高压带电在线巡检装置及方法与流程

本发明涉及输变电技术领域，特别是一种高压带电在线巡检装置及方法，可以有效排查高压带电设备及电路的裂纹、焊接缺陷等故障隐患。

背景技术：

在输变电配送领域高压线路的可靠性占有非常重要的位置，通过对高压输变电装置的在线巡检，可以及时发现故障隐患，避免造成更大的人员和经济损失。现有技术中，对高压输变电装置的在线巡检通常采用人工巡检方式，这种方式受制于气候及环境因素影响较大，同时也存在人工成本高，具有一定危险性的缺点。近年来，又出现了无人机巡检及机器人巡检的方式，这两种方式具有其便捷性，但需要制造专用巡检无人机或专用巡检机器人，灵活性不够，同时高压带电在线巡检具有一定危险性，上述两种方案的防坠毁性不好，无法防坠毁并记录相关事故隐患。

技术实现要素：

本发明提供了一种高压带电在线巡检装置及方法，通过单独的具有防坠毁系统的独立吊箱与无人机结合，可以与各种型号的无人机配合，很好地兼顾了高压带电在线巡检装置的经济型和灵活性。

本发明的一种高压带电在线巡检装置，包括可吊装在无人机下方的吊箱，该吊箱包括壳体，检测口，壳体左右两端对称设置有与无人机对接可脱离的固定卡，在吊箱壳体底部设置有气垫，在吊箱的一面设置有声波检测窗口、光学窗口、距离检测窗口，吊箱一侧的分为左、中、右三处的散热风道入口，吊箱另一侧设置有一处吊箱风道出口，所述吊箱还包括红外窗口，所述红外窗口两侧对称设置有所述距离检测窗口，所述吊箱内部包括红外传感器、距离传感器、光学摄像传感器、微控制器、运动姿态传感控制器、超声波传感器、电源系统以及通讯模块及防坠毁系统，所述吊箱箱体为金属制，箱内仪器与箱体绝缘。

进一步的，所述红外传感器用于通过红外测温方式测量输电装置表面缺陷特征(高压带电设备裂纹、虚焊等缺陷处温度会升高)，所述距离传感器将距离参数发送微控制器并通过通讯模块以无线方式发送给无人机，所述微控制器用于获得吊箱各传感器的传感数据进行综合处理，识别缺陷特征，当识别出缺陷特征后记录相关图像信息、位置信息等，并通过通讯装置发送给远程控制中心，所述运动姿态传感控制器含陀螺仪、加速度传感器、水平仪、GPS与北斗双星导航模块，所述超声波传感器利用超声波进行探伤，所述吊箱内还包括通讯模块、电源系统以及防坠毁系统。

进一步的，所述吊箱还具有三条散热风道，入风口分为三处，分布于吊箱的一侧，出风口为一处，设置于吊箱的另一侧，风道一从入风口分别经距离传感器一端和光学摄像传感器和微控制器，风道二分别经红外传感器，运动姿态传感器和微控制器，风道三经距离传感器的不同于风道一所经过的另一端、超声波传感器、电源系统，最后经微控制器，所述风道一、二、三经微控制器后汇总为一条风道经出口排出吊箱外。

进一步的，所述防坠毁系统包括位于吊箱上部的姿态控制气球和箱体下部的气垫，在所述吊箱箱体内仪器与吊箱壳体间的弹性缓冲装置，以及包含独立电池供电的求救信号发出装置。

进一步的，当所述运动姿态传感控制器感知到发声异常动作(如坠落)时，控制所述与无人机对接的固定卡脱钩，与无人机断开连接，由微控制器控制弹出并快速充气，利用重心调整原理调整箱体姿态。

进一步的，所述姿态控制气球平时折叠掩藏于检测口的内部，所述气垫平时充气。

本发明还包括一种用于所述高压带电在线巡检装置的防坠毁控制方法，包括当所求救信号发出装置通过运动姿态控制器感知异常动作(如坠落)后接通内置电池并自动发出求救和位置信号。

进一步的，所述吊箱还包括电压传感器，所述触电传感器与所述运动姿态传感控制器电连接，当所述触电传感器感知所述高压带电在线巡检装置高压触电时，所述运动姿态传感控制器产生单独的高压触电故障码，通过所述求救信号发送给外部控制中心。

进一步的，当所述高压带电在线巡检装置坠地后，所述运动姿态控制器感知所述高压带电在线巡检装置位置稳定后，再次通过所述触电传感器感知吊箱壳体带电情况，并将所述吊箱壳体带电情况形成单独的状态码通过所述求救信号发送给外部控制中心。

进一步的，所述通讯模块和所述求救信号发出装置均采用卫星通讯。

本发明通过单独的具有防坠毁系统的独立吊箱与无人机结合，可以与各种型号的无人机配合，很好地兼顾了高压带电在线巡检装置的经济型和灵活性。

附图说明

图1表示本发明实施例的高压带电在线巡检装置与无人机组合的示意图；

图2表示本发明实施例的高压带电在线巡检装置壳体结构示意图；

图3表示本发明实施例的高压带电在线巡检装置内部组成模块及风道示意图；

图4表示本发明实施例的高压带电在线巡检装置防坠毁系统姿态调整示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的一种高压带电在线巡检装置，包括吊箱1-2，所述吊箱1-2可吊装在无人机1-1下方，该吊箱1-2包括壳体2-1，检测口2-2，壳体左右两端对称设置有与无人机对接固定卡2-3，在吊箱壳体2-1底部设置有气垫2-4，在吊箱2-1的一面设置有声波检测窗口2-5，光学窗口2-6，距离检测窗口2-7，以及吊箱一侧的分为左、中、右三处的散热风道入口，吊箱另一侧设置有一处吊箱风道出口，所述吊箱还包括红外窗口2-8，所述红外窗口两侧对称设置有所述距离检测窗口，所述吊箱1-2内部包括红外传感器3-1、距离传感器3-2、光学摄像传感器3-3、微控制器3-4、运动姿态传感控制器3-5、超声波传感器3-6、电源系统3-7以及通讯模块及防坠毁系统，所述吊箱箱体为金属制，箱内仪器与箱体绝缘。

所述红外传感器3-1用于通过红外测温方式测量输电装置表面缺陷特征，所述距离传感器将距离参数发送微控制器并通过通讯模块以无线方式发送给无人机，所述微控制器用于获得吊箱各传感器的传感数据进行综合处理，识别缺陷特征，当识别出缺陷特征后记录相关图像信息、位置信息等，并通过通讯装置发送给远程控制中心，所述运动姿态传感控制器3-5，含陀螺仪、加速度传感器、水平仪、GPS与北斗双星导航模块，所述超声波传感器3-6利用超声波进行探伤，所述吊箱内还包括通讯模块、电源系统3-7以及防坠毁系统。

所述吊箱还具有三条散热风道3-8，3-9，3-10，入风口分为三处，分布于吊箱的一侧，出风口为一处，设置于吊箱的另一侧，风道一3-8从入风口分别经距离传感器一端和光学摄像传感器和微控制器，风道二3-9分别经红外传感器，运动姿态传感器3-5和微控制器3-4，风道三3-10经距离传感器3-2的不同于风道一3-8所经过的另一端、所述超声波传感器3-6以及超声波传感器3-6、电源系统3-7，最后经微控制器，所述风道一、二、三经微控制器后汇总为一条风道经出口排出吊箱外。

所述防坠毁系统包括位于吊箱上部的姿态控制气球4-1和箱体下部的气垫4-2，在所述吊箱箱体内仪器与吊箱壳体间的弹性缓冲装置，以及包含独立电池供电的求救信号发出装置。

当所述运动姿态传感控制器3-5感知到发声异常动作时，控制所述与无人机对接的固定卡2-1脱钩，与无人机断开连接，由微控制器控制弹出并快速充气，利用重心调整原理调整箱体姿态。所述姿态控制气球平时折叠掩藏于检测口2-2的内部，所述气垫4-2平时充气。当所求救信号发出装置通过运动姿态控制器感知异常动作后接通内置电池并自动发出求救和位置信号。所述吊箱还包括电压传感器，所述触电传感器与所述运动姿态传感控制器电连接，当所述触电传感器感知所述高压带电在线巡检装置高压触电时，所述运动姿态传感控制器产生单独的高压触电故障码，通过所述求救信号发送给外部控制中心。当所述高压带电在线巡检装置坠地后，所述运动姿态控制器感知所述高压带电在线巡检装置位置稳定后，再次通过所述触电传感器感知吊箱壳体带电情况，并将所述吊箱壳体带电情况形成单独的状态码通过所述求救信号发送给外部控制中心。

可选择的，所述通讯模块和所述求救信号发出装置均采用卫星通讯。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。