用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试验装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104158115 A (43)申请公布日 2014.11.19 CN 104158115 A (21)申请号 201410376853.5 (22)申请日 2014.08.01 H02G 1/02(2006.01) G01M 99/00(2011.01) (71)申请人 南方电网科学研究院有限责任公司 地址 510080 广东省广州市越秀区东风东路 水均岗 6、 8 号粤电大厦西塔 申请人 天津航天中为数据系统科技有限公 司 (72)发明人 吴新桥 张巍 陈艳芳 赵克 张贵峰 王英洁 杨鹤猛 陈晓 李锐海 陈鹏 周筑博 张彬 孟晓波 廖永力 王诗奎 王兵 张拯宁 伍。

2、小洁 (74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人 林丽明 (54) 发明名称 用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试 的试验装置 (57) 摘要 本发明是一种用于输电线路巡视用多旋翼无 人机性能测试的试验装置， 包括电源发生器、 耐张 塔、 直线塔、 导线、 地线、 耐张串、 悬垂串和跳线串， 地线的一端与耐张塔连接， 另一端与直线塔连接， 直线塔上装设有悬垂串， 导线的一端通过耐张串 与耐张塔连接， 导线的另一端与装设在直线塔上 的悬垂串连接， 耐张塔上还装设有跳线串 , 电源 发生器的输出与导线连接。本发明的耐张塔、 直 线塔、 导地线、 悬垂绝缘子串、 耐张。

3、绝缘子串、 跳线 串上可模拟实际线路各典型缺陷， 便于多旋翼无 人机可见光和红外巡视能力的测试。本发明电源 发生器可输出 110-1000kV 交流电压和 500kV、 800kV 直流电压， 可模拟各电压等级的实际线 路环境， 测试多旋翼无人机输电线路巡视性能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104158115 A CN 104158115 A 1/1 页 2 1. 一种用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试验装置， 其特。

4、征在于包括有电 源发生器 （1） 、 耐张塔 （2） 、 直线塔 （3） 、 导线 （4） 、 地线 （5） 、 耐张串 （6） 、 悬垂串 （7） 和跳线串 （8） ， 地线 （5） 的一端与耐张塔 （2） 连接， 另一端与直线塔 （3） 连接， 直线塔 （3） 上装设有悬 垂串 （7） ， 导线 （4） 的一端通过耐张串 （6） 与耐张塔 （2） 连接， 导线 （4） 的另一端与装设在直 线塔 （3） 上的悬垂串 （7） 连接， 耐张塔 （2） 上还装设有跳线串 （8） , 电源发生器 （1） 的输出 与导线 （4） 连接。 2. 根据权利要求 1 所述的用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能。

5、测试的试验装置， 其 特征在于上述直线塔 （3） 上设置有鸟窝缺陷(9)， 地线 （5） 上设置有断线缺陷(10)， 导线 （4） 上设置有悬挂漂浮物 (11)， 悬垂串 （7） 上设置有均压环脱落缺陷 (12)， 耐张串 （6） 上设置 有耐张线夹引流板发热缺陷 (13)， 耐张串 （6） 上还设置有玻璃绝缘子雷电闪络痕迹 (14) ， 导线 （4） 上设置有防震锤移位缺陷 (15)， 耐张塔 （2） 上还设置有标志牌脱落缺陷 (16)， 导线 （4） 上还设置有间隔棒变形缺陷 (17)， 跳线串 （8） 上设置有金具销钉脱出缺陷 (18)。 3. 根据权利要求 1 所述的用于输电线路巡视用。

6、多旋翼无人机性能测试的试验装置， 其 特征在于上述电源发生器 （1） 是交直流两用电源发生器。 4. 根据权利要求 3 所述的用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试验装置， 其 特征在于上述电源发生器 （1） 能输出 110-1000kV 交流电压和 500kV、 800kV 直流电压。 5. 根据权利要求 3 所述的用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试验装置， 其 特征在于上述耐张塔 （2） 呼称高 39m， 直线塔 （3） 呼称高 45m， 两档的档距均为 250m， 耐张段 长度为 500m。 6.根据权利要求1至5任一项所述的用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试 验装置。

7、， 其特征在于上述耐张塔 （2） 和 / 或直线塔 （3） 上安装有摄像机。 7.根据权利要求1至5任一项所述的用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试 验装置， 其特征在于上述耐张塔 （2） 和 / 或直线塔 （3） 上安装有气象监测装置。 权 利 要 求 书 CN 104158115 A 2 1/3 页 3 用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试验装置 技术领域 0001 本发明属于输电线路运维范畴， 特别是一种用于输电线路巡视用多旋翼无人机性 能测试的试验装置。 背景技术 0002 随着我国电网行业的发展， 多旋翼无人机作为一种新型输电线路巡检手段， 可用 于快速获取输电线路本体及。

8、通道信息， 还具有便于携带、 移动性高的优点。 为保证多旋翼无 人机用于输电线路巡检的安全性、 适用性， 需对其飞行性能、 巡检性能进行测试。 0003 对于输电线路巡检用多旋翼无人机性能测试， 一方面需测试其飞行性能进行， 如 载重能力、 抗风能力、 续航时间等。 另一方面需针对电力行业的特殊需求， 测试其巡检性能， 即其在输电线路环境下的电磁兼容适应性、 拍摄图像、 传输图像等。 0004 在实际运行线路上进行多旋翼无人机性能测试， 存在诸多不足。 一方面， 由于实际 线路带负荷运行， 多旋翼无人机性能测试存在一定安全隐患， 电压等级越高， 风险越大。另 一方面， 实际线路电压等级不可调整。

9、， 对多旋翼无人机电磁兼容性能测试存在一定局限性。 同时， 架空输电线路的缺陷位置存在偶然性和不确定性， 在实际架空线路模拟典型缺陷不 可实现， 难以对多旋翼无人机性能进行针对性测试。最后， 在多旋翼无人机性能测试过程 中， 实际架空输电线路未安装相应的辅助传感器， 考虑飞行高度及视差， 导致性能测试的准 确率存在主观判断。在试验线路铁塔安装辅助传感器， 能够对无人机飞行过程中的悬停和 定点拍照情况及飞行模式切换过程进行实时记录， 因此具有测试针对性强、 安全性高、 测试 结果可靠等优点。 提高试验输电线路的测试针对性和测试结果的可靠性可通过模拟输电线 路常见缺陷并在输电线路上加装传感器实现。。

10、 发明内容 0005 本发明的目的在于综合考虑上述问题， 提出一种用于输电线路巡视用多旋翼无人 机性能测试的试验装置。本发明满足架空输电线路多旋翼无人机系统巡检性能检测的需 求， 设计合理， 方便实用。 0006 本发明的技术方案是 ： 本发明的用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试 验装置， 包括有电源发生器、 耐张塔、 直线塔、 导线、 地线、 耐张串、 悬垂串和跳线串， 地线的 一端与耐张塔连接， 另一端与直线塔连接， 直线塔上装设有悬垂串， 导线的一端通过耐张串 与耐张塔连接， 导线的另一端与装设在直线塔上的悬垂串连接， 耐张塔上还装设有跳线串 , 电源发生器的输出与导线连接。 0。

11、007 上述电源发生器能输出 110-1000kV 交流电压和 500kV、 800kV 直流电压。 0008 本发明可带电模拟各电压等级实际线路环境， 根据多旋翼无人机与导线的距离位 置不同， 测试其数传与图传是否受影响， 评价其电磁兼容性能。 本发明可在带电模拟各电压 等级实际线路情况下， 利用多旋翼无人机对各种典型缺陷进行定点可见光拍照， 测试无人 机定点悬停和定点拍照功能。本发明可在带电模拟各电压等级实际线路情况下， 利用多旋 说 明 书 CN 104158115 A 3 2/3 页 4 翼无人机对典型发热缺陷进行红外摄像， 测试无人机红外摄像功能。 此外， 本发明交直流两 用电源发生。

12、器可输出交流 110-1000kV 交流电压和 500kV、 800kV 直流电压。本发明综 合考虑 1000kV 特高压交流与 800kV 特高压直流电气间隙， 取二者较大数值。由交流切换 为直流时利用两边相作为正负极， 中相断开。本发明满足架空输电线路多旋翼无人机系统 巡检性能检测的需求， 设计合理， 方便实用。 附图说明 0009 图 1 为本发明用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试验装置的示意图 ； 图 2 为本发明典型缺陷布置的示意图。 具体实施方式 0010 下面结合附图对本发明做进一步说明。 0011 参看附图 1， 本发明的用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试验装置。

13、， 包 括有电源发生器 1、 耐张塔 2、 直线塔 3、 导线 4、 地线 5、 耐张串 6、 悬垂串 7 和跳线串 8， 地线 5 的一端与耐张塔 2 连接， 另一端与直线塔 3 连接， 直线塔 3 上装设有悬垂串 7， 导线 4 的一 端通过耐张串 6 与耐张塔 2 连接， 导线 4 的另一端与装设在直线塔 3 上的悬垂串 7 连接， 耐 张塔 2 上还装设有跳线串 8, 电源发生器 1 的输出与导线 4 连接。本实施例中， 设有两个耐 张塔 2 及一个直线塔 3， 耐张塔 2 又称终端塔， 直线塔 3 设置在两个耐张塔 2 之间， 直线塔 3 与两个耐张塔 2 之间都连接有导线 4 及地。

14、线 5， 上述耐张塔 2 呼称高 39m， 直线塔 3 呼称高 45m， 两档的档距均为 250m， 耐张段长度为 500m， 多旋翼无人机绕飞行全程为 1000m， 可测试 其巡航距离与巡航时间。 本发明试验装置为多旋翼无人机性能测试提供与实际运行线路完 全相同的测试环境。 0012 本发明布置典型缺陷的示意图如图 2 所示， 上述直线塔 3 上设置有鸟窝缺陷 9， 地 线 5 上设置有断线缺陷 10， 导线 4 上设置有悬挂漂浮物 11， 悬垂串 7 上设置有均压环脱落 缺陷 12， 耐张串 6 上设置有耐张线夹引流板发热缺陷 13， 耐张串 6 上还设置有玻璃绝缘子 雷电闪络痕迹 14，。

15、 导线 4 上设置有防震锤移位缺陷 15， 耐张塔 2 上还设置有标志牌脱落缺 陷 16， 导线 4 上还设置有间隔棒变形缺陷 17， 跳线串 8 上设置有金具销钉脱出缺陷 18。本 发明可在带电模拟各电压等级实际线路情况下， 利用多旋翼无人机对各种典型缺陷进行定 点可见光拍照， 测试无人机定点悬停和定点拍照功能。 0013 本实施例中， 上述电源发生器 1 是交直流两用电源发生器。上述电源发生器 1 能 输出 110-1000kV 交流电压和 500kV、 800kV 直流电压。试验线路综合考虑 1000kV 特高 压交流与 800kV 特高压直流电气间隙， 取二者较大数值。由交流切换为直流。

16、时利用两边 相作为正负极， 中相断开。 0014 本实施例中， 上述耐张塔 2 和 / 或直线塔 3 上安装有摄像机， 摄像机能实时监测多 旋翼无人机的飞行状态， 便于评价其定点悬停、 模式切换等飞行性能。 0015 本实施例中， 上述耐张塔 2 和 / 或直线塔 3 上还可安装有气象监测装置， 便于评价 多旋翼无人机的环境适应 （抗风、 温湿度等） 能力。 0016 本发明用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试验装置， 可带电模拟各电 压等级实际线路环境， 根据多旋翼无人机与导线的距离位置不同， 测试其数传与图传是否 说 明 书 CN 104158115 A 4 3/3 页 5 受影响， 评价其电磁兼容性能 ： 当无人机由远至近靠近导线， 数传与图传受到干扰时， 该距 离即为多旋翼无人机某电压等级的电磁兼容安全距离。 0017 本发明用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试验装置， 可带电模拟实际 线路环境， 测试多旋翼无人机对各种线路典型缺陷的可见光巡视能力。 0018 本发明用于输电线路巡视用多旋翼无人机性能测试的试验装置， 可带电模拟实际 线路环境， 测试多旋翼无人机对各种线路典型发热缺陷的红外巡视能力。 说 明 书 CN 104158115 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104158115 A 6 。