高压硅胶线巡检机器人代替人工工操作高难度电力电缆的检测

目前国内外主要依靠工作人员携带各种检测设备沿线巡检执行检测任务劳动强度大、效率低、误检漏检情况严重，并且由于对象是高压输电线路，所以在检测时，检测人员的人身安全也受到了不同程度的影响。基于上述情况高压线巡检的自动化亟待解决。高压线巡检机器人是一种具有广泛应用前景的特种机器人旨在为高压输电线路的检测提供一套机器人自主作业系统代替检测人员对线路进行检测和维护从而减轻巡检作业的劳动强度降低检测成本提高检测质量和效率改善检测作业的安全性从而提高线路的管理和维护水平。当前国内外对巡检机器人的研究尚未成熟还有很多关键技术尚待解决特别是国内的研究起步较晚目前仍处于试验研究阶段与实际应用还存在一定距离，本课题所研究的是总系统的一部分：高压输电线路中绝缘子裂纹的检测。 巡检机器人行走在高压输电线路的架空线上，并且可以跨越杆塔、线夹、防震锤等障碍物，将 CCD 摄像采集到的绝缘子图像，传送给地面基站进行分析处理和识别，不但能够为电力管理和养护部门的决策提供科学的依据，还可以提高电力养护部门的工作效率，减轻养护人员的劳动强度。 随着科技的发展，数字图像处理技术在替代甚至超越人类的视觉功能方面取得了很大的进展，显示了其强大的潜力。与此同时，计算机硬件系统的快速发展又把这些高新技术推向了更高的层次，在本课题所研究的系统中，通过机器人的视觉采集图像，数字图像技术预处理到最后完成识别，既可以解放劳动力，排除人的主观因素干扰，又能快速而准确地进行电网状况的评估。1.2 国内外绝缘子检测的研究现状 对于高 压输 电线 路中 绝缘子 1 的检测 主要 集中在 对其 故障 的检测和监督，现在国内外所采用的方 法也很多。 1 燕山大学本科生毕业设计（论文）1.2.1 塔下观测法 高压线路巡检 工作人员 在塔下用双 筒望远镜 观察以发现 绝缘子的表面缺陷，有时为了保证检测的 准确性，也需要工作 人员登塔检 查。1.2.2 紫外探伤法 使用电子紫外 光学探伤 仪，可带电 检测复合 绝缘子表面 局部放电形成的碳化通 道和蚀损， 其原理是 局部放电过 程中带电 粒子复合 会放出紫外线，当 绝缘子表面 形成导电 性碳化通道 时，局部 放电加剧 。电子紫外光学探 伤仪可检测 和记录潮 湿环境中表 面染污所 致表面放 电和腐蚀或安装不 当所致连接 金属、均 压环上的强 电晕放电 。缺点是 需要在正温度下工 作，同时检 测时需要 发生局部放 电，所以 要在潮湿 度很高的情况下检测，非常不方便， 而且设备也很昂贵。1.2.3 超声波法 超声波在从一 种介质进 入另一种介 质的传播 过程中会在 两介质的交界面发生反 射、折射和 模式变换 的原理，超 声波发生 器发射使 脉冲进入绝缘子介 质，当绝缘 子有裂纹 时，则在时 间轴上出 现该裂纹 的反射波，由时间 轴上缺陷波 的大小和 位置即可判 断绝缘子 中缺陷情 况，但目前尚未在 远距离测量 上有本质 性突破，不 适合应用 于现场检 测，目前主要应用于实验室鉴定。1.2.4 红外线成像法 高压输电线路 局部放电 或者泄漏电 流流过绝 缘物质时， 由于介电损耗以及电阻 损耗等将会 引起绝缘 子局部温度 升高，通 过温度变 化得到红外线图像 来检测绝缘 子工作情 况。缺点是 仪器造价 非常高， 而且测量时.

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