相应位置处的电场强度会突然降低，从而使整个电场分布曲线不再光滑。在线路带电情况下，机器人携带电场传感器沿绝缘子以平稳速度移动，当机器人移动到绝缘子的伞裙时，电场传感器检测到距离发生变化，启动AD转换，完成一次场强检测，将检测到的场强数据绘成曲线，以判断出劣化绝缘子的位置。
[0022]该绝缘子串检测机器人进行电场测量测量时采用本发明提供的电场测量装置。
[0023]如图2所示，本发明提供的用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置包括:
[0024]控制器1、A/D转换器2、液晶驱动器3、光耦4、蜂鸣器5、复位电路6、JTAG接口 7、RS232接口 8、电源转换器9、电场传感器10和液晶显示屏11 ;其中:控制器I分别与A/D转换器2、液晶驱动器3、光耦4、蜂鸣器5、复位电路6、JTAG接口 7、RS232接口 8和电源转换器9相连接，A/D转换器2与电场传感器10连接，液晶驱动器3与液晶显示屏11连接，RS232接口 8与机器人主控器14连接，电源转换器9与锂电池组12连接。
[0025]控制器I为本装置的核心控制器，其由以微控制器为核心的控制电路构成；A/D转换器2为模数转换电路，用于将电场传感器10输出的模拟检测信号转换成数字信号，然后传送给控制器I ;液晶驱动器3为液晶显示屏11的显示驱动电路；液晶显示屏11为本装置的显示器，选用显示控制芯片为ST7528的160*64的点阵式IXD ;光耦4为光电隔离电路，其为光电开关13的输入接口电路；光电开关13用于本绝缘子串检测机器人的电场测量装置的开启与关闭，并可以远程进行控制。蜂鸣器5为提示讯响器，用于产生声音信号；电源转换器9为电源处理电路，其与锂电池组12组成本装置的工作电源；电场传感器10安装在绝缘子串检测机器人上，选用MEMS电场传感器，其是一种具有良好的抗电磁干扰能力和快速响应速度的传感器，能够测量高电压电力系统中的瞬变电场，可广泛用于电场强度的探测。这种电场传感器10的特点为体积小，空间分辨率高，功耗低；无电机磨损部件，稳定性好，可靠性高；可同时测量静电场和交变电场；可用于单点电场探测或区域多点无线组网电场探测。
[0026]本发明提供的用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置的工作过程:首先由工作人员打开光电开关13以启动本绝缘子串检测机器人的电场测量装置，之后系统进行初始化，完成各个模块电路的自检；在线路带电情况下，绝缘子串机器人将携带电场传感器10沿绝缘子以平稳速度移动，当绝缘子串机器人移动到绝缘子的伞裙时，电场传感器10能够立即检测到距离发生变化，A/D转换器2开始对电场传感器10检测到的电场强度数据进行AD转换并传送给控制器1，结束一个采样周期后，由控制器I将上述接收到的电场强度数据进行处理并绘成曲线而在液晶显示屏11上进行显示，这样工作人员就可以根据显示结果判断出劣化绝缘子的位置。同时由控制器I根据预先设定的报警限值来判断上述检测到的电场强度数据是否过限，如果过限，控制蜂鸣器5发出警示信号，以提醒工作人员注意。控制器I采用定时方式实现AD转换、电场强度过限报警及数值显示，不断地循环以实现不间断测量。
[0027]通过对绝缘子串空间电场的研宄，研宄人员发现工频电场具有快速衰减的特性，劣化绝缘子会引起周围空间的电场变化，但这个电场变化会随着距离增加而迅速减小，当其减小到一定范围时，电场的变化规律就不能用来检测劣化绝缘子。实验研宄证明，低电阻值与零值绝缘子改变电场的变化趋势基本相同，并且零值比低电阻值绝缘子对周边电场的影响更大，其中导线端的绝缘子劣化比地电位侧端的绝缘子劣化时电场改变更大。另外，绝缘子的类型与表面污秽度不会影响电场法检测劣化绝缘子的效果。
【主权项】
1.一种用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置，其特征在于:其包括:控制器(I)、A/D转换器(2)、液晶驱动器(3)、光耦(4)、蜂鸣器(5)、复位电路(6)、JTAG接口 (7)、RS232接口⑶、电源转换器(9)、电场传感器(10)和液晶显示屏(11);其中:控制器⑴分别与A/D转换器(2)、液晶驱动器(3)、光耦(4)、蜂鸣器(5)、复位电路(6)、JTAG接口 (7)、RS232接口(8)和电源转换器(9)相连接，A/D转换器⑵与电场传感器(10)连接，液晶驱动器(3)与液晶显示屏(11)连接，RS232接口(8)与机器人主控器(14)连接，电源转换器(9)与锂电池组(12)连接。2.根据权利要求1所述的用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置，其特征在于:所述的控制器(I)由以微控制器为核心的控制电路构成。3.根据权利要求1所述的用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置，其特征在于:所述的液晶显示屏(11)选用显示控制芯片为ST7528的160*64的点阵式IXD。4.根据权利要求1所述的用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置，其特征在于:所述的电场传感器(10)安装在绝缘子串检测机器人上，选用MEMS电场传感器。
【专利摘要】一种用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置。其包括控制器、A/D转换器、液晶驱动器、光耦、蜂鸣器、复位电路、JTAG接口、RS232接口、电源转换器、电场传感器和液晶显示屏；其中：控制器分别与A/D转换器、液晶驱动器、光耦、蜂鸣器、复位电路、JTAG接口、RS232接口和电源转换器相连接，A/D转换器与电场传感器连接，液晶驱动器与液晶显示屏连接，RS232接口与机器人主控器连接，电源转换器与锂电池组连接。本发明效果：可以检测到隐蔽的内部缺陷和外绝缘水平的下降，可以判断出绝缘水平下降的严重程度，便于开展绝缘子串的状态检修，可以减少工作量，提高测量准确度和安全性。
【IPC分类】G01R31/12, G01R29/12
【公开号】CN104931800
【申请号】CN201510270043
【发明人】李学刚, 陈建民, 万康, 李马骁, 郗来迎, 殷震, 鲁轩, 田冬梅
【申请人】国家电网公司, 国网天津市电力公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月25日