于，包括：
无人机和零值绝缘子检测装置，所述的零值绝缘子检测装置包括探触针、检测探头和绝缘杆，探触针设在检测探头上，检测探头与绝缘杆连接；所述的零值绝缘子检测装置与无人机建立机械连接和电气连接；所述的机械连接在无人机本体上设置挂架，用于悬挂绝缘子测试设备，并使用传动装置驱动零值绝缘子检测装置对准待测的目标绝缘子；所述的电气连接分别将间隙放电产生的火花图像和声音信号采集起来，并传输到无人机通信系统或传输到基站。
在以上技术方案中，所述的传动装置包括电机，电机和第二齿轮连接。
所述的电机包括伸缩功能电机和旋转功能电机，伸缩功能电机控制探触针前后移动，旋转功能电机调整探触针探触角度。
在以上技术方案中，还包括配重单元和自动平衡系统，配重单元与自动平衡系统连接，自动平衡系统与伸缩电机连接，用于在伸缩功能电机控制探触针前后移动的同时，保证平衡无人机在飞行工作时的平衡度。
在以上技术方案中，所述的探触针包括后端部分和前端部分，所述的前端部分呈类U字形；在使用时当该探触针的前端部分卡住绝缘子时，借助接触力的作用自动收顶卡紧绝缘子。
在以上技术方案中，所述的检测探头，包括：底座、观察腔、放电针、旋转盘、第一齿轮和探触针；所述探触针在旋转盘上；所述旋转盘与第一齿轮连接，第一齿轮与传动装置连接，在传动装置的传动作用下，旋转盘以及设置在旋转盘上的探触针能够360度旋转；所述放电针在观察腔中并与探触针电气连接。
在以上技术方案中，所述的绝缘杆为空心绝缘杆，在空心绝缘杆内嵌套第二绝缘杆；在绝缘杆的接头处设置有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮咬合，用于驱动第一齿轮旋转。
一种基于以上所述的无人机零值绝缘子检测装置的系统，包括：地面监测站数据接收服务器、显示屏和控制器，所述地面监测站数据接收服务器用于接收无人机发送的数据，所述的显示屏用于实时显示绝缘子测试过程，所述的控制器用于工作人员远程控制无人机飞行轨迹。
在以上技术方案中，还包括基站，所述的基站设置与附近基站建立通信。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型具有防撞缓冲功能，利用探触针接触绝缘子时受到的力，能够自动收缩卡口，立即卡紧待测绝缘子，有效防止发生颤动，增强了测试稳定性。当无人机携带检测装置飞到绝缘子附近时，到待测绝缘子时，绝缘杆自动伸出，探触针触压立即自动收缩，降低了无人机操作难度，绝缘杆是空心轻质杆，保障支撑强度和传动设计的同时，重量轻，便于无人机携带。
（2）在远距离检测零值绝缘子时，无人机一次飞行可达十公里，并可按每基杆塔检测，并将视频数据回传到地面接收服务器，地面工作人工根据无人机回传的视频操作数据，并遥控指挥无人机的飞行路径，人工辅助无人机精准定位到目标绝缘子。同时，无人机能够将放电针间隙放电时采集的声音信号数据和火花图像数据，一通传输到地面接收服务器，地面工作人员可以通过声音信号和火花图像，判断待测绝缘子是否工作正常。
（3）设置观察腔，在观察腔中使用图像传感器采集火花图像，可以防止火花受到天气环境影响不便于观察导致的误判，并且，将观察腔的内部处理为亚光黑，提高成像质量，同时，还可以在观察腔中设置音视频采集设备，例如MEMS麦克风，并将音频设备采集的数据导出到无人机数据接收系统中，基于无人机的数据通信系统回传绝缘子测试数据到地面监测站。
（4）检测探头可以360度旋转，输电线路中，大量的绝缘子呈现不规则位置、角度分布，通过检测探头的旋转可以满足不同的测试环境，避免无人机在检测中做复杂动作，降低了技术难度，提高了实用性。
（5）采用中空轻质绝缘杆，将传动部件设置在轻质绝缘杆上，无人机驱动系统通过控制绝缘杆，控制检测探头的旋转和绝缘杆的收缩、前进和高度等，便于灵活测试不同位置下的绝缘子。
附图说明
图1为本实用新型的探触针的结构示意图。
图2为本实用新型的检测探头的结构示意图。
图3为本实用新型的绝缘杆的结构示意图。
图4为本实用新型的无人机零值绝缘子检测装置的结构示意图（主视图）。
图5为本实用新型的无人机零值绝缘子检测装置的结构示意图（局部剖视图）。
图中，100-探触针，101-探触针的前端部分，102-探触针的后端部分，411-第一齿轮，202-第二齿轮，301-旋转轴承，401-绝缘杆，501-机械齿条，601-微型电机，701-操作架，801-电机驱动导线，111-观察腔，211-第一放电针，212-第二放电针，311-第一导线，312-第二导线，412-第三导线，511-第一探触针接触点，512-第二探触针接触点，611-第三探触针接触点，612-第四探触针接触点，711-第四导线，811-转轴，911-盖板，912-旋转盘，100A-第一探触针，100B-第二探触针，1-9-检测探头，333-摄像机支架，555-无人机，888-挂架，999-无人机支架。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1-5所示，无人机零值绝缘子检测装置，包括：
无人机和零值绝缘子检测装置，所述的零值绝缘子检测装置与无人机建立机械连接和电气连接；所述的机械连接在无人机本体上设置挂架，用于悬挂绝缘子测试设备，并使用传动装置驱动零值绝缘子检测装置对准待测的目标绝缘子；所述的电气连接分别将间隙放电产生的火花图像和声音信号采集起来，并传输到无人机通信系统或传输到基站。
在以上技术方案中，所述的传动装置包括电机，电机和第二齿轮202连接。
所述的电机包括伸缩功能电机和旋转功能电机，伸缩功能电机控制探触针前后移动，旋转功能电机调整探触针探触角度。
在以上技术方案中，还包括配重单元和自动平衡系统，配重单元与自动平衡系统连接，自动平衡系统与伸缩电机连接，用于在伸缩功能电机控制探触针前后移动的同时，保证平衡无人机在飞行工作时的平衡度。
在以上技术方案中，所述的零值绝缘子检测装置包括探触针、检测探头和绝缘杆，探触针设在检测探头上，检测探头与绝缘杆连接。
在以上技术方案中，所述的探触针包括后端部分102和前端部分101，后端部分102和前端部分101，所述的前端部分101呈类U字形；在使用时当该探触针的前端部分101卡住绝缘子时，借助接触力的作用自动收顶卡紧绝缘子。
在以上技术方案中，所述的检测探头，包括：底座、观察腔111、放电针、旋转盘912、第一齿轮411和探触针；所述探触针在旋转盘912上；所述旋转盘912与第一齿轮411连接，第一齿轮411与传动装置连接，在传动装置的传动作用下，旋转盘912以及设置在旋转盘912上的探触针，能够360度旋转；所述放电针在观察腔111中，并与探触针电气连接。
在以上技术方案中，所述的绝缘杆为空心绝缘杆，在空心绝缘杆内，嵌套第二绝缘杆；在绝缘杆的接头处设置有第二齿轮202，第二齿轮202与第一齿轮411咬合，用于驱动第一齿轮411旋转。
一种基于如上所述的无人机零值绝缘子检测装置的系统，包括：地面监测站数据接收服务器、显示屏和控制器，所述地面监测站数据接收服务器用于接收无人机发送的数据，所述的显示屏用于实时显示绝缘子测试过程，所述的控制器用于工作人员远程控制无人机飞行轨迹。
在以上技术方案中，还包括基站，所述的基站设置与附近基站建立通信。
实施例一
在本实施例中，检测探头和绝缘杆401接头部分，所述检测探头包括底座和旋转盘912，底座和绝缘401杆可靠连接并固定，放电间隙和观察腔111安装在底座上有一个金属固定轴，旋转盘912和齿轮安装轴上并可转动，旋转轴与第一齿轮411固定一起转动，第一齿轮411作为传动齿轮并与绝缘杆401内套杆上的第二齿轮202咬合，第二齿轮202作为驱动齿轮。旋转盘912正面安装有探触针100，探触针100与底座上的放电间隙有可靠电气连接，确保探触针100获得电压时，放电间隙上的放电针放电，在对绝缘子检测时，无人机选择好待测位置，调整好探测针100的角度，绝缘杆401向前伸展，将探头推向绝缘子并将探触针100与绝缘子上下两端金属部分接实，这时发生放电的绝缘子为正常绝缘子。在本实施例中，在绝缘杆401中再内套一根绝缘杆，即第一绝缘杆，第一绝缘杆为空心绝缘杆。本实用新型之所以在空心绝缘杆内，嵌套第二绝缘杆，是为了在第二绝缘杆的一端连接传动装置，例如电机。同时，该传动装置与第二齿轮411连接，设置一个微型电机601，驱动第二绝缘杆的传动装置带动第二齿轮411旋转，来驱动旋转盘912旋转或伸缩，提供探触针旋转或伸缩所需的动力。在使用机械齿轮驱动旋转盘912时，还包括设置有齿轮链条，使用微型电机601（包括旋转电机和伸缩电机）驱动旋转盘时，还设置有相应的电池。本领域技术人员，还可以选择无人机设备的运动控制驱动接口驱动第二齿轮411等。
实施例二
在本实施例中，放电针与探触针的电气连接，可以设计为铜导线连接。铜导线的设置位置和形式根据实际装置的需要来定，例如，如果使用无人机搭载本实用新型进行绝缘子测试，则对装置的重量有严格的要求。第一探触针100A包括有两个连接端点，其中，第一连接端点连接至旋转盘912的第一探触针接触点511，第二连接端点连接至旋转盘912的第二探触针接触点512；第二探触针100B包括有两个连接端点，其中，第一连接端点连接至旋转盘912的第三探触针接触点611，第二连接端点连接至旋转盘912的第四探触针接触点612，独特的探触针设计防止在高空作业中，探触针难以准确定位到目标绝缘子的问题，减少了装置重量，减轻了工作人员对准绝缘子的负担。当探触针接触到待测绝缘子两端时，如果绝缘子绝缘性能正常，则产生持续间隙放电，通过观察腔111可以看到第一放电针211与第二放电针212之间产生火花，并发出放电声音，可以采集火花图像和声音信号，便于后续分析和判断。更进一步地，第一放电针211可以与第一导线311连接，第二放电针212可以与第二导线312连接，可选的，第一导线311和第二导线312均通过第三导线412电连接到旋转盘912上的相应探触针接触点。可选的，本领域技术人员也可以通过其他方式使放电针连接到探触针上，例如可通过第四导线711（可以设计为铜带）与转轴811连接，通过转轴811上的电子线路连接到放电针上，整个线路进行防电磁干扰设计，保障工作的稳定性和可靠性。
实施例三
在本实施例中，声音采集设备与检测探头连接，放电针在观察腔111中间隙放电产生声音，声音采集设备采集该声音，并传输到声音处理设备。在本实施例中，声音采集设备可以采用微型麦克，并将其安装在观察腔111中。两根放电针分别与相应的导电接触片连接，连接到第一探触针100A和第二探触针100B，在强电压作用下，放电针之间发生间隙发电，产生火花声音，使用微型麦克（或者其他声音传感器）采集该火花声音，此处可以优选MEMS器件，例如MEMS硅麦克风，然后，将采集的声音远传到声音处理设备，便于远距离使用音频数据判断绝缘子测试过程是否正常。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。