Q GDW 11561-2016 架空输电线路小型无人直升机巡检系统试验方法.pdf
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1、 Q/GDW 11561 2016 架空输电线路小型无人直升机巡检系统 试验方法 Test Method of Small Unmanned Helicopter Inspection System for Overhead Transmission Lines 2017 - 03 - 24发布 2017 - 03 - 24实施 国家电网公司 发 布ICS 29.060 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 11561 2016 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 适用环境分类 . 2 5 外观特性试验
2、 . 2 6 环境适应性试验 . 3 7 巡航功能试验 . 10 8 巡检功能试验 . 19 9 地面站软件性能试验 . 25 10 抗电磁干扰性能试验 . 26 11 动力电池性能试验 . 35 12 运输性能试验 . 35 13 检验规则 . 37 编制说明 . 40 Q/GDW 11561 2016 II 前 言 为规范 架空输电线路小型无人直升机巡检系统的 适用环境分类、技术要求、试验方法等 内容 , 使试验检测工作标准化,以保障小型无人直升机巡检系统设备质量, 制定本标准 。 本标准由国家电网公司 运维检修 部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准起草单位: 中国电力
3、科学研究研究院、国网湖北省电力公司、国网山东省电力公司 本标准主要起草人: 蔡焕青 、 张祥全 、 付晶 、 张吉飞 、 王剑 、 彭波 、 邵瑰玮 、 刘壮 、 马建国 、 孙晓斌 、 文志科 、 陈怡 、 胡霁 、 曾云飞 。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。 Q/GDW 11561 2016 1 架空输电线路 小型 无人 直升 机巡检 系统试验方法 1 范围 本标准规定了架空输电线路小型无人直升机巡检系统 (以下简称“无人 机 巡检系统”) 的 适用环境分类 、试验方法、检验规则。 本标准适用于对交直流架空输电线路进行巡视和检测的小型无人直升机巡
4、检系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 17626.2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 电磁兼容试验和测量技术辐射电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.8 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验 GB/T 17626.9 电磁兼容试验与测量技术脉冲磁场抗扰度试验 GB/T 18910.61 液晶显示器件第 6-1部分:液晶显示器件测试方法光电参数 GB/T 26184 绝对发光强度分布的测量方法
5、 中国民用航空总局令(第 188号) 一般运行和飞行规则 ( CCAR-91-R2) 3 术语和定义 一般运行和飞行规则 ( CCAR-91-R2) 界定的以及 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 小型 无人直升机巡检系统 small size unmanned helicopter inspection system 利用 小型 无人直升机搭载可见光、红外等检测设备,完成架空输电线路巡检任务的作业系统。一般包括无人直升机、任务设备、地面控制 模块 及综合保障 模块 等。 一般重量(不含 电力 电池)小于 7千克。 3.2 小型 无人直升机 small size unmanned helic
6、opter 以旋翼为推动方式,具有垂直起降和空中悬停特点的无人飞行器。一般有 旋翼带尾桨、共轴反桨和多旋翼等型式 , 多旋翼无人直升机通常有四旋翼、六旋翼和八旋翼等结构。 3.3 任务设备 mission equipment 搭载在无人直升机上, 用于 检测、采集和记录架空输电线路信息的设备或装置, 可为转塔式光电吊舱型式,也可为云台搭载光电传感器型式。 3.4 Q/GDW 11561 2016 2 动力电池 power battery 为无人直升机飞行提供动力的电池 (简称“电池”) ,可为单体电池(电芯),也可为电池组(含电池系统) 。 4 适用环境 分类 4.1 按 适用环境温度 分类
7、按适用环境温度,无人直升机巡检系统分为普通型、高温型、低温型、极低温型和特殊型。各型无人直升机巡检系统适用的环境温度范围见表 1。 表 1 小型 无人直升机巡检系统适用环境温度范围 类型 适用环境 温度 最低温度 最高温度 普通型 -10 45 高温型 -10 65 低温型 -20 45 极低温型 -40 45 特殊型 不在以上所列范围内 4.2 按 适用 海拔 高度 分类 按适用海拔高度,无人直升机巡检系统分为 I、 II、 III、 IV 和 V 型。各型无人直升机巡检系统适用的最高海拔高度见表 2。 表 2 各型无人直升机巡检系统适用最高海拔高度 类型 最高海拔高度 m I 1000 I
8、I 2000 III 3000 IV 4000 V 5000 5 外观特性试验 5.1 技术要求 5.1.1 搭载任务设备 的 无人直升机任意两点(含旋翼)之间距离不 应 大于 1.8m。 5.1.2 连接线布局合理,固定牢靠;连接件、紧固件有防松措施;涂镀层无气泡、龟裂和脱落;金属件无锈蚀和机械损伤。 5.1.3 机头机尾应 有 明显标识予以区别。 Q/GDW 11561 2016 3 5.1.4 机身上应有航行灯,航行灯发光强度不应小于 25cd。 5.1.5 旋翼上应有明显标识指示其安装方向。 5.1.6 地面站可采用一个显示器,也可采用两个显示器。若为一个显示器,屏幕尺寸(对角)不宜小
9、于 28cm,能同时显示遥控遥测数据和回传影像;若采用两个显示器,每个显示器屏幕尺寸(对角)不宜小于 20cm,可分别显示遥控遥测数据和回传影像。 5.1.7 显示器表面不应有明显凹痕、碰伤、裂痕、变形等现象,开机后显示器不应出现坏点或条纹。显示器最大显示亮度值不应低于 200cd/m,对比度不应低于 50: 1,上下视角不应小于 40,左右视角不应小于 60。 5.2 试验方法 5.2.1 检查 无人直升机平台、地面站外观,测量其尺寸,查看连接件和紧固件等防松措施, 结果符合5.1 的规定。 5.2.2 按 GB/T 26184 测量航行灯发光强度,结果符合 5.1 的规定。 5.2.3 按
10、 GB/T 18910.61 测量显示器亮度、对比度及视角,结果符合 5.1 的规定。 6 环境适应性试验 6.1 技术要求 6.1.1 按 6.2 进行相应等级 低温 试验, 试验 样品无变形和裂纹等现象,插接件、紧固件等无开裂、松脱等现象,显示屏无变形、开裂、花屏等现象,地面站软件工作正常。飞行过程中,无人直升机操控响应正常,任务设备转动、拍摄等功能正常。 6.1.2 按 6.3 进行相应等级高温 试验, 试验 样品无变形和裂纹等现象,插接件、紧固件等无开裂、松脱等现象,显示屏无变形、开裂、花屏等现象,地面站软件工作正常。飞行过程中,无人直升机操控响应正常,任务设备转动、拍摄等功能正常。
11、6.1.3 按 6.4 进行 相应等级 温度湿度振动综合 试验, 试验样品无变形和裂纹等现象,插接件、紧固件等无开裂、松脱等现象,显示屏无变形、开裂、花屏等现象。飞行过程中,无人直升机操控响应正常,任务设备转动、拍摄等功能正常。 6.1.4 在适用的最高 海拔高度下 能 正常工作, 正常作业时 悬停时间不小于 20min, 悬停过程中无人直升机操控响应正常,任务设备转动、拍摄等功能正常 。 6.1.5 在瞬时风速不大于 10m/s 环境条件下可正常工作, 正常作业 悬停时,与悬停点的水平偏移不大于 1.5m、标准差不大于 0.75m,垂直偏移不大于 3m、标准差不大于 1.5m。 6.1.6
12、在小雨 (每 24h 降雨量为 2.5mm) 环境条件下, 飞行时间不小于 5min, 全自主飞行模式 下 , 试验 样品飞行航线稳定、姿态正常 , 切换时, 试验 样品飞行姿态无明显变 化 , 增稳飞行模式下, 试验 样品操控响应正常 。 飞行后,各电气接口不存在明显短路风险,各项功能正常 。 6.1.7 地面站防护等级不低于 IP54。 6.2 低 温环境 适应性 试验 6.2.1 试验样品 组装好的无人直升机巡检系统一套(按巡检作业要求,所有设备安装、调试完毕)。 6.2.2 试验设备 Q/GDW 11561 2016 4 温湿度试验箱 、 三轴运动测量台。 6.2.3 试验布置 6.2
13、.3.1 将三轴运动测量台布置在温湿度试验箱内,将搭载了任务设备的无人直升机安装于三轴运动测量台上并固定牢靠 , 无人直升机任意部位与试验箱壁距离不小于 0.5m。 6.2.3.2 将地面站、遥控手柄等通电,处于待机工作状态,放置在试验箱内合适位置,地面站可外接电源以保证其在试验过程中始终处于待机工作状态。 6.2.3.3 另准备同型号地面站和遥控手柄各一套,放置在试验箱外,使试验人员在箱外可对无人直升机进行 操控 。 6.2.4 试验条件 各型无人直升机巡检系统低温 环境适应性 试验条件 如 表 3 所示。 表 3 低温 环境适应性 试验条件 6.2.5 试验步骤 6.2.5.1 将 试验样
14、品通电,完成自检,处于待机工作状态。 6.2.5.2 关闭试验箱门,按表 3 选择试验温度和持续时间,以不超过 1 /min 的变化速率调节试验箱内温度至规定值。然后保持温度不变(波动范围 不大 于 0.5 ),放置规定的持续时间。 6.2.5.3 使用试验箱外的同型号地面站和遥控手柄,分别控制无人直升机在三轴运动测量台上飞行5min(飞行半径不小于 1.5m、 高度不低于 1.5m),同时启动任务设备进行摄像,期间控制任务设备进行各方向转动并拍摄。 6.2.5.4 以不超过 1 /min 的变化速率使试验箱内温度恢复至与箱外一致,然后放置 1h。 6.2.5.5 打开试验箱门,观察无人直升机
15、状态是否正常,地面站和遥控手柄是否正常待机。若无 人直升机状态正常、地面站和遥控手柄正常待机,将地面站和遥控手柄与无人直升机连接,通过地面站、遥控手柄分别控制无人直升机飞行 5min,并进行拍摄。 6.2.5.6 检查试验样品是否满足 6.1.1 的要求。 6.3 高温 环境 适应性 试验 6.3.1 试验样品 组装好的无人直升机巡检系统一套(按巡检作业要求,所有设备安装、调试完毕)。 6.3.2 试验设备 温湿度试验箱 、 三轴运动测量台。 类型 试验温度 持续时间 h 普通型 -10 4 高温型 -10 2 低温型 -20 1 极低温型 -40 1 特殊型 自定 Q/GDW 11561 2
16、016 5 6.3.3 试验布置 同本标准中低温环境适应性试验布置 6.2.3。 6.3.4 试验条件 各型无人直升机巡检系统高温 环境适应性 试验条件 如 表 4 所示。 表 4 高温 环境适应性 试验条件 6.3.5 试验步骤 6.3.5.1 将 试验样品通电,完成自检,处于待机工作状态。 6.3.5.2 关闭试验 箱门,按表 4 选择试验温度、相对湿度和持续时间,将温度和相对湿度调至规定值,然后保持不变(温度波动范围 不大 于 0.5 ,相对湿度波动范围 不大 于 3%),放置规定的持续时间。调节时,温度变化速率不超过 1 /min。 6.3.5.3 使用试验箱外的同型号地面站和遥控手柄
17、,分别控制无人直升机在三轴运动测量台上飞行5min(飞行半径不小于 1.5m、 高度不低于 1.5m),同时启动任务设备进行摄像,期间控制任务设备进行各方向转动并拍摄。 6.3.5.4 调节试验箱内温度、相对湿度,使其与箱外一致,然后放置 1h。恢复过程中,温度变化速率不超过 1 /min。 6.3.5.5 打开试验箱门,观察无人直升机状态是否正常,地面站和遥控手柄是否正常待机。若无人直升机状态正常、地面站和遥控手柄正常待机,将地面站和遥控手柄与无人直升机连接,分别通过地面站、遥控手柄控制无人直升机飞行 5min,并进行拍摄。 6.3.5.6 检查试验样品是否满足 6.1.2 的要求。 6.4
18、 温度湿度振动综合试验 6.4.1 试验样品 组装好的无人直升机巡检系统一套(按巡检作业要求,所有设备安装、调试完毕)。 6.4.2 试验设备 温度湿度振动综合试验箱。 6.4.3 试验布置 将搭载了任务设备的无人直升机安装在温度湿度振动综合试验箱振动台上,并固定牢靠,无人直升机任意部位与试验箱壁距离不小于 0.3m。 类型 试验温度 试验相对湿度 % 持续时间 h 普通型 45 953 4 高温型 65 2 低温型 45 1 极低温型 45 1 特殊型 自定 Q/GDW 11561 2016 6 6.4.4 试验条件 各型无人直升机巡检系统温度湿度振动 综合环境适应性 试验条件 如 表 5
19、所示。 表 5 温度湿度振动 综合环境适应性 试验条件 6.4.5 试验步骤 6.4.5.1 将 试验样品通电,完成自检,处于待机工作状态。 6.4.5.2 关闭试 验箱门,按表 5 选择试验温度和相对湿度,将温度和相对湿度调至规定值,然后保持不变(温度波动范围 不大 于 0.5 ,相对湿度波动范围 不大 于 3%),放置规定的持续时间。调节时,温度变化速率不超过 1 /min。 6.4.5.3 按表 5 规定 依次在垂直和水平方向进行振动试验,观察无人直升机状态是否正常。试验中,扫频速率 均为 5Hz/min。 水平方向振动试验包括机头 方向与振动方向平行、机头方向与振动方向垂直两种。 6.
20、4.5.4 调节试验箱内温度和相对湿度,使其 与箱外一致,然后放置 1h。恢复过程中,温度变化率不超过 1 /min。 6.4.5.5 打开试验箱门,将无人直升机取出,分别通过地面站、遥控手柄控制无人直升机飞行 5min,并进行拍摄 。 6.4.5.6 检查试验样品是否 满足 6.1.3 的要求。 6.5 海拔适应性能试验 6.5.1 试验样品 组装好的无人直升机巡检系统一套(按巡检作业要求,所有设备安装、调试完毕)。 6.5.2 试验设备 人工环境气候试验箱(室) 、 三轴运动测量台。 6.5.3 试验布置 6.5.3.1 将三轴运动测量台布置在人工环境气候试验箱(室)内,将搭载了任务设备的
21、无人直升机安装于三轴运动测量台上并固定牢靠,无人直升机任意部位与周边其他物体距离不小于 0.5m。 6.5.3.2 将处于待机工作状态的地面站、遥控手柄放置在试验箱(室)内合适位置,地面站可外接电源以保证其在试验过程中始终处于待机工作状态。 6.5.3.3 另准备同型号地面站和遥控手柄各一套,并放置在试验箱(室)外,使试验人员在试验箱(室)外可对无人直升机进行操控。 类型 试验温度 试验相对湿度 % 振动频率 Hz 振动 振幅 mm 持续时间 h 普通型 45 953 5150 1 4 高温型 65 2 低温型 45 1 极低温型 45 1 特殊型 自定 Q/GDW 11561 2016 7
22、6.5.4 试验条件 各型无人直升机巡检系统海拔适应性能试验条件如表 6 所示。 表 6 海 拔适应性 能 试验条件 6.5.5 试验步骤 6.5.5.1 将 试验样品通电,完成自检,处于待机工作状态。 6.5.5.2 关闭试验箱(室 )门,按表 6 选择试验气压和温度,调节试验箱(室)内气压和温度至规定值,并保持不变(气压波动范围 不大 于 100Pa,温度波动范围 不大 于 1 )。 6.5.5.3 使用试验箱(室)外的同型号地面站和遥控手柄启动任务设备进行摄像、控制无人直升机在三轴运动测量台上无地效悬停( 高度一般不低于 3m),并开始计时。期间适时控制任务设备进行各方向转动并拍摄。 6
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