CN106412494A - 输电导线的图像识别与预警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种输电导线的图像识别与预警装置，包括左盒组件、右盒组件和螺杆传动铰链机构；其中，所述左盒组件和所述右盒组件相对设置构成螺杆传动铰链机构安装腔；所述螺杆传动铰链机构设置在所述螺杆传动铰链机构安装腔内侧；所述螺杆传动铰链机构的一侧端连接所述左盒组件，另一侧端连接所述右盒组件；所述螺杆传动铰链机构驱动所述左盒组件和所述右盒组件张开或闭合形成盒体。本发明中安装工具本体与螺杆传动铰链机构相配合，打开闭合左盒组件和所述右盒组件时动作简洁，安装便捷；安装时，工作人员不用与输电导线直接接触，即不需要操作人员爬到输电导线上作业，安装更便捷，更安全。
Description
技术领域
本发明涉及输电导线监控，具体地，涉及一种输电导线的图像识别与预警装置。
背景技术
市场上输电线路视频监控和识别装置一般安装在杆塔上，采用电池加太阳能板供电，此种供电方式受电池、天气、气温等因素制约，工作寿命短而且体积笨重、安装困难。
高压输电线路，常常面临着各种自然或人为因素的破坏，尤其是在荒无人烟的区域，这给电路维护增加了极大难度。因此，需要一种能够全面监控高压输电线周围环境的视频监控装置，低功耗、易安装、监控全面、稳定性强。通过嵌入式软件，使得监控装置可以识别不同危险预警，并能够通过远程无线网络，将视频图像传输到控制中心。
该监控装置需要具有如下要求：能够全方位监控高压输电线周围的环境；能够稳定在工作在110KV以上的高压环境中；通过无线网络，将视频接力传输出去；能够实现便捷性供电，且能够方便地安装，减少施工复杂性。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种输电导线的图像识别与预警装置。
根据本发明提供的输电导线的图像识别与预警装置，包括左盒组件、右盒组件和螺杆传动铰链机构；
其中，所述左盒组件和所述右盒组件相对设置构成螺杆传动铰链机构安装腔；所述螺杆传动铰链机构设置在所述螺杆传动铰链机构安装腔内侧；所述螺杆传动铰链机构的一侧端连接所述左盒组件，另一侧端连接所述右盒组件；
所述螺杆传动铰链机构驱动所述左盒组件和所述右盒组件张开或闭合形成盒体。
优选地，所述螺杆传动铰链机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆以及传动螺杆；
其中，所述第一连杆的一端与所述左盒组件铰接，另一端与所述第二连杆的一端铰接；所述第三连杆的一端与所述右盒组件铰接，另一端与所述第二连杆的另一端铰接；
所述第二连杆设置有径向贯穿的第一内螺纹孔，所述传动螺杆设置在所述第一内螺纹孔内与所述第二连杆螺纹连接；所述传动螺杆的下端设置在所述第四连杆的螺杆安装孔内；
所述第四连杆的一侧端与所述左盒组件铰接，另一侧端与所述右盒组件铰接。
优选地，还包括无线充电装置，所述盒体的两侧面和/或下侧面均设置有摄像头；
所述无线充电装置电连接所述摄像头。
优选地，还包括无线模块、定向天线、功率放大器以及低噪音放大器；
所述无线模块设置在所述盒体内侧；所述无线模块电连接所述摄像头；所述无线模块依次通过所述功率放大器、低噪音放大器连接所述定向天线；
所述定向天线设置在所述盒体的两侧面。
优选地，还包括外壳、镜片、加热板、导热件以及摄像头外盖；
其中，所述摄像头外盖设置在所述镜片的外侧，将所述镜片固定至外壳内；所述摄像头外盖上设置有与所述镜片相对应的透光孔；所述摄像头设置在所述镜片内侧；
所述摄像头外盖的内侧面上设置有安装槽；所述安装槽内设置有加热板；所述导热件的一侧面与所述加热板相贴合，另一侧面与所述镜片相贴合。
优选地，还包括强光灯、扬声器以及嵌入式图像处理平台；
其中，所述摄像头、所述强光灯、所述扬声器电连接所述嵌入式图像处理平台。
优选地，所述左盒组件上设置有左适配器安装槽；所述右盒组件上设置有与左适配器安装槽相匹配的右适配器安装槽；当左盒组件、相右盒组件相对闭合时，左适配器安装槽和右适配器安装槽相对形成适配器安装腔；
还包括安装外壳、左适配器以及右适配器；
其中，所述左适配器设置在所述左适配器安装槽内；所述右适配器设置在所述右适配器安装槽内；
所述安装外壳设置在所述左适配器和/或所述右适配器的端部；所述等电位模块和/或红外测温模块设置在所述安装外壳上。
优选地，还包括安装工具本体；所述传动螺杆设置有与所述安装工具本体的一端相匹配的安装孔；所述安装工具本体通过所述安装孔驱动所述传动螺杆转动。
优选地，所述安装工具本体的一端依次设置有外螺纹和扳手，另一端设置有电力绝缘杆；
所述安装孔包括依次设置的第二内螺纹孔和扳手孔；所述第二内螺纹孔与所述外螺纹相匹配，所述扳手与所述扳手孔相匹配。
优选地，所述左盒组件和所述右盒组件相对的侧面上分别设置有左磁铁和右磁体；
左磁铁和右磁体的异极相对。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明设置有四个广角摄像头，其中沿导线方向导线两侧各一个，导线下方两个摄像头单个摄像头的可视角为120度，这样能实现导线下方视频全覆盖，沿导线且垂直地面方向300度覆盖；
2、本发明设置有无线模块，相邻盒体之间能够进行无线连接，进行信号传输，形成无线网络接力，将视频接力传输出去。
3、本发明中设置有加热板和导热件，能够适用于低温环境，镜片能够通过加热板加热除霜；
4、本发明中强光灯能够与摄像同步，在环境光线较暗或者夜间作为摄像模块背景灯；
5、本发明等电位模块与测温模块分开设置，降低了本发明的设计加工难度；
6、本发明通过红外测温模块进行对适配器安装腔中的输电导线的温度进行测量，红外测温模块与输电导线无需接触，即可测温，提供了测量数据的稳定性；
7、本发明中安装工具本体与螺杆传动铰链机构相配合，打开闭合左盒组件和所述右盒组件时动作简洁，安装便捷；安装时，工作人员不用与输电导线直接接触，即不需要操作人员爬到输电导线上作业，安装更便捷，更安全；
8、本发明中盒体呈球形结构或圆饼形，能有效防止高压电晕产生。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1(a)、(b)示出了本发明的结构示意图；
图2为本发明中安装工具本体与螺杆传动铰链机构的配合关系示意图；
图3为本发明中安装工具本体的结构示意图；
图4(a)、图4(b)、图4(c)、图4(d)示出了本发明安装过程中螺杆传动铰链机构与安装工具本体配合示意图；
图5为示出了本发明安装过程中左磁铁和有磁铁的盒配合关系示意图；
图6为本发明的一个方向的结构示意图；
图7、图8示出了本发明与输电导向的配合关系示意图；
图9示出了本发明中等电位和测温模块的安装示意图；
图10示出了本发明中等电位和测温模块的结构示意图；
图11(a)、(b)分别示出了本发明中导线挡块、凸起件对输电导线的限位示意图；
图12(a)、(b)示出了本发明中摄像头的监控区域示意图；
图13示出了本发明中通信模块的通信过程示意图；
图14、图15示出了本发明中摄像镜片自清洁装置的示意图。
图中：
1为左盒组件；2为右盒组件；3为螺杆传动铰链机构；4为安装工具本体；5为左盒；6为右盒；7为输电导线；8为定向天线；11为第四连杆；12为第四连杆小盖；13为第二连杆；14为传动螺杆；15为第一连杆；16为第三连杆；17为第一衬垫；18为第二衬垫；19为左旋螺纹六角扳手；20为电力绝缘杆、21为左磁铁；22为右磁铁；30为第一摄像头；31为左适配器；32为右适配器；33为第二LED灯；34为第二蜂鸣器；35为第四摄像头；36为第二摄像头；37为第二蜂鸣器；38为第一LED灯；39为第三摄像头；40为第一等电位和测温模块；41为第二等电位和测温模块；43为安装外壳；44为弹性顶针；45为红外测温模块；50为导线挡块；51为摄像头；52为镜片；53为导热件；54为加热板；55为摄像头外盖；56为安装外壳。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本实施例中，本发明提供的输电导线的图像识别与预警装置，包括左盒组件1、右盒组件2和螺杆传动铰链机构3；
其中，所述左盒组件1和所述右盒组件2相对设置构成螺杆传动铰链机构安装腔；所述螺杆传动铰链机构3设置在所述螺杆传动铰链机构安装腔内侧；所述螺杆传动铰链机构3的一侧端连接所述左盒组件1，另一侧端连接所述右盒组件2；
所述螺杆传动铰链机构3驱动所述左盒组件1和所述右盒组件2张开或闭合形成盒体。
所述螺杆传动铰链机构3包括第一连杆15、第二连杆13、第三连杆16、第四连杆11以及传动螺杆14；
其中，所述第一连杆15的一端与所述左盒组件1铰接，另一端与所述第二连杆13的一端铰接；所述第三连杆16的一端与所述右盒组件2铰接，另一端与所述第二连杆13的另一端铰接；
所述第二连杆13设置有径向贯穿的第一内螺纹孔，所述传动螺杆14设置在所述第一内螺纹孔内与所述第二连杆螺纹连接；所述传动螺杆14的下端设置在所述第四连杆11的螺杆安装孔内；
所述第四连杆11的一侧端与所述左盒组件1铰接，另一侧端与所述右盒组件2铰接。
本发明提供的输电导线的图像识别与预警装置，还包括无线充电装置，所述盒体的两侧面和/或下侧面均设置有摄像头；
所述无线充电装置电连接所述摄像头。
本发明提供的输电导线的图像识别与预警装置，还包括无线模块、定向天线、功率放大器以及低噪音放大器；
所述无线模块设置在所述盒体内侧；所述无线模块电连接所述摄像头；所述无线模块依次通过所述功率放大器、低噪音放大器连接所述定向天线；
所述定向天线设置在所述盒体的两侧面。
所述摄像头的数量为四个；所述盒体的两侧分别设置有一摄像头；
所述盒体的下侧面设置有两个摄像头；
所述无线模块的数量为两个，两个无线模块之间通过SPI总线连接。所述无线模块采用CC3200芯片。
本发明采用视频阵列技术，高度压缩图片数据，实现导线附近环境的可视化，实现多种数据传输途径(如GPRS通用网络，WiFi等)，在信号覆盖差的偏远区域，当一输电导线的图像识别与预警装置的设备节点传输数据无法走正常网络时，设备节点会通过最优路由路径算法与附近的相邻或者相隔数个的设备节点建立通信链路来传输数据，直到某个输电导线的图像识别与预警装置是设备节点进入正常网络范围时，转交给正常网络继续传输。
具体接力算法如下：
假定，两个输电导线的图像识别与预警装置之间相距500米，而一个无线模块间，最大通信距离为2500m，那么，假定两个输电导线的图像识别与预警装置之间有效通信距离为2000m。那么，第一台输电导线的图像识别与预警装置，能够通过后续的第三台输电导线的图像识别与预警装置、第四台输电导线的图像识别与预警装置、第五台输电导线的图像识别与预警装置等接力，将数据传输出去。
数据接力的原则是，尽可能减少接力的次数，网络系统的能量消耗，以及网络负载开销。每个设备的角色，除了发送自身视频，还要负责转发来自上游的视频数据。为了减少，系统中路由寻址的次数，并且平摊系统中每个设备的网络传输负担。第一台输电导线的图像识别与预警装置，向第五台输电导线的图像识别与预警装置发送RTS(Request-To-Send)，申请对方接力，握手成功后，评估信号质量后，进行数据传输。如果连接不上，那么申请第四台输电导线的图像识别与预警装置接力。链路更新，有两个触发事件：每隔10min内的更新，检查链路状况。接力是第五台输电导线的图像识别与预警装置5异常，检查第四台输电导线的图像识别与预警装置网络情况。
CC3200芯片的Wi-Fi通信，初步实现以下四点核心功能：
1、1s内动态传输5帧图片(帧数可配置)，手机可以查看4个摄像头。300K Byte/s*8＝2.4Mbps。如果采用802.11b协议，工作在2.4g的频率范围(频段宽度83.5MHZ)，最大传输速率11mbps。用户可以同时访问监控器的4个摄像头，为小分辨率的视频图像；也可以单独访问某一个摄像头，远程自动配置为较大分辨率的视频图像。
2、每个输电导线的图像识别与预警装置含有两个CC3200芯片，各自带有PA(功率放大器)和LNA(低噪音放大器)，各自连接一个定向天线。理论上来讲，本发明可以实现发送和接收全双工。
3、支持手机APP设置，能够连接访问设备，进行参数配置。能够支持第3方设备，作为一个Wi-Fi公共基础设施，用来访问互联网。
4、网络带宽满足数据传输，视频传输实现以下功能：
定时传输每个智能监控器的图片，数分钟一次；实时可以查阅视频，同时可以访问1个设备的4个摄像；手机可以选择录像模式，选择图像大小。
本发明提供的输电导线的图像识别与预警装置，还包括外壳、镜片、加热板、导热件以及摄像头外盖；
其中，所述摄像头外盖设置在所述镜片的外侧，将所述镜片固定至外壳内；所述摄像头外盖上设置有与所述镜片相对应的透光孔；所述摄像头设置在所述镜片内侧；
所述摄像头外盖的内侧面上设置有安装槽；所述安装槽内设置有加热板；所述导热件的一侧面与所述加热板相贴合，另一侧面与所述镜片相贴合。所述安装槽沿所述摄像头外盖周向延伸。所述镜片的外侧面上设置有超疏水涂层。所述导热件采用导热硅胶制成；通过导热硅胶将加热板灌封在所述安装槽上。
镜片自清洁方法包括如下步骤：当所述镜片结霜时，通过所述加热板通过所述导热件将热量传至镜片，给镜片除霜。
还包括如下步骤：
-通过所述镜片的外侧面上设置有超疏水涂层进行镜片的自清洁防污。
本发明提供的输电导线的图像识别与预警装置，还包括强光灯、扬声器以及嵌入式图像处理平台；
其中，所述摄像头、所述强光灯、所述扬声器电连接所述嵌入式图像处理平台。
第一摄像头、第三摄像头分别设置在所述盒体的两侧面；第二摄像头和第四摄像头设置在所述盒体的下侧面上。所述强光灯采用LED灯；所述扬声器具体为第一蜂鸣器、第二蜂鸣器。
所述左盒组件上设置有左适配器安装槽；所述右盒组件上设置有与左适配器安装槽相匹配的右适配器安装槽；当左盒组件、相右盒组件相对闭合时，左适配器安装槽和右适配器安装槽相对形成适配器安装腔；
所述左适配器安装槽和/或所述右适配器安装槽的端部设置等电位模块和/或红外测温模块。
本发明提供的输电导线的图像识别与预警装置，还包括安装外壳、左适配器以及右适配器；
其中，所述左适配器设置在所述左适配器安装槽内；所述右适配器设置在所述右适配器安装槽内；
所述安装外壳设置在所述左适配器和/或所述右适配器的端部；所述等电位模块和/或红外测温模块设置在所述安装外壳上。
所述等电位模块采用弹性顶针。
所述安装外壳的数量为两个，具体为第一安装外壳、第二安装外壳；所述左适配器的一端端面设置有第一安装外壳；所述右适配器的一端端面设置有第二安装外壳；
所述第一安装外壳和所述第二安装外壳上均设置有等电位模块和/或红外测温模块；
第一安装外壳的等电位模块和/或红外测温模块与第二安装外壳的等电位模块和/或红外测温模块相对。
本发明提供的输电导线的图像识别与预警装置，还包括安装工具本体4；所述传动螺杆14设置有与所述安装工具本体4的一端相匹配的安装孔；所述安装工具本体4通过所述安装孔驱动所述传动螺杆14转动。
所述安装工具本体4的一端依次设置有外螺纹和扳手，另一端设置有电力绝缘杆20；
所述安装孔包括依次设置的第二内螺纹孔和扳手孔；所述第二内螺纹孔与所述外螺纹相匹配，所述扳手与所述扳手孔相匹配。
所述左盒组件1和所述右盒组件2相对的侧面上分别设置有左磁铁和右磁体；
左磁铁和右磁体的异极相对。
所述左适配器和所述右适配器的一侧设置凸起件，所述凸起件用于安装时对输电导线限位。
本发明提供的输电导线的图像识别与预警装置，还包括导线挡块50；
其中，所述导线挡块50设置在左盒组件1或右盒组件2上；
所述导线挡块50设置在所述左适配器和所述右适配器的另一侧；所述导线挡块50用于安装时对输电导线限位。
所述扳手为六角扳手；所述扳手孔为内六角孔；
所述外螺纹左旋梯形外螺纹。
本发明提供的输电导线的图像识别与预警装置的安装方法，包括如下步骤：
步骤S1：将安装工具本体4插入传动螺杆14中；具体为，通过左旋将安装工具本体4外螺纹旋入第四连杆11的第二内螺纹孔中，扳手进入扳手孔中，驱动传动螺杆14转动，从而第二连杆13相对传动螺杆14滑动，进而带动所述第一连杆14和所述第三连杆16的运动，实现所述左盒组件1与所述右盒组件2的张开；
步骤S2：通过安装工具本体4将输电导线设备移入输电导线下侧，输电导线从张开的左盒组件和右盒组件之间穿过，左适配器和右适配器的凸起件和导线挡块50抵住输电导线；
步骤S3：右旋安装工具本体4，带动传动螺杆14右旋，第二连杆13相对传动螺杆14的滑动，进而带动所述第一连杆14和所述第三连杆16的运动，实现所述左盒组件1与所述右盒组件2的闭合，同时安装工具本体4的外螺纹从第四连杆11的第二内螺纹孔中旋出，安装工具本体与输电导线设备分离；
本发明提供的输电导线的图像识别与预警装置的安装方法，还包括如下步骤：
-当左盒组件1与所述右盒组件2的闭合时，左磁铁和右磁体相吸。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种输电导线的图像识别与预警装置，其特征在于，包括左盒组件(1)、右盒组件(2)和螺杆传动铰链机构(3)；
其中，所述左盒组件(1)和所述右盒组件(2)相对设置构成螺杆传动铰链机构安装腔；所述螺杆传动铰链机构(3)设置在所述螺杆传动铰链机构安装腔内侧；所述螺杆传动铰链机构(3)的一侧端连接所述左盒组件(1)，另一侧端连接所述右盒组件(2)；
所述螺杆传动铰链机构(3)驱动所述左盒组件(1)和所述右盒组件(2)张开或闭合形成盒体。
2.根据权利要求1所述的输电导线的图像识别与预警装置，其特征在于，所述螺杆传动铰链机构(3)包括第一连杆(15)、第二连杆(13)、第三连杆(16)、第四连杆(11)以及传动螺杆(14)；
其中，所述第一连杆(15)的一端与所述左盒组件(1)铰接，另一端与所述第二连杆(13)的一端铰接；所述第三连杆(16)的一端与所述右盒组件(2)铰接，另一端与所述第二连杆(13)的另一端铰接；
所述第二连杆(13)设置有径向贯穿的第一内螺纹孔，所述传动螺杆(14)设置在所述第一内螺纹孔内与所述第二连杆螺纹连接；所述传动螺杆(14)的下端设置在所述第四连杆(11)的螺杆安装孔内；
所述第四连杆(11)的一侧端与所述左盒组件(1)铰接，另一侧端与所述右盒组件(2)铰接。
3.根据权利要求1所述的输电导线的图像识别与预警装置，其特征在于，还包括无线充电装置，所述盒体的两侧面和/或下侧面均设置有摄像头；
所述无线充电装置电连接所述摄像头。
4.根据权利要求3所述的输电导线的图像识别与预警装置，其特征在于，还包括无线模块、定向天线、功率放大器以及低噪音放大器；
所述无线模块设置在所述盒体内侧；所述无线模块电连接所述摄像头；所述无线模块依次通过所述功率放大器、低噪音放大器连接所述定向天线；
所述定向天线设置在所述盒体的两侧面。
5.根据权利要求3所述的输电导线的图像识别与预警装置，其特征在于，还包括外壳、镜片、加热板、导热件以及摄像头外盖；
其中，所述摄像头外盖设置在所述镜片的外侧，将所述镜片固定至外壳内；所述摄像头外盖上设置有与所述镜片相对应的透光孔；所述摄像头设置在所述镜片内侧；
所述摄像头外盖的内侧面上设置有安装槽；所述安装槽内设置有加热板；所述导热件的一侧面与所述加热板相贴合，另一侧面与所述镜片相贴合。
6.根据权利要求3所述的输电导线的图像识别与预警装置，其特征在于，还包括强光灯、扬声器以及嵌入式图像处理平台；
其中，所述摄像头、所述强光灯、所述扬声器电连接所述嵌入式图像处理平台。
7.根据权利要求1所述的输电导线的图像识别与预警装置，其特征在于，所述左盒组件上设置有左适配器安装槽；所述右盒组件上设置有与左适配器安装槽相匹配的右适配器安装槽；当左盒组件、相右盒组件相对闭合时，左适配器安装槽和右适配器安装槽相对形成适配器安装腔；
还包括安装外壳、左适配器以及右适配器；
其中，所述左适配器设置在所述左适配器安装槽内；所述右适配器设置在所述右适配器安装槽内；
所述安装外壳设置在所述左适配器和/或所述右适配器的端部；等电位模块和/或红外测温模块设置在所述安装外壳上。
8.根据权利要求2所述的输电导线的图像识别与预警装置，其特征在于，还包括安装工具本体(4)；所述传动螺杆(14)设置有与所述安装工具本体(4)的一端相匹配的安装孔；所述安装工具本体(4)通过所述安装孔驱动所述传动螺杆(14)转动。
9.根据权利要求8所述的输电导线的图像识别与预警装置，其特征在于，所述安装工具本体(4)的一端依次设置有外螺纹和扳手，另一端设置有电力绝缘杆(20)；
所述安装孔包括依次设置的第二内螺纹孔和扳手孔；所述第二内螺纹孔与所述外螺纹相匹配，所述扳手与所述扳手孔相匹配。
10.根据权利要求1所述的输电导线的图像识别与预警装置，其特征在于，所述左盒组件(1)和所述右盒组件(2)相对的侧面上分别设置有左磁铁和右磁体；
左磁铁和右磁体的异极相对。
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2016
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