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无人机电力巡检:无人机输电线路巡视传感器介绍

行业资讯 2017-10-16 11:51

  无人机输电线路巡视采集的数据有可见光视频、可见光图像、红外图像/视频、紫外图像/视频、激光点云,分别来自于数码摄像机、数码照相机、红外热像仪、紫外成像仪、激光雷达获取。

无人机输电线路巡视传感器

  ①无人机输电线路巡视传感器之可见光视频


  可通过数码摄像机摄录获得,按分辨率一般可分为标清或者高清视频两种,按信号类型又可分为数字视频和模拟视频两种类型。


  ②无人机输电线路巡视传感器之可见光图像


  可见光影图画可通过数码相机进行长途遥控或主动程控快门曝光摄影取得,依据对方针可分辨率才能的需求,又可分为长焦相机、短焦相机或变焦相机三种。长焦相机一般焦距大于100mm,首要用于对线路本体中的杆塔部件进行成像,以判别塔头、绝缘子串、金具、线夹、防震锤等的情况;短焦相机首要用于沿线路走廊情况如违章建筑、塔基情况、水土流失、线路飘挂物等进行判识;变焦相机可依据目标不同和成像分辨率需求长途操控焦距规模。因为现在消费型单反、微单数码相机具有价格便宜、图画质量高、安稳牢靠、维护本钱低一级长处,已在电力线路巡检中得到较多使用。变焦相机因为本钱较高、操控较为杂乱、不能同步进行宽视场查找和小视场详查等多方面原因,现在还未在电力线路巡检中得到广泛推行。


  ③无人机输电线路巡视传感器之红外热像仪


  红外图像/视频可经过红外热像仪摄录取得。因为电力系统的各类电力设备和线路在正常运转时,都会发生必定的热量。随着设备运转时间的添加,负载的不平衡,某些接点的生锈腐蚀、触摸不良造成触摸电阻添加、电流过大等,简单导致系统、设备、线路的热态反常和过热毛病。这些反常部位和毛病点都会辐射出比正常情况更多、更强的红外能量。


  按电力设备结构可将其热缺陷分为外部热缺陷和内部热缺陷。依据长时间试验和很多数据归纳计算,电力设备外部缺陷一般占设备缺陷总检出数的90%~93%,内部热缺陷仅占7%—10%左右。


  红外热像仪是运用红外探测器和光学成像物镜接受被测方针的红外辐射能量散布图形反映到红外探测器的光敏元件上,然后取得红外热像图,这种热像图与物体外表的热散布场相对应。因而,红外热像仪可用来监测电力设备的热反常情况并完成毛病及危险的探测。它能够将取得的方针热辐射值转换为绝对温度值或相对温度改变值。经过方针的绝对温度值或相对温度改变值与正常范围进行比较,然后可发现毛病并进行定位。电力线路巡检中,红外热像仪一般用来发现绝缘予串、金具、导线、线夹触摸点等常见的发热毛病。


  红外热像仪一般可分为非制冷和制冷型两种。制冷型红外热像仪因为具有内部低温恒温组织,能够提高红外探测器的灵敏度并下降热噪声影响,然后可完成更高的温度丈量精度,缺陷是分量和体积相对较大。此外,因为红外热像仪归于窄带光谱辐射测温系统,运用其进行温度丈量时所测得的物体外表温度,不是直接丈量得到的,而是以测到的辐射能计算出来的。因而,实践丈量时,丈量精度受被测外表的发射率和反射率、布景辐射、大气衰减、丈量间隔、环境温度等多种要素的影响。


  ④无人机输电线路巡视传感器之紫外成像仪


  紫外视频可通过紫外成像仪摄录取得。


  一般来说,电力设备运用的绝缘材料跟着时刻的添加会发生老化现象,某些情况下跟着绝缘功能的下降、出现结构缺点,其所承受的电气压力日积月累,简单发生外表部分放电现象,然后发生电晕或电弧。电晕和外表部分放电进程中,空气中的电子不断取得和开释能量,而当电子开释能量时,便会放射出紫外线,这样便能够使用电晕和外表部分放电的发生和增强直接评价运转设备的绝缘情况,及时发现绝缘设备的缺点。使用这个原理,将取得的紫外视频或影像进行放电区域提取,能够到达断定线路杆塔、导线放电电晕的方位和强度的意图,然后能够进一步进行反常检测。


  电晕是一种发光的外表部分放电,因为空气部分高强度电场而发生电离。该进程引起细小的热量,一般红外检测不能发现。红外检测一般是在高电阻处发生热门。紫外成像仪能够看到的现象往往红外热像仪不能看到,而红外热像仪能够看到的现象往往紫外成像仪不能看到。因而,紫外成像检测和红外成像检测是一种互补性而非冲突性的电力线路巡检技术。


  ⑤无人机输电线路巡视传感器之激光雷达


  激光点云数据可经过激光雷达获取方针间隔、载体方位及姿势数据并进行后处理解算得到。激光雷达主要由激光扫描仪、高精度定位定姿体系(PositionandOrientationSystem,POS)及相应的控制体系等多个部件组成。它经过记载激光脉冲从发射、经地上方针物反射到接收单元的时间延迟,可准确测定从发射点到地上反射点之间的间隔,并经过POS体系取得载体方位及姿势数据,进而取得地上反射点的三维坐标,这些扫描点的调集就称为激光点云。经过飞翔作业,激光雷达体系能够高效、高精度地获取丈量掩盖区域的三维激光点云数据。


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