一、概述

大氣污染造成的輸變電設備外絕緣污閃對電力系統造成了嚴重危害。多年來(lái)為了防止輸電線(xiàn)路污閃事故，電力系統做了大量的工作，采取了大量的技術(shù)措施，取得了一定的成效；但是輸變電線(xiàn)路的污閃事故仍占輸電事故的比重較大，而且輸電線(xiàn)路特別是超高壓輸電線(xiàn)路污閃事故誘發(fā)重大、特大電網(wǎng)事故的可能性非常高。做為超高壓輸電線(xiàn)路運行維護單位，搞好所轄輸電線(xiàn)路的絕緣子憎水性測量，掌握輸電線(xiàn)路絕緣子的憎水性數據，從而指導輸電線(xiàn)路清掃、調爬及噴涂防污閃涂料，對防止輸電線(xiàn)路污閃事故的發(fā)生有著(zhù)極其重要的意義。

本系統實(shí)現了架空輸電線(xiàn)路巡檢無(wú)人機的最優(yōu)策略，實(shí)現自主飛行、導航、噴水、無(wú)線(xiàn)傳輸、典型故障識別等，構建以信息化、智能化為特征的最優(yōu)化無(wú)人機巡檢模式，提高絕緣子缺陷發(fā)現能力和運維管控水平。

本檢測系統分為定量噴水，實(shí)時(shí)取照，憎水性圖像分析。無(wú)人機攜帶定量噴水裝置靠近被測絕緣子，距被測絕緣子合適距離開(kāi)始進(jìn)行定量噴水，并實(shí)時(shí)將圖像傳回地面控制臺?？刂婆_將照片轉入計算機，通過(guò)專(zhuān)用憎水分析軟件進(jìn)行憎水性等級判斷。

本系統包括三大裝置：無(wú)人機智能帶電噴水裝置（無(wú)人機主要技術(shù)參數見(jiàn)下表）、憎水性數字圖片拍攝裝置以及憎水性分析軟件（便攜式計算機）裝置。

1．無(wú)人機智能帶電噴水裝置由遠程無(wú)線(xiàn)控制系統、智能可控噴水系統、微型電泵驅動(dòng)噴水模塊及絕緣操作桿等組成，可帶電對110kV及以上電壓等級復合絕緣子進(jìn)行定量噴水霧。

2．憎水性數字圖片拍攝裝置為微型數碼攝像機，采用兩種方式獲取憎水性圖片：①靜像拍攝；②動(dòng)態(tài)錄像并截取靜像。

3．憎水性分析軟件通過(guò)兩種方式進(jìn)行憎水性等級判斷： 

①基于圖像對比法的判斷方法； 

②基于數字圖像分析技術(shù)的客觀(guān)判斷方法。給出人工、計算機相結合的憎水性帶電檢測方法，同時(shí)制定出人工智能?chē)娝旨壏◣щ姍z測復合絕緣子憎水性的無(wú)人機的操作規程。

本套基于無(wú)人機平臺的絕緣子憎水性檢測系統包含：遠程遙控系統、無(wú)人機平臺、防撞測距系統、RTK強磁場(chǎng)抗干擾系統、電池部分、無(wú)人機供電系統、電機驅動(dòng)電路、電機驅動(dòng)電路供電系統、噴水裝置和拍照系統。采用無(wú)線(xiàn)遠程控制，不必擔心人員受到傷害和引發(fā)接地故障。各部分通過(guò)加強的無(wú)線(xiàn)信號或者抗干擾有線(xiàn)連接方式緊密的結合在一起。

在實(shí)際操作過(guò)程中，操作人員通過(guò)遠程遙控控制無(wú)人機起飛，飛抵絕緣子附近，對準位置，控制無(wú)人機噴水，并在噴水后拍照記錄然后回傳。最后通過(guò)電腦端強大的分析軟件來(lái)分析出絕緣子的憎水性等級。

二、功能特點(diǎn)

1．利用定時(shí)器和噴水電機驅動(dòng)來(lái)精確的控制噴水量和噴水時(shí)間。

2．利用高清攝像頭及時(shí)進(jìn)行噴水后的圖像捕捉。

3．利用RTK抗干擾技術(shù)來(lái)抵御來(lái)自高壓環(huán)境的電磁干擾。

4．利用激光測距技術(shù)來(lái)精確判斷噴頭距絕緣子的距離。

5. 控制盒是有高強度ABS塑料注塑而成，質(zhì)量輕，強度大，耐磨性較好。

6. 水泵可旋轉噴頭經(jīng)特殊工藝制備，可任意調節噴水角度，可噴射實(shí)心圓椎體水霧，從而可以保證待測試樣表面各部分均勻受水。

7. 整套系統質(zhì)量輕，簡(jiǎn)單大方，靈活度高，拆卸方便，耐磨性好，使用簡(jiǎn)便，可以適應比較復雜的環(huán)境，更好的檢測一些不易噴射到的絕緣子面，更好的解除安全隱患。

8. 節省維護成本，提高事故預防能力，提高事故響應速度，從而提高整個(gè)電網(wǎng)的安全運行水平。并且能夠對高壓線(xiàn)路絕緣子的憎水性狀況進(jìn)行常態(tài)化管理，從而有效地遏制因絕緣子污閃而導致的安全運行事故。

三、主要技術(shù)參數

1無(wú)人機載體：大疆無(wú)人機經(jīng)緯M600PRO

大疆經(jīng)緯M600Pro負重6kg飛行時(shí)間可達16min，并且可以加載RTK抗干擾飛控系統使無(wú)人機的抗干擾能力和穩定性得到極大提升。同時(shí)，大疆配備有成套高倍攝像頭和圖傳系統，無(wú)需外加其他廠(chǎng)家攝像設備和圖傳設備的工作，利于系統穩定工作。

遙控器

標配電池（型號： TB48S）

充電器（型號： MC6S600 ）

2. 帶電噴水裝置

裝置采用了無(wú)線(xiàn)自控技術(shù)和微型電泵驅動(dòng)等技術(shù)，自動(dòng)化程度高。裝置采用模塊化結構，由四部分組成： ①無(wú)線(xiàn)信號發(fā)射部分、②空心絕緣操作桿、③無(wú)線(xiàn)信號接收和微型電泵控制部分、④微型電泵驅動(dòng)噴水部分。各部分拆裝、更換方便。裝置結構緊湊，重量輕，便于攜帶和操作，適合現場(chǎng)使用。

⑴空心絕緣操作桿的材料為玻璃纖維增強環(huán)氧樹(shù)脂基復合材料，標配長(cháng)度為2m。

⑵無(wú)線(xiàn)信號接收和微型電泵控制部分由嵌于空心絕緣操作桿前端內的無(wú)線(xiàn)信號接收頭、可充電電源、無(wú)線(xiàn)信號接收和微型電泵控制器三部分構成。無(wú)線(xiàn)信號接收頭通過(guò)導線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)信號接收和微型電泵控制器相連?？沙潆婋娫礊?000mAh鋰電池，可保證裝置噴水2小時(shí)，能滿(mǎn)足現場(chǎng)長(cháng)時(shí)間測量要求。

⑶電動(dòng)噴水部分是由微型電泵、水壺以及可旋轉噴頭構成?？尚D噴頭通過(guò)連接附件與微型電泵腔連接，連接附件通過(guò)水管與微型電泵連接實(shí)現向可旋轉噴頭供水?？尚D噴頭經(jīng)特殊工藝制備，可任意調節噴水角度，可噴射實(shí)心圓椎體水霧，從而可以保證待測試樣表面各部分均勻受水。

3. 絕緣子噴水圖像拍攝裝置

噴水圖像的拍攝裝置采用具有高像素、高光學(xué)變焦性能、高存儲量、定焦速度快、曝光速度快、防抖動(dòng)性能優(yōu)異及具有靜像拍攝功能的微型數碼攝像機。本裝置選用微型數碼攝像機，其基本參數為：質(zhì)量 440g、焦距5.1-51mm、10倍光學(xué)變焦、靜像拍攝時(shí)330萬(wàn)有效像素。

4. 憎水性后臺分析軟件裝置

通過(guò)憎水性分析軟件來(lái)分析運行復合絕緣子的憎水性狀態(tài)。本軟件的核心功能為憎水性等級判斷，由客觀(guān)判斷和主觀(guān)判斷兩部分組成。

四、配置清單

六、產(chǎn)品意義

本系統針對現有的高壓線(xiàn)路巡線(xiàn)系統實(shí)時(shí)性差、自動(dòng)化程度低、智能化應用水平有限等問(wèn)題，運用無(wú)人機視頻實(shí)時(shí)傳輸與分發(fā)技術(shù)、無(wú)人機智能?chē)娝夹g(shù)、線(xiàn)狀目標自動(dòng)跟蹤技術(shù)、圖像智能識別技術(shù)、大數據分析技術(shù)、遠程無(wú)線(xiàn)控制技術(shù)等，形成了一套基于人工智能的高壓線(xiàn)路絕緣子巡檢無(wú)人機系統，以大疆無(wú)人機經(jīng)緯M600PRO作為載體，包括絕緣子憎水性無(wú)人機智能帶電噴水裝置、憎水性數字圖片拍攝、傳輸裝置、傳感器以及憎水性分析軟件（便攜式計算機）等組件?？蓭щ妼?10kV及以上電壓等級復合絕緣子進(jìn)行定量噴水霧，并將數字圖像及視頻實(shí)時(shí)回傳至后端系統進(jìn)行分析計算，并結合復合絕緣子的長(cháng)期憎水性變化趨勢及污穢狀態(tài)進(jìn)行大數據分析，具有準確度高、安全、價(jià)格低廉、效率高、無(wú)污染、勞動(dòng)量小的優(yōu)點(diǎn)，有助于管理人員進(jìn)行科學(xué)的判斷，以及時(shí)采取合理的防治措施及方案，達到絕緣子正常使用的目的。同時(shí)制定出可控噴水分級法帶電檢測無(wú)人機的操作規程并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化、工程化推廣應用。