1.本实用新型主要涉及电力设备技术领域，具体涉及一种基于无人机的特高频局部放电检测系统。
背景技术：2.在变电站中，电气设备高压引线端部表面由于绝缘恶化，绝缘强度下降，产生局部放电，当局部放电发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数ghz的电磁波。特高频局放检测是通过特高频传感器对电力设备中局部放电时产生的特高频电磁波信号进行检测。但是电气设备高压引线端部距离地面比较远，现有传感器只能在地面检测，离电气设备高压引线端部比较远，检测灵敏度低，检测有效性很低，不能及时发现早期绝缘缺陷；其次高压引线端部电压高，检测人员靠近，存在安全隐患。
技术实现要素：3.本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种安全可靠、检测效率高且精准的基于无人机的特高频局部放电检测系统。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
5.一种基于无人机的特高频局部放电检测系统，包括无人机单元、局放检测单元、图像采集单元和终端单元，所述局放检测单元安装于无人机单元上，用于对设备局部放电时产生的电磁波信号进行检测；所述图像采集单元安装于所述无人机单元上，用于采集局部放电设备的图像信息；所述终端单元分别与所述局放检测单元和图像采集单元相连，用于接收电磁波信号和图像信息以得到检测结果。
6.作为上述技术方案的进一步改进：
7.所述局放检测单元包括特高频天线、通道调理模块、数据采集模块、处理分析模块和无线通讯模块，所述特高频天线、通道调理模块、数据采集模块、处理分析模块和无线通讯模块依次相连；所述特高频天线用于耦合电气设备故障点由于局部放电向外辐射的电磁波信号，所述通道调理模块用于对电磁波信号进行滤波及放大处理，所述数据采集模块用于将放大处理后的数据进行模数转换，所述处理分析模块用于对数字信号进行分析处理，所述无线通讯模块用于将分析处理后的信号无线发送至终端单元。
8.所述通道调理模块包括带通滤波器、电阻衰减网络和增益可调放大电路；所述带通滤波器、电阻衰减网络和增益可调放大电路依次相连。
9.所述带通滤波器包括电容c1、c2、c3、c4和电感l1、l2；电容c1、c2和电感l2依次串联于所述带通滤波器的输入正端，电感l1的一端位于电容c1和电容c2的中间，另一端与带通滤波器的输入负端相连；电容c3的一端位于电容c2和电感l2之间，另一端与带通滤波器的输入负端相连；电容c4的一端与电感l2的另一端相连，另一端与带通滤波器的输入负端相连。
10.所述通道调理模块、数据采集模块、处理分析模块和无线通讯模块均安装一壳体
内，所述壳体的前侧设有金属导向罩，所述特高频天线和图像采集单元位于所述壳体的底部。
11.所述壳体的底部设有激光单元，用于向故障点投射激光。
12.所述局放检测单元通过旋转云台安装于无人机单元上。
13.所述图像采集单元为摄像头。
14.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
15.本实用新型的基于无人机的特高频局部放电检测系统，通过无人机搭载局放检测单元实现故障点局放的检测，从而发现高压设备绝缘缺陷，操作简便且安全性高；通过局放检测单元与图像采集单元的配合，可以实现在图像中显示出故障点，检测精度高且显示更加直观，从而便于后续的故障处理。
附图说明
16.图1为本实用新型的检测系统在实施例的结构示意图。
17.图2为本实用新型中的局放检测单元在实施例的立体结构图。
18.图3为本实用新型中的局放检测单元在实施例的俯视结构图。
19.图4为本实用新型中的局放检测单元在实施例的电路方框图。
20.图5为本实用新型中的通道调理模块在实施例的电路原理图。
21.图6为本实用新型中的处理分析模块在实施例的电路原理图。
22.图例说明：1、无人机单元；101、旋转云台；2、局放检测单元；21、壳体；22、特高频天线；23、通道调理模块；231、带通滤波器；232、电阻衰减网络；233、增益可调放大电路；24、数据采集模块；25、处理分析模块；26、无线通讯模块；27、数据传输天线；28、导向罩；3、图像采集单元；301、视频传输天线；4、终端单元；5、激光单元。
具体实施方式
23.以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
24.如图1和图2所示，本实施例的基于无人机的特高频局部放电检测系统，包括无人机单元1(如无人机)、局放检测单元2、图像采集单元3和终端单元4，局放检测单元2安装于无人机单元1上，用于对设备局部放电时产生的电磁波信号进行检测；图像采集单元3安装于无人机单元1上，用于采集局部放电设备的图像信息；终端单元4分别与局放检测单元2和图像采集单元3相连，用于接收电磁波信号和图像信息以得到检测结果并进行显示，如在图像中显示故障点。本实用新型的基于无人机的特高频局部放电检测系统，通过无人机搭载局放检测单元2实现故障点局放的检测，从而发现高压设备绝缘缺陷，操作简便且安全性高；通过局放检测单元2与图像采集单元3的配合，可以实现在图像中显示出故障点，检测精度高且显示更加直观，从而便于后续的故障处理。
25.如图4所示，在一具体实施例中，局放检测单元2包括特高频天线22、通道调理模块23、数据采集模块24、处理分析模块25和无线通讯模块26，特高频天线22、通道调理模块23、数据采集模块24、处理分析模块25和无线通讯模块26依次相连；特高频天线22用于耦合电气设备故障点由于局部放电向外辐射的电磁波信号，通道调理模块23用于对电磁波信号进行滤波及放大处理，数据采集模块24用于将放大处理后的数据进行模数转换，处理分析模
n9)相连接，微控制器adc将通道调理模块23调理后的模拟信号转化成数字信号，微控制器的adc分辨率为12位,可采用2mhz的采样率对调理后的模拟信号进行采集，能够保证数据采集的准确性。数字化处理后的数据信息存储到微控制器的存储单元中。微控制器的16(usart2_tx)、17(usart2_rx)引脚分别与通信芯片的22(rxd)、21(txd)引脚相连接，进行串行通讯。通信芯片为wi fi模块，可实现串口到wi f i数据包的双向透明转发，模块内部完成协议转换。通过该wi f i模块，将存储的数字化特高频信号通过数据传输天线27发射出去，信号接收与分析终端以无线wi fi方式获取局放数据和故障点图像，快速准确判断局部放电故障点位置、形态及故障类型。
35.本实用新型的无人机搭载特高频传感器耦合特高频脉冲信号，频率可高达数ghz，检测的频率范围为300mhz-2000mhz，灵敏度高，并且具有一定方向性，定位效果更明显。
36.本实用新型实施例的基于无人机的特高频局部放电检测系统的检测方法，具体包括步骤：
37.无人机单元1沿设备周边飞行，同时局放检测单元2对设备局部放电时产生的电磁波信号进行检测；
38.在检测到电磁波信号时，此时图像采集单元3采集局部放电设备的图像信息；
39.终端单元4接收电磁波信号和图像信息后，合成检测结果。
40.在得到检测结果后，通过激光对检测结果中呈现的故障点进行激光照射，锁定精确位置；激光的亮点能够在电气设备故障点显示，同时照片也能显示激光点；在夜间成像效果差时，激光点指向性非常明显。
41.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
技术特征：1.一种基于无人机的特高频局部放电检测系统，其特征在于，包括无人机单元(1)、局放检测单元(2)、图像采集单元(3)和终端单元(4)，所述局放检测单元(2)安装于无人机单元(1)上，用于对设备局部放电时产生的电磁波信号进行检测；所述图像采集单元(3)安装于所述无人机单元(1)上，用于采集局部放电设备的图像信息；所述终端单元(4)分别与所述局放检测单元(2)和图像采集单元(3)相连，用于接收电磁波信号和图像信息以得到检测结果。2.根据权利要求1所述的基于无人机的特高频局部放电检测系统，其特征在于，所述局放检测单元(2)包括特高频天线(22)、通道调理模块(23)、数据采集模块(24)、处理分析模块(25)和无线通讯模块(26)，所述特高频天线(22)、通道调理模块(23)、数据采集模块(24)、处理分析模块(25)和无线通讯模块(26)依次相连；所述特高频天线(22)用于耦合电气设备故障点由于局部放电向外辐射的电磁波信号，所述通道调理模块(23)用于对电磁波信号进行滤波及放大处理，所述数据采集模块(24)用于将放大处理后的数据进行模数转换，所述处理分析模块(25)用于对数字信号进行分析处理，所述无线通讯模块(26)用于将分析处理后的信号无线发送至终端单元(4)。3.根据权利要求2所述的基于无人机的特高频局部放电检测系统，其特征在于，所述通道调理模块(23)包括带通滤波器(231)、电阻衰减网络(232)和增益可调放大电路(233)；所述带通滤波器(231)、电阻衰减网络(232)和增益可调放大电路(233)依次相连。4.根据权利要求3所述的基于无人机的特高频局部放电检测系统，其特征在于，所述带通滤波器(231)包括电容c1、c2、c3、c4和电感l1、l2；电容c1、c2和电感l2依次串联于所述带通滤波器(231)的输入正端，电感l1的一端位于电容c1和电容c2的中间，另一端与带通滤波器(231)的输入负端相连；电容c3的一端位于电容c2和电感l2之间，另一端与带通滤波器(231)的输入负端相连；电容c4的一端与电感l2的另一端相连，另一端与带通滤波器(231)的输入负端相连。5.根据权利要求2～4中任意一项所述的基于无人机的特高频局部放电检测系统，其特征在于，所述通道调理模块(23)、数据采集模块(24)、处理分析模块(25)和无线通讯模块(26)均安装一壳体(21)内，所述壳体(21)的前侧设有金属导向罩(28)，所述特高频天线(22)和图像采集单元(3)位于所述壳体(21)的底部。6.根据权利要求5所述的基于无人机的特高频局部放电检测系统，其特征在于，所述壳体(21)的底部设有激光单元(5)，用于向故障点投射激光。7.根据权利要求1～4中任意一项所述的基于无人机的特高频局部放电检测系统，其特征在于，所述局放检测单元(2)通过旋转云台(101)安装于无人机单元(1)上。8.根据权利要求1～4中任意一项所述的基于无人机的特高频局部放电检测系统，其特征在于，所述图像采集单元(3)为摄像头。
技术总结本实用新型公开了一种基于无人机的特高频局部放电检测系统，此检测系统包括无人机单元、局放检测单元、图像采集单元和终端单元，所述局放检测单元安装于无人机单元上，用于对设备局部放电时产生的电磁波信号进行检测；所述图像采集单元安装于所述无人机单元上，用于采集局部放电设备的图像信息；所述终端单元分别与所述局放检测单元和图像采集单元相连，用于接收电磁波信号和图像信息以得到检测结果。本实用新型具有检测安全可靠、检测精准等优点。检测精准等优点。检测精准等优点。
技术研发人员：邓维 刘卫东 李游 瞿旭 魏绍东 龙伟迪 丁玉柱 钟昱铭
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/7/4
