一种测量绝缘子截面轮廓形状及爬电距离的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108344379A(43)申请公布日2018.07.31(21)申请号201810062257.8(22)申请日2018.01.23(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人刘柯健郑华东肖波黄静张之江(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人陆聪明(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)G01B11/03(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种测量绝缘子截面轮廓形状及爬电距离的系统和方法(57)摘要本发明涉及一种测量绝缘子截面轮廓形状及爬电距离的系统和方法，通过激光测距仪多位置多角度对绝缘子轮廓进行测量，获得绝缘子截面轮廓形状并计算出爬电距离。该系统结构部分由激光测量模块和绝缘子安装模块两部分组成，激光测量模块和绝缘子安装模块之间距离固定，激光测距仪和绝缘子可以进行独立旋转，同时激光测距仪可以左右移动，从而保证绝缘子截面轮廓能够被完整测量。测量完成后计算得到测点极坐标，通过坐标变换和插值得到在直角坐标系下截面轮廓线的离散点坐标从而计算爬电距离。本发明实现了对绝缘子爬电距离低成本的准确测量，弥补了以往方法成本高，或不能完整测量截面轮廓的缺陷。CN108344379ACN108344379A权利要求书1/1页1.一种测量绝缘子截面轮廓形状及爬电距离的系统，由激光测量模块和绝缘子安装模块两部分组成，其特征在于，所述激光测量模块包括激光测距仪(1)、旋转编码器(2)、滑块(3)、光栅尺(4)、伸缩支柱(5)和设备平台(6)；所述激光测距仪(1)水平安装在旋转编码器(2)上，在初始状态下激光测距仪(1)的光轴垂直于光栅尺(4)，通过旋转编码器(2)精确测出每一个测量状态下激光测距仪(1)的旋转角度；所述旋转编码器(2)安装在滑块(3)上，滑块(3)与光栅尺(4)的读数头连接，准确测出激光测距仪(1)的水平移动距离；所述光栅尺(4)水平安装在伸缩支柱(5)上，伸缩支柱(5)固定在设备平台(6)上，调整伸缩支柱(5)的高度，使得激光测距仪(1)的光轴和被测绝缘子(12)的轴线高度相同；所述绝缘子安装模块包括升降夹紧部分(7)、自锁式齿轮升降器(8)、手柄(9)、主体支架(10)和旋转平台(11)，所述旋转平台(11)自带旋转编码器，能够精确测出每一个测量状态下被测绝缘子(12)的旋转角度；所述主体支架(10)下端通过螺栓安装在旋转平台(11)上；主体支架(10)的上端设有自锁式齿轮升降器(8)，所述升降夹紧部分(7)安装在自锁式齿轮升降器(8)内，并通过摇动手柄(9)实现升降运动，升降夹紧部分(7)的底部设有夹紧件，与主体支架(10)上设置的相同的夹紧件一起，通过自锁式齿轮升降器(8)的自锁功能将被测绝缘子(12)安装牢固；安装完成后转动主体支架(10)调整被测绝缘子(12)初始角度，使得被测绝缘子(12)轴线和光栅尺(4)垂直。2.一种测量绝缘子截面轮廓形状及爬电距离的方法，使用如权利要求1所述的系统，其特征在于，具体过程如下：所述激光测量模块和绝缘子安装模块之间距离固定，激光测距仪(1)和被测绝缘子(12)都能够进行独立旋转，同时激光测距仪(1)辅以左右移动，从而保证被测绝缘子(12)截面轮廓各个位置都能够被测量到，不会被被测绝缘子(12)的伞裙遮挡，同时截面轮廓上每个点都能够找到良好的测量角度实现最佳测量；每次测量得到四个数据，即被被测绝缘子(12)的旋转角度α、激光测距仪(1)的旋转角度β、激光测距仪(1)的移动距离s和激光测距仪(1)到测点的距离l；另被测绝缘子(12)的旋转轴到光栅尺(4)的距离为已知的系统尺寸d；每次测量得到的一组数据确定出被测绝缘子(12)的截面轮廓上测点B，在以被测绝缘子(12)的旋转中心O1为极点，以被测绝缘子(12)的轴线为极轴的极坐标系下的极坐标(ρ，θ)，其中O1B为极径ρ，θ为极角；将这些极坐标点转换到直角坐标系下，得到被测绝缘子(12)的截面轮廓离散点的直角坐标(x，y)，再进行插值，遍历所有点，计算所有相邻两点的距离和，即为被测绝缘子(12)的爬电距离。2CN108344379A说明书1/4页一种测量绝缘子截面轮廓形状及爬电距离的系统和方法技术领域[0001]本发明涉及一种测量绝缘子截面轮廓形状及爬电距离的系统和方法，属于测量技术领域。背景技术[0002]绝缘子是用来支持和固定母线与带电导体，并使带电导体间或导体与大地之间有足够的距离和绝缘。绝缘子爬电距离是指绝缘子正常承载运行电压的两导电部位之间沿其轮廓表面的最短距离。如果高压输电线路上使用的绝缘子爬电距离不合格，很容易引起事故的发生，对人民生命财产安全和输电