CN101650224B - 一种电力设备移动式红外热像在线检测系统 - Google Patents

一种电力设备移动式红外热像在线检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电力设备移动式红外热像在线检测系统，系统包括计算机、无线通讯模块、微处理器、红外热像仪、拍摄控制电路、可调镜头、带电导轨，电机控制电路、坐标位置反馈电路和云台；计算机通过无线通讯模块与微处理器连接，拍摄控制电路连到红外热像仪；微处理器连接到拍摄控制电路、电机控制电路、坐标位置反馈电路及可调镜头，红外热像仪本体通过云台搁置在带电导轨上。本发明不需要敷设为红外热像仪供电的线缆设施，通过带电导轨设计即可实现使同一台红外热像仪沿导轨移动，对不同位置的设备实施检测，在保证红外热像仪准确检测功能的同时，大大的减少了用于检测的红外热像仪的数量，降低了设备成本。

Description

一种电力设备移动式红外热像在线检测系统
技术领域
本发明涉及一种电力设备移动式红外热像在线检测系统，属于电力设备状态监测技术领域。
背景技术
随着红外技术的发展以及其对高压一次设备运行状态监测的有效性，越来受到电力企业的关注，尤其是Q/GDW168-2008“输变电设备状态检修试验规程”颁布以来。该规程规定设备的例行试验项目中，基本上都有红外热像检测项目，并且对试验结果的判断及存储做了规定。
红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统)接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
变电站、换流站设备较多，检测任务重，存在人为判断失误的可能，并且红外热像检测夜间检测效果大大优于白天，夜间人工作业存在较多的安全隐患。因此，为了减轻试验人员试验压力，避免人为判断失误，提高红外检测效果，需要研制一套红外热像在线检测系统。然而红外热像检测仪成本较高，如果为每台一次设备均配备一台红外热像检测仪，显然不现实，为此需要可兼顾多台电力设备的可移动红外热像在线检测控制系统，目前变电站设备巡检机器人可以作为可移动的红外热像检测的载体和通讯载体，但其成本非常高，并且由于需要充电，不能连续工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力设备移动式红外热像在线检测系统，不需要敷设为红外热像仪供电的线缆设施，通过带电导轨设计即可实现使同一台红外热像仪沿导轨移动，对不同位置的设备实施检测，在保证红外热像仪准确检测功能的同时，大大的减少了用于检测的红外热像仪的数量，降低了设备成本。
本发明的技术方案是：一种电力设备移动式红外热像在线检测系统，包括计算机、无线通讯模块、微处理器、红外热像仪、拍摄控制电路和可调镜头，计算机通过无线通讯模块与微处理器连接，拍摄控制电路连到红外热像仪，其特征在于：还包含带电导轨，电机控制电路、坐标位置反馈电路和云台；微处理器连接到拍摄控制电路、电机控制电路、坐标位置反馈电路及可调镜头，红外热像仪本体通过云台搁置在带电导轨上；
带电导轨包括导体、导轨、感光探测器、条码、调焦可调电阻、水平角度可调电阻、垂直角度可调电阻、水平移动电机、水平旋转电机和垂直旋转电机，安装在上下两个导轨上的滚轮与云台固定连接，感光探测器固定在云台上，条码粘贴在导体与导轨之间的绝缘体表面；水平移动电机驱动滚轮水平运行，水平旋转电机驱动云台水平旋转，垂直旋转电机驱动云台垂直旋转；水平旋转电机和垂直旋转电机各连接水平角度可调电阻和垂直角度可调电阻；可调镜头的调焦电机上安装调焦可调电阻；电机控制电路控制水平移动电机、水平旋转电机和垂直旋转电机，坐标位置反馈电路分别连接感光探测器、调焦可调电阻、水平角度可调电阻和垂直角度可调电阻。
如上所述的电力设备移动式红外热像在线检测系统，其特征在于：带电导轨中上下两个导体接电源L、N，导体表面安装两个电刷取电。
一种电力设备移动式红外热像在线检测系统的检测方法，包括如下步骤：(a)计算机通过无线射频通讯模块按照预先设定的检测顺序，逐一下发设备四维坐标至微处理器；其特征在于：
(b)微处理器接到指令后，依据来自坐标位置反馈电路的信号，发出控制信号到电机控制电路，将云台在带电导轨上移动至指定水平位置并旋转至指定的水平角度和垂直角度，最后控制可调镜头至指定焦距；
(c)当红外热像仪到达预定观测点时，微处理器发出指令控制红外热像仪开始检测，红外热像仪将检测数据传输给微处理器，无线通讯模块将来自微处理器的检测信号传输至计算机，计算机对照设备以往红外图象记录进行比对分析、图象记录；
(d)下发下一个设备四维坐标并重复上述过程，直至完成所有设备的检测。
本发明的有益效果是：本发明提供一种电力设备移动式红外热像在线检测系统，其包含的带电导轨上下两个导体接电源L、N，导体表面安装两个电刷取电，导体与导轨绝缘，安装在上下两个导轨上的滚轮与云台固定连接，由水平移动电机驱动滚轮水平运行，由水平旋转电机和垂直旋转电机驱动云台水平或垂直旋转；固定在云台上感光探测器反馈实际水平移动距离，轴心式水平角度和垂直角度可调电阻反馈水平、垂直角度，调焦电机主轴上安装的可调电阻反馈镜头焦距，为微处理器调整红外热像仪定位提供依据；本发明不需要敷设为红外热像仪供电的线缆设施，通过带电导轨设计即可实现使同一台红外热像仪沿导轨移动，对不同位置的设备实施检测，在保证红外热像仪准确检测功能的同时，大大的减少了用于检测的红外热像仪的数量，降低了设备成本。
附图说明
图1为本发明实施例装置电路原理图。
图2为本发明实施例工作流程图。
图3为本发明实施例带电导轨结构图。
图4为图1中的红外热像仪水平位置及水平角度示意图。
图5为图1中的红外热像仪垂直角度及焦距示意图。
图6为图3中条码安装示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
图1中标记的说明：1-计算机，2-无线通讯模块，3-微处理器，4-红外热像仪，5-拍摄控制电路，6-可调镜头，8-电机控制电路，9-坐标位置反馈电路，7.1-感光探测器，7.2-水平移动电机，7.3-水平旋转电机，7.4-垂直旋转电机，7.5-调焦可调电阻，7.6-水平角度可调电阻，7.7-垂直角度可调电阻。
图3中标记的说明：7.8-导体，7.9-绝缘体，7.10-导轨，7.11-滚轮，7.12-电刷，7.13-条码，10-云台。
图4中标记的说明：D-水平移动距离。
图5中标记的说明：M-镜头调节距离。
图1为本发明实施例装置电路原理图。本发明实施例移动式红外热像在线检测系统包括计算机1、无线通讯模块2、微处理器3、红外热像仪4、拍摄控制电路5、可调镜头6、带电导轨、电机控制电路8、坐标位置反馈电路9和云台10；计算机1通过无线通讯模块2与微处理器3连接，微处理器3连接到拍摄控制电路5、电机控制电路8、坐标位置反馈电路9及可调镜头6，拍摄控制电路5连到红外热像仪4，红外热像仪4本体通过云台10搁置在带电导轨上。
上述带电导轨包括：感光探测器7.1、水平移动电机7.2、水平旋转电机7.3、垂直旋转电机7.4、调焦可调电阻7.5、水平角度可调电阻7.6、垂直角度可调电阻7.7、导体7.8、绝缘体7.9、导轨7.10、滚轮7.11、电刷7.12和条码7.13；上下两个导体7.8接电源L、N，导体7.8与导轨7.10之间用绝缘体7.9绝缘，导体7.8表面安装两个电刷7.12取电，安装在上下两个导轨7.10上的滚轮7.11与云台10固定连接，水平移动电机7.2驱动滚轮7.11水平运行，水平旋转电机7.3驱动云台10水平旋转，垂直旋转电机7.4驱动云台10垂直旋转；感光探测器7.1固定在云台10上，条码7.13为粘贴在绝缘体7.9正面的黑白相间刻度，感光探测器7.1探头探测条码7.13反射光脉冲进行计数，并通过坐标位置反馈电路9将水平移动距离；水平旋转电机7.3和垂直旋转电机7.4主轴上各连接一轴心式可调电阻(水平角度和垂直角度可调电阻7.6、7.7)，微处理器3检测电阻值即可计算出水平、垂直角度；可调镜头6的调焦电机主轴上安装调焦可调电阻7.5，微处理器3检测其电阻值，根据调焦传动机构的调节比例，计算焦距。电机控制电路8控制水平移动电机7.2、水平旋转电机7.3和垂直旋转电机7.4，坐标位置反馈电路9分别连接感光探测器7.1、调焦可调电阻7.5、水平角度可调电阻7.6和垂直角度可调电阻7.7。
本发明实施例电力设备移动式红外热像在线检测系统的检测方法具体流程如下：
a)计算机1通过无线射频通讯模块2按照预先设定的检测顺序，逐一下发设备四维坐标至微处理器3；
b)微处理器3接到指令后，依据来自坐标位置反馈电路9的信号，发出控制信号到电机控制电路8，将云台10在带电导轨上移动至指定水平位置并旋转至指定的水平角度和垂直角度，最后控制可调镜头6至指定焦距；
c)当红外热像仪4到达预定观测点时，微处理器3发出指令控制红外热像仪4开始检测，红外热像仪4将检测数据传输给微处理器3，无线通讯模块2将来自微处理器3的检测信号传输至计算机1，计算机1对照设备以往红外图象记录进行比对分析、图象记录；
d)下发下一个设备四维坐标并重复上述过程，直至完成所有设备的检测。

Claims (2)

1.一种电力设备移动式红外热像在线检测系统，包括计算机、无线通讯模块、微处理器、红外热像仪、拍摄控制电路和可调镜头，计算机通过无线通讯模块与微处理器连接，拍摄控制电路连到红外热像仪，其特征在于：还包含带电导轨，电机控制电路、坐标位置反馈电路和云台；微处理器连接到拍摄控制电路、电机控制电路、坐标位置反馈电路及可调镜头，红外热像仪本体通过云台搁置在带电导轨上；
带电导轨包括导体、导轨、感光探测器、条码、调焦可调电阻、水平角度可调电阻、垂直角度可调电阻、水平移动电机、水平旋转电机和垂直旋转电机，安装在上下两个导轨上的滚轮与云台固定连接，感光探测器固定在云台上，条码粘贴在导体与导轨之间的绝缘体表面；水平移动电机驱动滚轮水平运行，水平旋转电机驱动云台水平旋转，垂直旋转电机驱动云台垂直旋转；水平旋转电机和垂直旋转电机各连接水平角度可调电阻和垂直角度可调电阻；可调镜头的调焦电机上安装调焦可调电阻；电机控制电路控制水平移动电机、水平旋转电机和垂直旋转电机，坐标位置反馈电路分别连接感光探测器、调焦可调电阻、水平角度可调电阻和垂直角度可调电阻。
2.根据权利要求1所述的电力设备移动式红外热像在线检测系统，其特征在于：带电导轨中上下两个导体接电源L、N，导体表面安装两个电刷取电。
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