CN104253982A - 一种电力排管工井井下观测仪器及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力排管工井井下观测仪器及使用方法，探测装置由主体构架以及安装在主体构架上的摄像采样装置构成，用于对水下电力井下排管情况进行采样，并输出水下电力井下排管情况的视频信号，监控装置通过三防传输线缆与探测装置相连接，用于接收探测装置输出的水下电力井下排管情况的视频信号，实时显示水下电力井下排管情况，对水下电力井下排管情况进行摄像及拍照，并对获取的视频及图片信息进行保存；本发明采用水下摄像头，配合夜视白光灯，将井内污水下电缆排管情况通过视频信号传输至图像显示模块，工作人员可通过图像显示模块观测，简化了井下观测步骤，缩短了井下观测的时间，提高运行人员的工作效率。

Description

一种电力排管工井井下观测仪器及使用方法

技术领域

本发明属于电力井下观测领域，尤其涉及一种电力排管工井井下观测仪器及使用方法。

背景技术

随着城市化进程的快速提高，城市建设对输、配电电缆的需求持续增长,电力部门经常要对电力井下的电缆排管情况进行观测。因现有电力井并不具备排水功能，雨水、生活用水长期积于电力井内，给观测工作带来很多不便。在日常操作中，工作人员要先利用抽水机将井内污水抽干，才能采集相应电缆数据，观测电缆排管情况。利用抽水方式观察井下情况的老方法有着很多弊端，电力人员往往要在进行工作之前，要先与市政、园林、交通等部门进行沟通，并得到相关部门批准后，才能开展工作，如果得不到审批，相关检修工作便不能完成，此外，使用该方法，开挖费用巨大，耗费人力物力过多。

城市电力建设作为城市基础设施建设的重要组成部分，对城市的发展和经济建设，改善投资环境和人民的生产生活条件都起着极其重要的作用。只有首先改善电力基础设施并加强电力基础设施的管理，才能推动城市化的进程，带动其他产业的迅速发展，从而促使经济的进一步发展。目前，电力系统的管理工作仍有不足，在器材工具以及管理流程方面仍有完善空间。

近年来，在井下探测的相关实践研究中，我国的理论研究已有一定的基础，且有一小部分科技成果已转化为产品。因此，在我国电力井下排管情况观测的开发研制方面，有着较良好的理论研究依托，但能够满足电力井下观测项目设计要求的产品还没有被研发，传统观测类仪器离理想产品还有着较大差距，主要体现在不能够防水、防尘，而且外观相对简单、不够美观，人机工程学较差，在使用方式与使用流程上依然具有较多缺陷。

发明内容

本发明提供了一种电力排管工井井下观测仪器及使用方法，旨在解决传统观测类仪器不能够有效地防水、防尘，外观相对简单、不够美观，人机工程学较差，在使用方式与使用流程上依然具有较多缺陷的问题。

本发明的目的在于提供一种电力排管工井井下观测仪器，该电力排管工井井下观测仪器包括：

探测装置，由主体构架以及安装在所述主体构架上的摄像采样装置构成，用于对水下电力井下排管情况进行采样，并输出水下电力井下排管情况的视频信号；

监控装置，通过三防传输线缆与所述探测装置相连接，用于接收所述探测装置输出的水下电力井下排管情况的视频信号，实时显示水下电力井下排管情况，对水下电力井下排管情况进行摄像及拍照，并对获取的视频及图片信息进行保存。

进一步，所述监控装置包括：

用于接收采样装置采集的数据，并对数据进行处理的数据处理模块；

与所述数据处理模块相连接，用于接收所述数据处理模块输出的图像信号，对图像进行显示的图像显示模块；

与所述数据处理模块相连接，用于存储数据的存储模块；

与所述数据处理模块及图像显示模块相连接，用于为所述数据处理模块及图像显示模块提供电源供应的第一电源模块；

设置在所述主体构架上，与所述数据处理模块相连接，用于输入摄像及拍照控制指令的控制按键；

与所述数据处理模块相连接，用于传输数据的数据接口。

进一步，所述控制按键包括摄像按键及拍照按键。

进一步，所述主体构架包括：杆体及杆头，所述杆头固定在所述杆体的一端，所述杆体的另一端通过连接结构与所述摄像采样装置固定连接。

进一步，所述摄像采样装置包括：固定架、三防壳体、第二电源模块、夜视白光灯、水下摄像头，所述固定架上安装有所述三防壳体，所述三防壳体的内部设置有所述第二电源模块、夜视白光灯及水下摄像头，所述水下摄像头设置在所述夜视白关灯的上部，所述第二电源模块与夜视白光灯及水下摄像头相连接，所述水下摄像头通过三防传输线缆与所述控制按键相连接。

进一步，所述第二电源模块采用锂电池；所述夜视白光灯采用大功率LED照明灯组。

进一步，所述水下摄像头采用广角为110度的镜头。

进一步，水下摄像头包括：防水罩、密封圈、透明板、摄像头、摄像头固定底座、网线和插头，其特征在于网线外部套有气管套管，所述气管套管与网线的绝缘套间间隙配合，并填充气体，所述气管套管一端防水罩密封连接，另一端与POE交换机插头密封连接。

进一步，所述气管套管端部设有内锥形的锁紧螺母，所述防水罩后端设有外锥形的螺纹段，所述气管套管经锁紧螺母与防水罩后端的螺纹段相配合螺纹密封连接；

所述防水罩前端内壁设有螺纹段，所述密封圈经螺纹段和密封胶与防水罩螺纹密封连接。

本发明的另一目的在于提供一种电力排管工井井下观测仪器的使用方法，该电力排管工井井下观测仪器的使用方法包括：

使用前，开机，电池为摄像采样装置及观察视窗提供电力，使用时，将前端摄像采样装置平稳沉入电力井水中，此时，采样装置前端大功率LED灯开始工作，摄像头对水下情况进行采样，产生视频信号，信号由信号线传输至观察视窗，工作人员可根据视频信息调整摄像头角度及位置，使采样装置对准观测区域，在确保需观测区域处于观测视窗中时，按下拍摄按钮，产生电信号，采样装置收到拍摄指令，会记录当前图像，产生图片信息，并由数据线传输至与观察视窗一体的硬盘中进行存储，单次采样工作经由多张图片信息记录，方便日后查询存档。

本发明提供的电力排管工井井下观测仪器及使用方法，探测装置由主体构架以及安装在主体构架上的摄像采样装置构成，用于对水下电力井下排管情况进行采样，并输出水下电力井下排管情况的视频信号，监控装置通过三防传输线缆与探测装置相连接，用于接收探测装置输出的水下电力井下排管情况的视频信号，实时显示水下电力井下排管情况，对水下电力井下排管情况进行摄像及拍照，并对获取的视频及图片信息进行保存；本发明采用专用水下摄像头，配合夜视白光灯，将井内污水下电缆排管情况通过视频信号传输至图像显示模块，工作人员可通过图像显示模块观测，简化了井下观测步骤，缩短了井下观测的时间，极大地提高运行人员的工作效率，具有较强的提供及应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电力排管工井井下观测仪器中探测装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电力排管工井井下观测仪器的电路控制结构框图。

图中：1、主体构架；11、杆体；12、杆头；2、摄像采样装置；21、固定架；22、三防壳体；23、第二电源模块；24、夜视白光灯；25、水下摄像头；3、控制按键；31、摄像按键；32、拍照按键；4、三防传输线缆；5、数据处理模块；6、图像显示模块；7、存储模块；8、第一电源模块；9、数据接口。

图3是本发明实施例提供的水下摄像头的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的实施例的局部结构示意图；

图中：25-1、防水罩；25-2、密封圈；25-3、透明板；25-4、摄像头；25-5、摄像头固定底座；25-6、网线；25-7、插头；25-8、气管套管；25-9、锁紧螺母25-10、网线接头；25-11、活接头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1及图2示出了本发明实施例提供的电力排管工井井下观测仪器的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

该电力排管工井井下观测仪器包括：

探测装置，由主体构架1以及安装在主体构架1上的摄像采样装置2构成，用于对水下电力井下排管情况进行采样，并输出水下电力井下排管情况的视频信号；

监控装置，通过三防传输线缆4与探测装置相连接，用于接收探测装置输出的水下电力井下排管情况的视频信号，实时显示水下电力井下排管情况，对水下电力井下排管情况进行摄像及拍照，并对获取的视频及图片信息进行保存。

在本发明实施例中，监控装置包括：

用于接收采样装置采集的数据，并对数据进行处理的数据处理模块5；

与数据处理模块5相连接，用于接收数据处理模块5输出的图像信号，对图像进行显示的图像显示模块6；

与数据处理模块5相连接，用于存储数据的存储模块7；

与数据处理模块5及图像显示模块6相连接，用于为数据处理模块5及图像显示模块6提供电源供应的第一电源模块8；

设置在主体构架1上，与数据处理模块5相连接，用于输入摄像及拍照控制指令的控制按键3；

与数据处理模块5相连接，用于传输数据的数据接口9。

在本发明实施例中，控制按键3包括摄像按键31及拍照按键32。

在本发明实施例中，主体构架1包括：杆体11及杆头12，杆头12固定在杆体11的一端，杆体11的另一端通过连接结构与摄像采样装置2固定连接。

在本发明实施例中，摄像采样装置2包括：固定架21、三防壳体22、第二电源模块23、夜视白光灯24、水下摄像头25，固定架21上安装有三防壳体22，三防壳体22的内部设置有第二电源模块23、夜视白光灯24及水下摄像头25，水下摄像头25设置在夜视白关灯的上部，第二电源模块23与夜视白光灯24及水下摄像头25相连接，水下摄像头25通过三防传输线缆4与控制按键3相连接。

在本发明实施例中，水下摄像头25采用广角为110度的镜头。

在本发明实施例中，第二电源模块23采用锂电池。

在本发明实施例中，夜视白光灯24采用大功率LED照明灯组。

本发明实施例的电力排管工井井下观测仪器的使用方法包括：

使用前，开机，电池为摄像采样装置及观察视窗提供电力，使用时，将前端摄像采样装置平稳沉入电力井水中，此时，采样装置前端大功率LED灯开始工作，摄像头对水下情况进行采样，产生视频信号，信号由信号线传输至观察视窗，工作人员可根据视频信息调整摄像头角度及位置，使采样装置对准观测区域，在确保需观测区域处于观测视窗中时，按下拍摄按钮，产生电信号，采样装置收到拍摄指令，会记录当前图像，产生图片信息，并由数据线传输至与观察视窗一体的硬盘中进行存储，单次采样工作经由多张图片信息记录，方便日后查询存档。

如附图3和4所示，水下摄像头25，包括防水罩25-1、密封圈25-2、透明板25-3、摄像头25-4、摄像头固定底座25-5、网线25-6和插头，其特征在于网线25-6外部套有气管套管25-8，所述气管套管25-8与网线25-6的绝缘套间间隙配合，并填充气体，所述气管套管25-8一端防水罩25-1密封连接，另一端与插头密封连接，极大地避免了网线与水下的物质直接发生摩擦而导致网线断裂，并难以排查维修的实质性技术问题，使得超高清水下网络摄像头能长期稳定的工作，并提供高质量的水下图像。

本发明可在所述气管套管25-8端部设有内锥形的锁紧螺母25-9，所述防水罩25-1后端设有外锥形的螺纹段，所述气管套管25-8经锁紧螺母25-9与防水罩25-1后端的螺纹段密封连接，以利于保证气管套管25-8与防水罩的密封性。

本发明所述防水罩前端内壁设有螺纹段，所述密封圈经螺纹段和密封胶与防水罩螺纹密封连接，以达到方便检修摄像头的作用。

本发明所述摄像机模组采用高像素高清晰低照度数字图像传感器，保证了在水下成像的清晰度和质量，防水罩25-1采用不锈钢材质制成，前端采用透明板25-3和密封圈25-2压紧密封，后部出线端采用带锥形的不锈钢管与螺纹扭紧并加注硅胶，保证了整机的耐压和防水性能。所述网线采用POE供电，一根网线兼具供电和信号传输，网线采用通用5毫米直径的超五类室外阻水网线，穿在外径12毫米、内径8毫米的高压气管套管25-8内，网线多长，气管套管25-8也是多长。气管套管25-8和网线25-6穿入防水罩25-1后端，与摄像机模组连接的时候，锥形锁紧螺母25-9和气管套管25-8与防水罩25-1后端的螺纹段拧紧，保证防水罩25-1后端出线口的防水密封，气管套管25-8和网线25-6另一端经插头与POE交换机连接，且在连接处的气管套管25-8内注入硅胶密封死，防止水分进入气管套管25-8内。在以后的使用过程中，摄像头无图像的时候，检修非常方便，拧开前端的锁紧螺母25-9即可以检查是否是摄像模组故障，如果不是，可以在气管套管25-8的任意位置截断，检测气管套管25-8内的网线是否出现断裂的情形，并可以在网线断裂的位置用网线接头25-10连接起来，再用活接头25-11将截断的气管套管25-8连接起来。本发明由于采用在网线外套气管套管，使得网线耐拉抗压，满足水下使用的需要。并且，气管套管可以在任意位置截断后，再插上活接头连接就可以保证密封性能，所以，本发明的这种结构，极大的满足了网线在水下可能在任意位置断裂而导致难以修复的实质性不足，并重新连接依然保持完全的防水性能的要求。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明提供的电力排管工井井下观测仪器中的探测装置具体如下：

(1)摄像采样装置2可在1.5m的水深下防水，并有一定防磕碰功能。

(2)在我国水质监测中有一项重要指标为浊度，浊度是指水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中的悬浮物一般是泥土、砂粒、微细的有机物和无机物、浮游生物、微生物和胶体物质等。浊度的单位为NTU，在自然界中一般江河水的浊度上限为500NTU左右。摄像采样装置2的水下可见度以及清晰度，可以满足一般江河水，但对于在井下污水中的可见度仍需进行试验。当水的浊度越高，镜头的可视距离就越短，需要镜头接近被观测物体的距离就越近。在进行操作前，建议使用明矾过滤水质，使颗粒物沉淀。

(3)水下摄像头25的广角为110度，可视面积较大，但由于较多孔的电力排管面积过大，以及拍摄角度等原因，可能需要几张照片来组合记录或记录视频资料。

(4)照明设备采用夜视白光灯24，在较为黑暗的环境中，有较好的拍摄效果。

摄像采样装置2采用专用水下摄像头25，配合夜视白光灯24，将井内污水下电缆排管情况通过视频信号传输至显示器，工作人员可通过屏幕观测，也可使用控制按键3中的摄像按键31及拍照按键32保存数据，整体设备实现防水、防尘。利用此原理制作的井下电缆排管探测设备，简化了井下观测步骤，缩短了井下观测的时间，极大地提高运行人员的工作效率。

本发明提供的电力排管工井井下观测仪器中的主体构架1具体如下：

(1)主体架构包括杆体11及杆头12，杆体11可折叠或收缩收纳，总约3米左右，需有较好的稳定性；

(2)第二电源模块23采用锂电池，尺寸大约为55mm×37mm×73mm，重量为0.2kg，位于摄像采样装置2中，电池可较便捷更换及充电；

(3)杆体11内三防传输线缆4具有防水性、防腐蚀性，可适应较多工况环境；

(4)杆体11应满足人机工程学，在使用过程中较为舒适。

本发明提供的电力排管工井井下观测仪器中的摄像采样装置2的有益效果：

(1)简化了井下电缆排管观测工作，避免了观测前的抽水工作，大大缩短了操作时间；

(2)利用水下摄像头25，方便快捷地观测电缆排管情况，节约了人力物力；

(3)摄像及照相功能可以有效记录操作结果，方便存档备案；

(4)主体构架1以及安装在主体构架1上的摄像采样装置2结合为一体，携带方便，符合人机工程学，操作舒适便利；

(5)携带方便，可单人操作，快捷记录井下电缆排管情况；

(6)避免了工作人员的井下操作，具有较强的安全性。

本发明实施例提供的电力排管工井井下观测仪器中的监控装置：

(1)图像显示模块6采用7寸液晶屏进行监控；

(2)第一电源模块8采用锂电池，可反复充电，存储模块7采用SD卡存储数据；

(3)监控装置具有拍照及摄像功能，所拍视频上可显示拍照时间；

(4)监控装置在阳光下有较好的观测效果。

本发明实施例提供的电力排管工井井下观测仪器中监控装置的的有益效果：

数据处理模块5接收采样装置采集的数据，并对数据进行处理，图像显示模块6接收数据处理模块5输出的图像信号，对图像进行显示，存储模块7用于存储数据，第一电源模块8为数据处理模块5及图像显示模块6提供电源供应，控制按键3输入摄像及拍照控制指令至数据处理模块5，数据接口9用于外界与数据处理模块5进行传输数据，图像显示模块6采用7寸液晶屏，存储模块7采用SD卡存储，第一电源模块8采用锂电池；本发明使得需观测区域处于观测视窗中时，摄像及照相功能可以有效记录操作结果，按下控制按键3，即可记录当前图像，并产生图片信息，传输存储模块7进行存储，单次采样工作经由多张图片信息记录，方便日后查询存档，使用者根据液晶屏显示，实时进行相关操作。

使用前，电力排管工井井下观测仪器开机，第二电源模块23为摄像采样装置2提供电力，第一电源模块8为图像显示模块6提供电力，使用时，将前端摄像采样装置2平稳沉入电力井水中，此时，摄像采样装置2前端夜视白光灯24开始工作，水下摄像头25对水下情况进行采样，产生视频信号，信号由三防传输线缆4传输至图像显示模块6，工作人员可根据视频信息调整水下摄像头25角度及位置，使摄像采样装置2对准观测区域，在确保需观测区域处于观测视窗中时，按下拍摄按键，产生电信号，摄像采样装置2收到拍摄指令，会记录当前图像，产生图片信息，并由数据线传输至与图像显示模块6一体的存储模块7中存储，单次采样工作经由多张图片信息记录，方便日后查询存档。

本发明实施例提供的电力排管工井井下观测仪器，探测装置由主体构架1以及安装在主体构架1上的摄像采样装置2构成，用于对水下电力井下排管情况进行采样，并输出水下电力井下排管情况的视频信号，监控装置通过三防传输线缆4与探测装置相连接，用于接收探测装置输出的水下电力井下排管情况的视频信号，实时显示水下电力井下排管情况，对水下电力井下排管情况进行摄像及拍照，并对获取的视频及图片信息进行保存；本发明采用专用水下摄像头25，配合夜视白光灯24，将井内污水下电缆排管情况通过视频信号传输至图像显示模块6，工作人员可通过图像显示模块6观测，简化了井下观测步骤，缩短了井下观测的时间，极大地提高运行人员的工作效率，具有较强的提供及应用价值。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力排管工井井下观测仪器，其特征在于，该电力排管工井井下观测仪器包括：

探测装置，由主体构架以及安装在所述主体构架上的摄像采样装置构成，用于对水下电力井下排管情况进行采样，并输出水下电力井下排管情况的视频信号；

监控装置，通过三防传输线缆与所述探测装置相连接，用于接收所述探测装置输出的水下电力井下排管情况的视频信号，实时显示水下电力井下排管情况，对水下电力井下排管情况进行摄像及拍照，并对获取的视频及图片信息进行保存。

2.如权利要求1所述的电力排管工井井下观测仪器，其特征在于，所述监控装置包括：

用于接收采样装置采集的数据，并对数据进行处理的数据处理模块；

与所述数据处理模块相连接，用于接收所述数据处理模块输出的图像信号，对图像进行显示的图像显示模块；

与所述数据处理模块相连接，用于存储数据的存储模块；

与所述数据处理模块及图像显示模块相连接，用于为所述数据处理模块及图像显示模块提供电源供应的第一电源模块；

设置在所述主体构架上，与所述数据处理模块相连接，用于输入摄像及拍照控制指令的控制按键；

与所述数据处理模块相连接，用于传输数据的数据接口。

3.如权利要求2所述的电力排管工井井下观测仪器，其特征在于，所述控制按键包括摄像按键及拍照按键。

4.如权利要求1所述的电力排管工井井下观测仪器，其特征在于，所述主体构架包括：杆体及杆头，所述杆头固定在所述杆体的一端，所述杆体的另一端通过连接结构与所述摄像采样装置固定连接。

5.如权利要求1所述的电力排管工井井下观测仪器，其特征在于，所述摄像采样装置包括：固定架、三防壳体、第二电源模块、夜视白光灯、水下摄像头，所述固定架上安装有所述三防壳体，所述三防壳体的内部设置有所述第二电源模块、夜视白光灯及水下摄像头，所述水下摄像头设置在所述夜视白关灯的上部，所述第二电源模块与夜视白光灯及水下摄像头相连接，所述水下摄像头通过三防传输线缆与所述控制按键相连接。

6.如权利要求5所述的电力排管工井井下观测仪器，其特征在于，所述第二电源模块采用锂电池；所述夜视白光灯采用大功率LED照明灯组。

7.如权利要求5所述的电力排管工井井下观测仪器，其特征在于，所述水下摄像头采用广角为110度的镜头。

8.如权利要求5所述的电力排管工井井下观测仪器，其特征在于，水下摄像头包括：防水罩、密封圈、透明板、摄像头、摄像头固定底座、网线和插头，其特征在于网线外部套有气管套管，所述气管套管与网线的绝缘套间间隙配合，并填充气体，所述气管套管一端防水罩密封连接，另一端与POE交换机插头密封连接。

9.如权利要求8所述的电力排管工井井下观测仪器，其特征在于，所述气管套管端部设有内锥形的锁紧螺母，所述防水罩后端设有外锥形的螺纹段，所述气管套管经锁紧螺母与防水罩后端的螺纹段相配合螺纹密封连接；

所述防水罩前端内壁设有螺纹段，所述密封圈经螺纹段和密封胶与防水罩螺纹密封连接。

10.一种电力排管工井井下观测仪器的使用方法，其特征在于，该电力排管工井井下观测仪器的使用方法包括：

使用前，开机，电池为摄像采样装置及观察视窗提供电力，使用时，将前端摄像采样装置平稳沉入电力井水中，此时，采样装置前端大功率LED灯开始工作，摄像头对水下情况进行采样，产生视频信号，信号由信号线传输至观察视窗，工作人员可根据视频信息调整摄像头角度及位置，使采样装置对准观测区域，在确保需观测区域处于观测视窗中时，按下拍摄按钮，产生电信号，采样装置收到拍摄指令，会记录当前图像，产生图片信息，并由数据线传输至与观察视窗一体的硬盘中进行存储，单次采样工作经由多张图片信息记录，方便日后查询存档。