本發(fā)明屬于無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于無(wú)人機(jī)的絕緣子憎水性檢測(cè)裝置和方法。
背景技術(shù):
輸電線路中的復(fù)合絕緣子受自然環(huán)境影響非常大,會(huì)被灰塵等污穢物所污染,當(dāng)氣候比較濕潤(rùn)時(shí),復(fù)合絕緣子表面由于附著大量污穢物,導(dǎo)致閃絡(luò)電壓降低,甚至在額定工作電壓下都會(huì)發(fā)生污閃,使電網(wǎng)的安全運(yùn)行受到很大的影響。因此必須檢查輸電線路復(fù)合絕緣子表面的污穢情況,并對(duì)污穢進(jìn)行清除。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),憎水性能太差,會(huì)引起復(fù)合絕緣子閃絡(luò)放電,嚴(yán)重會(huì)引起電網(wǎng)安全事故,因此,運(yùn)行人員必須熟悉所管線路的復(fù)合絕緣子憎水性能狀況。
傳統(tǒng)檢測(cè)復(fù)合絕緣子憎水性的方法往往采用簡(jiǎn)單噴水裝置并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)完成分級(jí)判斷。某些電網(wǎng)公司已設(shè)計(jì)出的電動(dòng)噴水裝置也均為手持式設(shè)備,其操作模式需要人工攀爬桿塔,該過(guò)程檢測(cè)效率低、安全性低,且人工對(duì)噴水的判斷不夠準(zhǔn)確。
近年來(lái),無(wú)人機(jī)技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)維中得到了廣泛的應(yīng)用。由于無(wú)人機(jī)具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制靈活;能夠垂直起降;懸停、倒飛、側(cè)飛能力強(qiáng);飛行安全;噪音小等優(yōu)點(diǎn)。因此,無(wú)人機(jī)可以應(yīng)用在電力系統(tǒng)中,減少工作人員登塔操作,節(jié)省人力與時(shí)間,在電力線路中得到了廣泛的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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為了克服上述背景技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提供一種基于無(wú)人機(jī)的絕緣子憎水性檢測(cè)裝置和方法,提供了一種可應(yīng)用于電力行業(yè),對(duì)已投用的復(fù)合絕緣子進(jìn)行憎水性檢測(cè)的帶電作業(yè)方案。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的所采用的技術(shù)方案為:
一種基于無(wú)人機(jī)的絕緣子憎水性檢測(cè)裝置:包括無(wú)人機(jī),無(wú)人機(jī)設(shè)有高壓水箱,高壓水箱通過(guò)輸水管路連接有霧化噴嘴,輸水管路上設(shè)有電磁閥,電磁閥的控制端連接無(wú)人機(jī)的控制器的信號(hào)輸出端;還包括在無(wú)人機(jī)上靠近霧化噴嘴設(shè)置的光纖鏡頭,光纖鏡頭的信號(hào)輸出端通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器連接控制器的信號(hào)輸入端;控制器還連接有紅外測(cè)距儀和無(wú)線通訊器,紅外測(cè)距儀和無(wú)線通訊器。
較佳地,輸水管路設(shè)置于桿狀的絕緣空心管內(nèi)。
較佳地,光纖鏡頭和光電轉(zhuǎn)換器之間通過(guò)光纖連接,光纖連接于光纖鏡頭的一段設(shè)置于絕緣空心管內(nèi)。
較佳地,光纖鏡頭設(shè)置在絕緣空心管內(nèi),位于霧化噴嘴的上方。
較佳地,還包括補(bǔ)光燈,補(bǔ)光燈設(shè)置于光纖鏡頭上方,補(bǔ)光燈的控制端連接控制器的信號(hào)輸出端。
較佳地,紅外測(cè)距儀和無(wú)線通訊器均設(shè)置于無(wú)人機(jī)的機(jī)身,無(wú)線通訊器設(shè)置于機(jī)身頂部,設(shè)置于數(shù)個(gè)旋翼之間的中心位置。
較佳地,控制器包括憎水性檢測(cè)模塊,用于依據(jù)絕緣子片噴水前和噴水后圖像對(duì)絕緣子串的憎水性進(jìn)行評(píng)級(jí),并通過(guò)無(wú)線通訊器將評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)送出去。
本發(fā)明還提供一種利用上述裝置進(jìn)行的基于無(wú)人機(jī)的絕緣子憎水性檢測(cè)方法:
控制器控制無(wú)人機(jī)向待測(cè)絕緣子行進(jìn),并控制無(wú)人機(jī)懸停于靠近待測(cè)絕緣子的安全區(qū)域內(nèi);
控制器通過(guò)光電傳感器接收從光纖鏡頭發(fā)送過(guò)來(lái)的絕緣子片圖像,判斷絕緣子片被遮擋部分面積是否大于等于絕緣子片總面積的40%,若是,則調(diào)整無(wú)人機(jī)位置或光纖鏡頭的拍攝角度,若否,則從絕緣子片圖像中提取并保存為未噴水圖像;
控制器控制電磁閥開(kāi)啟,通過(guò)霧化噴嘴向絕緣子片噴射水霧,然后關(guān)閉電磁閥;
控制器再次通過(guò)光纖鏡頭獲取同一位置的絕緣子片圖像,提取并保存為噴水后圖像;
控制器對(duì)比噴水后圖像和為噴水圖像,依據(jù)預(yù)存的憎水性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)得到絕緣子的憎水性評(píng)級(jí),并將憎水性評(píng)級(jí)結(jié)果通過(guò)無(wú)線通訊器發(fā)送出去。
較佳地,控制器控制無(wú)人機(jī)懸停于靠近待測(cè)絕緣子的安全區(qū)域內(nèi)的方法包括:
紅外測(cè)距儀實(shí)時(shí)獲取無(wú)人機(jī)與待測(cè)絕緣子之間的實(shí)時(shí)距離,當(dāng)實(shí)時(shí)距離小于預(yù)設(shè)安全距離時(shí),控制無(wú)人機(jī)向遠(yuǎn)離待測(cè)絕緣子的方向進(jìn)行預(yù)設(shè)微小距離的行進(jìn),直到實(shí)際距離大于或等于預(yù)設(shè)安全距離;預(yù)設(shè)安全距離和預(yù)設(shè)微小距離均為人工設(shè)定的經(jīng)驗(yàn)值。
較佳地,憎水性風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)采用hc分級(jí)判別標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明中高壓水箱自帶合適的水壓,無(wú)需加裝水泵;通過(guò)控制器控制電磁閥,掌握噴霧時(shí)機(jī)。無(wú)線通信系統(tǒng)安在機(jī)頂?shù)纳隙?,在幾個(gè)旋翼的中間位置。地面工作人員可通過(guò)向無(wú)人機(jī)上的無(wú)線通訊器發(fā)送命令,控制調(diào)整無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài),待無(wú)人機(jī)近鄰復(fù)合絕緣子時(shí),通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載的補(bǔ)光燈進(jìn)行照明,并通過(guò)光纖鏡頭、光電轉(zhuǎn)換器采集符合絕緣子的圖像,然后由控制器開(kāi)啟電磁閥,由霧化噴嘴向復(fù)合絕緣子噴水,然后再一次采集含水珠的復(fù)合絕緣子圖像,噴水前后的光纖鏡頭位置應(yīng)保持一致。紅外測(cè)距儀實(shí)時(shí)反饋無(wú)人機(jī)距離信息,保證無(wú)人機(jī)在噴水或拍照時(shí)的懸停位置正確,并且處于安全區(qū)域以內(nèi),不會(huì)對(duì)絕緣子串造成傷害。通過(guò)本發(fā)明在無(wú)人機(jī)上就可以在控制模塊中把復(fù)合絕緣子的盤面提取出來(lái),最后把取得的復(fù)合絕緣子憎水性等級(jí)發(fā)送給地面工作人員,從而提供了一種新的復(fù)合絕緣子憎水性智能檢測(cè)方案。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的控制器與無(wú)線通訊器、紅外測(cè)距儀、電磁閥、光電轉(zhuǎn)換器、光纖鏡頭的連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1-旋翼,2-無(wú)線通訊器,3-紅外測(cè)距儀,4-高壓水箱,5-電磁閥,6-輸水管路,7-霧化噴嘴,8-光纖鏡頭,9-絕緣空心管,10-補(bǔ)光燈,11-光纖,12-光電轉(zhuǎn)換器,13-控制器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例一
一種基于無(wú)人機(jī)的絕緣子憎水性檢測(cè)裝置:包括無(wú)人機(jī),無(wú)人機(jī)設(shè)有高壓水箱4,高壓水箱4通過(guò)輸水管路6連接有霧化噴嘴7,輸水管路6上設(shè)有電磁閥5,電磁閥5的控制端連接無(wú)人機(jī)的控制器13的信號(hào)輸出端;還包括在無(wú)人機(jī)上靠近霧化噴嘴7設(shè)置的光纖鏡頭8,光纖鏡頭8的信號(hào)輸出端通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器12連接控制器13的信號(hào)輸入端;控制器13還連接有紅外測(cè)距儀3和無(wú)線通訊器2,紅外測(cè)距儀3和無(wú)線通訊器2。
輸水管路6設(shè)置于桿狀的絕緣空心管9內(nèi)。
光纖鏡頭8和光電轉(zhuǎn)換器12之間通過(guò)光纖11連接,光纖11連接于光纖鏡頭8的一段設(shè)置于絕緣空心管9內(nèi)。
光纖鏡頭8設(shè)置在絕緣空心管9內(nèi),位于霧化噴嘴7的上方。
還包括補(bǔ)光燈10,補(bǔ)光燈10設(shè)置于光纖鏡頭8上方,補(bǔ)光燈10的控制端連接控制器13的信號(hào)輸出端。
紅外測(cè)距儀3和無(wú)線通訊器2均設(shè)置于無(wú)人機(jī)的機(jī)身,無(wú)線通訊器2設(shè)置于機(jī)身頂部,設(shè)置于數(shù)個(gè)旋翼1之間的中心位置。本實(shí)施例的輸水管路6為塑料水管。
控制器13包括憎水性檢測(cè)模塊,用于依據(jù)絕緣子片噴水前和噴水后圖像對(duì)絕緣子串的憎水性進(jìn)行評(píng)級(jí),并通過(guò)無(wú)線通訊器2將評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)送出去。
本實(shí)施例所述的裝置中,控制器13用于控制無(wú)人機(jī)內(nèi)各種操作,無(wú)線通訊器2用于實(shí)時(shí)傳輸?shù)孛婧蜔o(wú)人機(jī)的信號(hào),憎水性檢測(cè)模塊可以分析出被測(cè)復(fù)合絕緣子的憎水性等級(jí),紅外測(cè)距儀3用于測(cè)量無(wú)人機(jī)與運(yùn)行中的復(fù)合絕緣子之間的距離。通過(guò)本裝置,可以在無(wú)人機(jī)上得到被測(cè)復(fù)合絕緣子的憎水性等級(jí),并由無(wú)線通訊器2把結(jié)果傳遞給地面工作人員。
高壓水箱4用于向復(fù)合絕緣子噴水提供水源,電磁閥5與控制器13相連接,控制器13可以控制電磁閥5的開(kāi)啟和關(guān)閉,控制噴水量。輸水管路6用于連接電磁閥5后到霧化噴嘴7的部分,保證靠近運(yùn)行中的復(fù)合絕緣子時(shí)的絕緣安全,輸水管路6套在絕緣空心管9里面。霧化噴嘴7可以360°旋轉(zhuǎn),確保噴出來(lái)的水霧是均勻的。
無(wú)人機(jī)飛到一定的區(qū)域后,由紅外測(cè)距儀3可以檢測(cè)無(wú)人機(jī)和運(yùn)行中的復(fù)合絕緣子是否在安全距離范圍內(nèi),然后考慮是否拍照。拍照前,先用光纖鏡頭8找到需要拍攝絕緣子的角度,然后鎖定鏡頭后,由光纖鏡頭8將圖片信息由光纖11傳遞到光電轉(zhuǎn)換器12中,將圖片的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖片的電信號(hào),然后將電信號(hào)傳遞給控制器13,控制器13采集圖片電信號(hào)后,由無(wú)線通訊器2及時(shí)將絕緣子憎水性圖片發(fā)送給地面的工作人員。
補(bǔ)光燈10其主要作用是在缺乏光線條件情況下拍攝時(shí)提供輔助光線,消除陰影,同時(shí)增強(qiáng)了水珠和背景的對(duì)比度,以得到易于識(shí)別的復(fù)合絕緣子憎水性圖片。補(bǔ)光燈10具有調(diào)節(jié)亮度、顏色的作用,可以按照工作人員的想法合理的選擇特定的顏色光照射復(fù)合絕緣子。
控制器13用于控制無(wú)人機(jī)內(nèi)各種操作,如在噴霧控制器13內(nèi)可以控制電磁閥5的開(kāi)啟和關(guān)閉,控制噴水量,也可以控制霧化噴嘴7的360°自由旋轉(zhuǎn);如在數(shù)字圖像采集模塊內(nèi)可以控制光電轉(zhuǎn)換器12的開(kāi)關(guān),補(bǔ)光燈10的亮度和顏色;同時(shí)也可以控制無(wú)人機(jī)的飛、降、轉(zhuǎn)、停,并把所有的信息輸入到無(wú)線通訊器2中,使地面工作人員可以實(shí)時(shí)的操控?zé)o人機(jī)的行為。
無(wú)線通訊器2是聯(lián)系地面人員和無(wú)人機(jī)的橋梁,它應(yīng)該具備以下特點(diǎn):①體積小巧:發(fā)射機(jī)體積小巧,重量輕,能夠減少無(wú)人機(jī)承載壓力,有易于無(wú)人機(jī)空中任務(wù)完成。②可靠性高:系統(tǒng)采用先進(jìn)的cofdm調(diào)制技術(shù),抗干擾能力非常強(qiáng),同時(shí)采用256位aes加密技術(shù),能夠有效的防止干擾和竊聽(tīng)。③易用性強(qiáng):采用高科技手段,進(jìn)行智能化設(shè)計(jì),盡量減少系統(tǒng)操作的復(fù)雜性,并作到系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,維護(hù)簡(jiǎn)單。④傳輸距離遠(yuǎn):系統(tǒng)功率控制在1w以內(nèi),利用無(wú)人機(jī)飛行高度,能夠保障傳輸距離在3公里以上,同時(shí)系統(tǒng)有較強(qiáng)的繞射能力和穿透能力,能夠應(yīng)對(duì)建筑物阻擋問(wèn)題。⑤傳輸圖像清晰:系統(tǒng)采用最新h.264/mpeg-2/4壓縮方式,所傳視頻能夠達(dá)到d1效果,使無(wú)人機(jī)所拍的圖像清晰展現(xiàn)至用戶面前。
紅外測(cè)距設(shè)備安裝在無(wú)人機(jī)內(nèi)部,位于機(jī)頂,它的紅外測(cè)距儀3可以采集到整個(gè)無(wú)人機(jī)到運(yùn)行中的復(fù)合絕緣子的距離信息,讓地面工作人員判斷無(wú)人機(jī)是否處于安全工作位置,這是保證能順利采集到復(fù)合絕緣子憎水性圖片的前提條件。
憎水性檢測(cè)模塊可以分析出被測(cè)復(fù)合絕緣子的憎水性等級(jí),直接把復(fù)合絕緣子的hc等級(jí)由無(wú)線通訊器2把結(jié)果傳遞給地面工作人員。
無(wú)人機(jī)采用多旋翼1結(jié)構(gòu),沒(méi)有復(fù)雜的傳動(dòng)裝置,可垂直起降,能精確懸停,并且拍攝角度多變,保證拍攝圖像的效果和質(zhì)量,操作簡(jiǎn)便,適合于輸電線路復(fù)合絕緣子憎水性檢測(cè)。具體操作是通過(guò)地面人員的操控指令,把指示信號(hào)發(fā)射到無(wú)人機(jī)無(wú)線通訊器2,命令無(wú)人機(jī)執(zhí)行各種操作。同時(shí),將復(fù)合絕緣子憎水性結(jié)果通過(guò)無(wú)線通訊器2傳送給地面工作人員。
實(shí)施例二
一種實(shí)施例一所述裝置進(jìn)行的基于無(wú)人機(jī)的絕緣子憎水性檢測(cè)方法:
控制器13控制無(wú)人機(jī)向待測(cè)絕緣子行進(jìn),并控制無(wú)人機(jī)懸停于靠近待測(cè)絕緣子的安全區(qū)域內(nèi);
控制器13通過(guò)光電傳感器接收從光纖鏡頭8發(fā)送過(guò)來(lái)的絕緣子片圖像,判斷絕緣子片被遮擋部分面積是否大于等于絕緣子片總面積的40%,若是,則調(diào)整無(wú)人機(jī)位置或光纖鏡頭8的拍攝角度,若否,則從絕緣子片圖像中提取并保存為未噴水圖像;
控制器13控制電磁閥5開(kāi)啟,通過(guò)霧化噴嘴7向絕緣子片噴射水霧,然后關(guān)閉電磁閥5;
控制器13再次通過(guò)光纖鏡頭8獲取同一位置的絕緣子片圖像,提取并保存為噴水后圖像;
控制器13對(duì)比噴水后圖像和為噴水圖像,依據(jù)預(yù)存的憎水性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)得到絕緣子的憎水性評(píng)級(jí),并將憎水性評(píng)級(jí)結(jié)果通過(guò)無(wú)線通訊器2發(fā)送出去。
控制器13控制無(wú)人機(jī)懸停于靠近待測(cè)絕緣子的安全區(qū)域內(nèi)的方法包括:
紅外測(cè)距儀3實(shí)時(shí)獲取無(wú)人機(jī)與待測(cè)絕緣子之間的實(shí)時(shí)距離,當(dāng)實(shí)時(shí)距離小于預(yù)設(shè)安全距離時(shí),控制無(wú)人機(jī)向遠(yuǎn)離待測(cè)絕緣子的方向進(jìn)行預(yù)設(shè)微小距離的行進(jìn),直到實(shí)際距離大于或等于預(yù)設(shè)安全距離;預(yù)設(shè)安全距離和預(yù)設(shè)微小距離均為人工設(shè)定的經(jīng)驗(yàn)值。憎水性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)采用hc分級(jí)判別標(biāo)準(zhǔn)。
無(wú)人機(jī)為本發(fā)明主要的動(dòng)力部分,其他部件安裝在無(wú)人機(jī)內(nèi)部,依托無(wú)人機(jī)飛行進(jìn)入復(fù)合絕緣子串附近。控制器13實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)外圍設(shè)備的供電和控制,并對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行進(jìn)行控制。機(jī)內(nèi)無(wú)線通訊器2實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)和地面工作人員的通訊,接收噴水指令,并發(fā)送距離等數(shù)據(jù)。
工作人員通過(guò)發(fā)射信號(hào)控制無(wú)人機(jī)的控制器13,實(shí)現(xiàn)噴霧控制器13對(duì)復(fù)合絕緣子進(jìn)行噴霧。然后,采集噴水前后的復(fù)合絕緣子圖像,并在控制器13中提取出復(fù)合絕緣子的盤面,將復(fù)合絕緣子憎水性等級(jí)信息由無(wú)線通訊器2發(fā)送至地面端。
霧化噴嘴7和電磁閥5通過(guò)輸水管路6連接,輸水管路6將高壓水箱4中的水向霧化噴嘴7輸送。高壓水箱4固定掛在無(wú)人機(jī)內(nèi)頂部,電磁閥5和輸水管路6位于飛機(jī)內(nèi)的支架上,無(wú)人機(jī)的控制器13設(shè)置在無(wú)人機(jī)內(nèi)頂部。電磁閥5與無(wú)人機(jī)的控制器13相連接,無(wú)人機(jī)的控制器13可以控制電磁閥5的開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)噴水的啟停。高壓水箱4攜帶一定的水量,用于向復(fù)合絕緣子噴霧提供水源。通過(guò)向無(wú)人機(jī)的控制器13中發(fā)送指令,實(shí)現(xiàn)電磁閥5控制噴水通路,實(shí)現(xiàn)噴水時(shí)機(jī)的控制。
光纖鏡頭8設(shè)置在絕緣空心管9上,且位于噴嘴附近,用于拍攝其前方復(fù)合絕緣子的圖像。無(wú)人機(jī)飛到一定的區(qū)域后,由紅外測(cè)距儀3可以檢測(cè)無(wú)人機(jī)和運(yùn)行中的復(fù)合絕緣子是否在安全距離范圍內(nèi),然后考慮是否拍照。拍照前,先用光纖鏡頭8找到需要拍攝絕緣子的角度,然后鎖定鏡頭后,由光纖鏡頭8將圖片信息由光纖11傳遞到光電轉(zhuǎn)換器12中,將圖片的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖片的電信號(hào),然后將電信號(hào)傳遞給控制器13,控制器13采集圖片電信號(hào)后,由無(wú)線通訊器2及時(shí)將絕緣子憎水性等級(jí)發(fā)送給地面的工作人員。
但是,由于運(yùn)行中的復(fù)合絕緣子背景復(fù)雜多變,在使用無(wú)人機(jī)拍攝復(fù)合絕緣子憎水性圖片時(shí)需要根據(jù)外圍環(huán)境和復(fù)合絕緣子的具體情況,選擇合適的拍攝方法。在拍攝參數(shù)方面,需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的光照強(qiáng)度、氣候、可飛行高度等條件,選擇合適的補(bǔ)光燈10的亮度和顏色,使得目標(biāo)物圖像清晰、亮度均勻、顏色正常,從而獲得最佳圖像效果。在拍攝方法方面,應(yīng)該保證整個(gè)飛機(jī)絕緣安全和不影響電網(wǎng)正常運(yùn)行的前提下,盡量縮短無(wú)人機(jī)與復(fù)合絕緣子的距離,以便得到更多圖像的細(xì)節(jié)信息,同時(shí)噴霧前后的拍攝應(yīng)保持光纖鏡頭8位置完全一致,通過(guò)裁剪的方法使得兩次圖像剛好被裁剪到鏡頭里。
紅外測(cè)距儀3是激光紅外測(cè)距儀3,選擇精度為最高的類型。激光紅外測(cè)距儀3在工作時(shí)向復(fù)合絕緣子射出一束很細(xì)的激光,由光電元件接收復(fù)合絕緣子反射的激光束,測(cè)距儀內(nèi)部的計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)差,計(jì)算出無(wú)人機(jī)到復(fù)合絕緣子的距離。實(shí)時(shí)采集的距離數(shù)據(jù)由導(dǎo)線傳輸?shù)娇刂破?3內(nèi),然后通過(guò)機(jī)內(nèi)無(wú)線通訊器2傳送至地面端的信號(hào)接收器,然后輔助工作人員判斷無(wú)人機(jī)飛行情況。把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的復(fù)合絕緣子憎水性圖像在控制器13中提取出復(fù)合絕緣子盤面圖像,傳輸?shù)綑C(jī)內(nèi)無(wú)線通訊器2,然后把復(fù)合絕緣子盤面信息發(fā)射給地面工作人員。
現(xiàn)在來(lái)介紹控制器13中提取復(fù)合絕緣子盤面的算法。
復(fù)合絕緣子串盤面是一個(gè)個(gè)橢圓形狀連接而成的,而且從圖中可以看出橢圓之間連接非常緊密,幾乎所有的橢圓邊都有不同程度地被遮擋。由于噴水前后拍照需要鏡頭位置完全一致,所以從最開(kāi)始無(wú)人機(jī)進(jìn)入復(fù)合絕緣子串附近時(shí),就應(yīng)該給鏡頭選擇一個(gè)合適的視野,并通過(guò)觀察需要被測(cè)試的復(fù)合絕緣子片,并估計(jì)其復(fù)合絕緣子片的邊緣被遮擋比例不超過(guò)40%,然后鏡頭鎖定并對(duì)其進(jìn)行拍攝,最后裁剪出復(fù)合絕緣子片的部分圖像,然后選擇合適的水量進(jìn)行噴霧,拍攝噴霧后的復(fù)合絕緣子片圖像方法和噴水前一樣,只是要保證兩次鏡頭位置完全一致,并最后裁剪出了復(fù)合絕緣子片。因此,考慮到復(fù)合絕緣子串的實(shí)際形狀,這里采用基于hough變換的三點(diǎn)橢圓檢測(cè)算法從圖像中提取出復(fù)合絕緣子盤面。
最后在憎水性圖像分析程序中,通過(guò)水珠(水跡)形狀特征量進(jìn)行憎水性分級(jí)判斷。
水珠(水跡)的特征量包括水珠(水跡)的面積大小、個(gè)數(shù)、形狀等,由數(shù)字圖像分析程序獲得。參照復(fù)合絕緣子憎水性hc分級(jí)法,由這些水珠(水跡)的特征量將憎水性分成hc1-hc7共7個(gè)等級(jí),其中hc1-hc3為憎水性狀態(tài),hc4為中間過(guò)渡狀態(tài),hc5-hc7為親水狀態(tài),下表給出了憎水性分級(jí)判據(jù)。
噴水分級(jí)法憎水性分級(jí)判據(jù)
而本發(fā)明專利中高壓水箱4、電磁閥5、塑料水管、空心絕緣桿及霧化噴嘴7組成噴霧控制模塊。高壓水箱4自帶合適的水壓,無(wú)需加裝水泵;噴霧控制模塊是把高壓水箱4固定在機(jī)內(nèi)頂部,然后連出一條塑料水管,通過(guò)電磁閥5控制噴霧時(shí)機(jī)。
本發(fā)明專利還考慮了復(fù)合絕緣子盤面的形狀,可以由基于hough變換的三點(diǎn)橢圓檢測(cè)算法提取,以及hc分級(jí)判別法。復(fù)合絕緣子憎水性等級(jí)判別工作設(shè)在無(wú)人機(jī)中進(jìn)行,把復(fù)合絕緣子盤憎水性等級(jí)由通信系統(tǒng)發(fā)射給地面工作人員。
數(shù)字圖像采集模塊由光纖鏡頭8、光纖11、光電轉(zhuǎn)換器12、補(bǔ)光燈10組成。光纖鏡頭8設(shè)置在空心絕緣桿里,且位于噴嘴附近,用于拍攝其前方復(fù)合絕緣子的圖像,由光纖鏡頭8將圖片信息由光纖11傳遞到光電轉(zhuǎn)換器12中,將圖片的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖片的電信號(hào)。
而本發(fā)明專利的無(wú)線通信系統(tǒng)安在機(jī)頂?shù)纳隙耍趲讉€(gè)旋翼1的中間位置。本發(fā)明的輔助裝置就是紅外測(cè)距儀3,沒(méi)有測(cè)量溫濕度與高度的裝置。紅外測(cè)距儀3在工作時(shí)向復(fù)合絕緣子射出一束很細(xì)的激光,由光電元件接收復(fù)合絕緣子反射的激光束,測(cè)距儀內(nèi)部的計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)差,計(jì)算出無(wú)人機(jī)到復(fù)合絕緣子的距離。
應(yīng)當(dāng)理解的是,對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換,而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。