一种绝缘子缺陷检测系统的制作方法

本实用新型涉及绝缘子缺陷检测技术领域，特别是涉及一种绝缘子缺陷检测系统。

背景技术：

绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，它不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。

由于绝缘子通常使用于户外环境中，在天气或其他外界环境的作用下，绝缘子可能出现脏污或者磨损，因此就需要电力工人定期对绝缘子的使用情况进行检测，以保证输电线路的正常运行。通常情况下，绝缘子的检测依靠电力人员爬杆巡线检查，在实际检测过程中，由于输电线的架设环境为户外，电力人员在爬杆检测时会存在实施难度较大，检测效率低，工作强度大等问题。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种绝缘子缺陷检测系统，用于解决绝缘子缺陷检测实施难度大，检测效率低的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供一种绝缘子缺陷检测系统，包括相互无线连接的采集终端和数据处理终端；所述采集终端包括无人机、搭载于所述无人机上的相互电连接的检测装置、ad转换器、单片机、第一无线通信模块和电源模块；所述数据处理终端包括机箱、设置于所述机箱内部的相互电连接的第二无线通信模块、处理器和报警模块；所述检测装置获得缺陷检测信号，传输至所述ad转换器进行模数转换获得数字检测信号，并传输至所述单片机；所述单片机接收所述数字检测信号并通过所述第一无线通信模块发送至第二无线通信模块；所述第二无线通信模块接收所述数字检测信号传输至所述处理器；所述处理器接收所述数字检测信号，输出报警信号至所述报警模块报警。

本实用新型实施例所述绝缘子缺陷检测系统，能够快速地对输电线路上的绝缘子的缺陷进行检测，且实施难度小。

在一个可选的实施例中，所述检测装置包括设置于无人机的底部的摄像机；所述摄像机与所述ad转换器电气连接，采集绝缘子的图像获得模拟图像信号传输至所述ad转换器。

在一个可选的实施例中，所述检测装置包括设置于无人机的底部的超声波传感器；所述超声波传感器与所述ad转换器电气连接，获得模拟超声回波信号传输至所述ad转换器。

在一个可选的实施例中，所述检测装置包括设置于所述无人机的机身外侧的湿度传感器；所述湿度传感器与所述ad转换器电气连接，获得绝缘子周围的环境湿度信号传输至所述ad转换器。

在一个可选的实施例中，所述检测装置包括设置于所述无人机的机身外侧的温度传感器；所述温度传感器与ad转换器电气连接，获得绝缘子周围的环境温度信号传输至ad转换器。

在一个可选的实施例中，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块为相互匹配的2.4g无线通信模块。

在一个可选的实施例中，所述数据处理终端还包括与所述处理器电气连接的存储模块。

在一个可选的实施例中，所述数据处理终端还包括与处理器电气连接的参数输入模块。

在一个可选的实施例中，所述报警模块包括蜂鸣器和/或led灯。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述绝缘子缺陷检测系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例所述无线通信芯片的电路连接原理图；

图3为本实用新型实施例所述单片机与所述无线通信芯片的信号连接示意图。

具体实施方式

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例所述绝缘子缺陷检测系统的结构框图。

如图1所示，本实施例的绝缘子缺陷检测系统包括相互无线连接的采集终端10和数据处理终端20；所述采集终端10用于对输电线路上的绝缘子进行缺陷检测，获得缺陷检测数据信号并发送至所述数据处理终端20；所述数据处理终端20接收所述采集终端10所采集的缺陷检测数据信号，并对缺陷检测数据信号进行处理，以图像或者其他信号的方式呈现出来，从而实现对输电线路上绝缘子的快速检测。

所述采集终端10包括无人机(图未示)、搭载于无人机上的相互电连接的检测装置11、ad转换器12、单片机13、第一无线通信模块14和电源模块15。所述数据处理终端20包括机箱(图未示)、设置于机箱内部的相互电连接的第二无线通信模块21、处理器22和报警模块23。

在绝缘子的检测过程中，所述无人机沿输电线路飞行，搭载所述检测装置11检测绝缘子的缺陷，获得缺陷检测信号后传输至所述ad转换器12进行模数转换获得数字检测信号，并传输至所述单片机13；所述单片机13接收所述数字检测信号并通过所述第一无线通信模块14发送至第二无线通信模块21；所述第二无线通信模块21接收所述数字检测信号传输至所述处理器22；所述处理器22接收所述数字检测信号，输出报警信号至所述报警模块23报警。本实施例所述的绝缘子缺陷检测系统通过无人机搭载检测装置11沿输电线路飞行，对绝缘子的缺陷进行数据信号采集，并将采集到的数据信号通过无线通信模块传输至数据处理终端20进行数据处理，并将处理后的结果通过信号的方式发送至报警模块23报警，以提醒电力人员对有缺陷的绝缘子及时检修，提高了检测效率，且安全方便。

所述检测装置11包括摄像机；所述无人机底部设置有用于搭载摄像机的云台；所述摄像机安装于云台上，并通过导线与ad转换器12电气连接，用于采集绝缘子以及绝缘子周围环境的图像，以便于对绝缘子的自身缺陷以及周边环境进行准确分析；所述摄像机采集绝缘子的图像获得模拟图像信号传输至所述ad转换器12进行模数转换。

进一步地，所述检测装置11还包括设置于所述无人机的底部的超声波传感器；所述超声波传感器与所述ad转换器12电气连接，发送超声波信号至待检测的绝缘子，绝缘子将超声波反射回超声波传感器，通过超声回波信号分析出无人机与绝缘子之间的距离，以便于控制无人机与绝缘子之间保持安全距离，保证无人机的平稳飞行；同时，降低绝缘子周围的电磁场对无人机造成的干扰，保证无人机正常使用。所述超声波传感器获得模拟超声回波信号后传输至所述ad转换器12进行模数转换。另外，数据处理终端20还可以给无人机发送飞行指令，使无人机飞行于绝缘子四周一定范围内，防止无人机误碰撞绝缘子，以实现对绝缘子进行环绕式图像采集，以便获得更多的图像数据，提高了缺陷检测的准确度。

本实施例中，所述超声波传感器可以选用现有技术中的元器件，具体型号可以选用pga460；另外，其型号无需限定，在其他实施例中，所述超声波传感器还可以选用其他型号。

进一步地，所述检测装置11还包括设置于所述无人机的机身外侧的湿度传感器；所述湿度传感器与所述ad转换器12电气连接，用于检测绝缘子周围的环境湿度信号，获得环境湿度信号后传输至所述ad转换器12进行模数转换。

进一步地，所述检测装置11包括设置于所述无人机的机身外侧的温度传感器；所述温度传感器与所述ad转换器12电气连接，用于检测绝缘子周围的环境温度信号，获得环境温度信号后传输至所述ad转换器12进行模数转换。

本检测系统通过湿度传感器和温度传感器对绝缘子的周边环境进行检测，并获得多组数据，能够准确地分析出绝缘子的所处环境，判断当前环境是否对绝缘子的使用造成影响。

所述ad转换器12用于对采集到的模拟数据信号进行模数转换，以获得相应的数字信号传输至单片机13；ad转换器12的输入端与各个检测装置11连接，其输出端与单片机13的数据端口连接。另外，所述ad转换器12为现有技术中的转换器，其具体型号无需限定。

本实施例中，单片机13用于接收ad转换器12转换后的数字检测信号，并将数字检测信号通过无线传输模块发送至数据处理终端20。具体地，所述单片机13的信号可以为atmega16，在其他实施例中，也可以选用其他信号的单片机。

请参阅图2，其是本实用新型实施例所述无线通信芯片的电路连接原理图。

在本实施例中，所述第一无线通信模块14可以为2.4g无线通信模块，其型号可以为nrf2401。在其他实施例中，所述第一无线通信模块14还可以选用其他模块。

所述第一无线通信模块14与单片机13进行通信时，单片机13处于发送模式，2.4g无线通信模块nrf2401的接口引脚为ce、data，将ce置高，使得芯片nrf2401射频前端被激活；单片机13处于接收模式时，2.4g无线通信模块nrf2401的接口引脚为ce、clk1和data，使得单片机13能够与芯片nrf2401进行数据传输，进而能够将采集终端中的数据传输至数据处理终端进行处理；在配置模式时，单片机13通过clk1和data端向芯片nrf2401发送地址和数据，接收数据时通过clk1和data端从芯片nrf2401读取数据，dr1的作用是为了通知单片机13已经接收到数据并且可以读取。

所述电源模块15与所述检测装置11、ad转换器12、单片机13和第一无线通信模块14电气连接，其包括电池以及电源管理电路；电源管理电路对电源进行处理后输出至各个部件以提供相应的电源。

所述数据处理终端20包括机箱、设置于所述机箱内部的相互电连接的第二无线通信模块21、处理器22和报警模块23。

在本实施例中，所述第二无线通信模块21为与所述第一无线通信模块14相互匹配的2.4g无线通信模块；在其他实施例中，所述第一无线通信模块14和第二无线通信模块21还可以选用其他的无线通信模块，只要能够相互匹配，将采集到的检测信号传输至数据处理终端20的处理器22即可。

所述处理器22可以为电脑、手机、或其他能够对采集到的检测信号进行处理的处理器，其具体型号以及生产厂家无需限定。

所述报警模块23可以为蜂鸣器，所述蜂鸣器通过导线连接至所述处理器22；当处理器22判断出输电线路的绝缘子出现缺陷时，发送报警信号至蜂鸣器以实现报警，便于电力人员对相应的输电线路上的绝缘子进行检修维护。所述报警模块23可以为多个led灯，所述led通过导线连接至所述处理器22；当处理器22判断出输电线路的绝缘子出现缺陷时，发送报警信号至led以实现报警，并且绝缘子的缺陷越大，点亮灯数量越多，便于电力人员对相应的输电线路上的绝缘子进行检修维护。

进一步地，所述数据处理终端20还包括所述处理器22电气连接的存储模块24；所述存储模块24可以为sd记忆卡，可拆卸地安装于机箱的连接端口处。使用时，将绝缘子相关的材料存储入sd记忆卡中，在处理器22对接收到数据进行处理时，能够调取sd记忆卡中的绝缘子相关的材料进行参考，从而能够提高绝缘子的检测结果的准确度。

进一步地，所述数据处理终端20还包括与所述处理器22电气连接的参数输入模块25，用于将绝缘子的损伤等级的参数进行录入；在处理器22对检测数据处理后，将获得处理结果与参数输入模块25中预先录入的参数进行对比，从而能够对处理的结果进行区分等级，处理器根据绝缘子的缺陷等级输出相应的报警信号至蜂鸣器或led灯。报警声音的大小，以及led灯点亮的数量与绝缘子的受损程度成正比，及绝缘子缺陷越大时，报警声越大，led灯点亮的数量也越多，从而能够对工作人员进行等级预警，十分便捷。

本实用新型所述的绝缘子缺陷检测系统，通过无人机搭载各个检测装置沿输电线路飞行，采集输电线路上绝缘子的自身状态数据以及周围环境的数据信号，并将采集到的相关数据信号通过无线通信模块传输至数据处理终端进行数据处理，数据处理终端对数据信号进行处理后可以获得绝缘子的损伤程度以及周边环境的检测结果，如果检测到绝缘子出现缺陷时，可以分等级的发出报警信号提醒电力工作人员对绝缘子进行检修。另外，所述数据处理终端可以通过无线通信模块将飞行指令发送给无人机，以便于控制无人机飞行至待测位置进行绝缘子的缺陷检测，并控制无人机围绕绝缘子进行环绕式拍摄。相对于传统的人工检修方式，本绝缘子缺陷检测系统能够快捷地对输电线路上的绝缘子进行缺陷检测，缺陷判断的准确度较高，且易于实施，降低了电力工人的劳动强度，省时省力，安全有效。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。