CN106655486B - 电力智能巡检终端 - Google Patents

Abstract

一种电力智能巡检终端，包括：RFID模块，用于读取被测物体的RFID标签，依据读取到的RFID标签信息采集所述被测物体的状态数据；摄像模块，用于采集所述被测物体的图像数据；距离传感器，用于测量一测量点与所述被测物体之间的距离，所述距离为第一距离；角度传感器，用于测量所述被测物体的方位角以及被测物体最高点与测量点连线的倾角；微处理器，用于依据所述第一距离、倾角和方位角计算得到所述被测物体的高度；通讯模块，用于将所述状态数据、图像数据、第一距离、倾角、方位角以及高度发送至后台系统。本发明还提供一种手机。通过设置摄像模块、距离传感器和角度传感器，增加了图像采集以及距离、角度和高度的测量功能。

Description

电力智能巡检终端

技术领域

本发明涉及无线网络通信技术领域，尤其涉及一种电力智能巡检终端及手机。

背景技术

近年来，随着电力生产业务应用不断深化以及现代化信息技术的不断发展，智能电网和智能巡检终端逐渐应用在现场作业中，实现电力现场工作全过程的规范化、标准化和精细化管理。

智能巡检终端基于物联网信息末梢感知理论，结合日益成熟的物联网信息末梢感知技术、计算机信息技术、GIS技术、RFID技术，针对一线作业人员和管理人员使用需求，采用成熟的物联网感知设备形成对电网设备各项运行工况信息进行现场感知、测量、整体综合判断，实现对现场设备健康度的诊断，结合设备运行历史纪录和专家库，实现对现场设备运行工况的预测和相关现场作业的指导，为设备健康运行提供量化指标，进一步提高电网运行的可靠性和稳定性。

如公开号为CN 103701208 A的中国专利提出了一种电力移动智能巡检终端，包括：RFID管理模块，所述RFID管理模块读取电网设备RFID标签，获取电网设备的状态参数；GIS展示模块，所述GIS展示模块对电网设备信息和地理基础信息进行查询和定位；无线通信模块，所述无线通信模块将所述状态参数传输至远程的后台服务器；微处理器，所述微处理器与所述RFID管理模块、 GIS展示模块和无线通信模块电连接，并处理所述三个模块产生的数据。

上述电力移动智能巡检终端，实现了对设备状态和地理数据的采集，但无法采集图像数据，也不能进行距离等参数测量，无法适应智能电网的新要求。

若智能巡检终端能够借助移动GIS强大的空间功能来改善传统数据采集、野外巡检、现场测量纪录工作的工作效率，为现场的数据采集、缺陷确认提供一种功能强大、高率的野外工具，改善了传统巡视作业方式，则对现有电力生产工作中巡检工作实现信息化、可视化、可控、标准的作业模式转化具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够进行图像采集和实现距离、高度等测距功能的电力智能巡检终端及手机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电力智能巡检终端，包括：

RFID模块，用于读取被测物体的RFID标签，依据读取到的RFID标签信息采集所述被测物体的状态数据；

摄像模块，用于采集所述被测物体的图像数据；

距离传感器，用于测量一测量点与所述被测物体之间的距离，所述距离为第一距离；

角度传感器，用于测量所述被测物体的方位角以及被测物体最高点与测量点连线的倾角；

微处理器，用于依据所述第一距离、倾角和方位角计算得到所述被测物体的高度；

通讯模块，用于将所述状态数据、图像数据、第一距离、倾角、方位角以及高度发送至后台系统。

一种电力智能巡检终端，包括手机和上述权利要求的距离传感器与角度传感器，所述距离传感器与角度传感器与所述手机电连接；所述手机内集成有上述的RFID模块、摄像模块、微处理器以及通讯模块，所述微处理器分别连接 RFID模块、摄像模块和通讯模块。

本发明的又一个技术方案为：

一种手机，包括上述的RFID模块、摄像模块、距离传感器、角度传感器、微处理器和通讯模块，所述微处理器分别连接RFID模块、摄像模块、距离传感器、角度传感器和通讯模块。

本发明的有益效果在于：

(1)上述电力智能巡检终端，不仅能够通过RFID模块采集被测物体的工作状态等信息，还能够通过摄像模块采集图像数据，使得采集的结果更精确；同时，通过距离传感器和角度传感器能够测量距离和角度，微处理器再依据角度和距离能够计算出被测物体的高度，相比现有的巡检终端，增加了距离、角度和高度的测量功能，也提高了巡检人员的人身安全；微处理器再将采集、测得以及计算到的数据通过通讯模块统一发送到后台系统，从而能够对电网数据进行智能管理。

(2)上述智能巡检终端，不仅能够采集被测物体的工作状态、图像数据、距离、角度和高度，而且只需要将现有的手机连接距离传感器和角度传感器即可，无需额外增设专门的巡检设备，节省了成本。

(3)上述手机，将RFID模块、摄像模块、距离传感器、角度传感器、微处理器和通讯模块集成于手机内，从而手机本身即可作为电力智能巡检终端，由于现在基本人手一部手机，因此巡检人员只需要携带该手机即可实现通讯和巡检，使用方便。

附图说明

图1为本发明实施例的电力智能巡检终端的结构示意图；

图2为本发明实施例一的电力智能巡检终端的结构示意图；

图3为本发明实施例一的电力智能巡检终端获得的显示有测量结果的图像；

图4为本发明实施例二的电力智能巡检终端的弧垂测量示意图；

图5为本发明实施例二的电力智能巡检终端获得的显示有弧垂测量结果的图像。

标号说明：

1、RFID模块；2、摄像模块；3、距离传感器；4、角度传感器；5、微处理器；6、通讯模块；7、显示模块；8、GPS模块；9、GIS展示模块。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：增设距离传感器和角度传感器，实现距离测量和角度测量，微处理器再依据距离和角度计算得到高度。

本发明涉及的技术术语解释：

请参照图1，本发明提供：

一种电力智能巡检终端，包括：

RFID模块1，用于读取被测物体的RFID标签，依据读取到的RFID标签信息采集所述被测物体的状态数据；

摄像模块2，用于采集所述被测物体的图像数据；

距离传感器3，用于测量一测量点与所述被测物体之间的距离，所述距离为第一距离；

角度传感器4，用于测量所述被测物体的方位角以及被测物体最高点与测量点连线的倾角；

微处理器5，用于依据所述第一距离、倾角和方位角计算得到所述被测物体的高度；

通讯模块6，用于将所述状态数据、图像数据、第一距离、倾角、方位角以及高度发送至后台系统。

进一步的，还包括：移动所述电力智能巡检终端至另一测量点，所述距离传感器3测得所述另一测量点与所述被测物体之间的距离，所述另一测量点与所述被测物体之间的距离为第二距离；微处理器5依据所述第一距离和第二距离计算得到两个测量点之间的距离，通讯模块6将两个测量点之间的距离发送至后台系统。

从上述描述可知，通过上述方法能够测量任意两个测量点之间的距离，也可以采用其他现有测量方式得到两个测量点之间的距离。也可以通过测量一测量点分别与两个被测物体之间的距离，再计算得到两个被测物体之间的距离。

进一步的，所述被测物体包括导线，两个支撑物分别连接所述导线的两端以支撑所述导线，所述距离传感器测量一测量点分别与两个支撑物的距离，角度传感器4分别测量两个支撑物与导线的连接点与所述一测量点连线的倾角以及所述一测量点与导线弧垂点连线的倾角，微处理器5依据所述一测量点分别与两个支撑物的距离、两个支撑物与导线的连接点与所述一测量点连线的倾角以及所述一测量点与导线弧垂点连线的倾角计算得到所述导线的弧垂；通讯模块6将所述弧垂发送至后台系统。

从上述描述可知，电力设备中通常连接有导线，别如两根杆塔之间连接导线，而导线的弧垂也是电力测量的一个重要参数，通过上述方法即可快速计算出导线的弧垂。被测物体还包括其他电力设备，可根据具体的电力设备进行具体的测量。

进一步的，所述两个支撑物分别为第一支撑物和第二支撑物，所述第一支撑物靠近所述一测量点，所述第二支撑物远离所述一测量点，微处理器5依据公式计算所述导线的弧垂，具体公式如下：

其中，所述f为导线的弧垂，θ₁为第一支撑物与导线连线点和所述一测量点连线的倾角，θ₂为所述一测量点与导线弧垂点连线的倾角，θ₃为第二支撑物与导线连线点和所述一测量点连线的倾角，L1为所述一测量点与所述第一支撑物之间的距离，L为观测档距。

从上述描述可知，上述方法是计算本发明计算弧垂的一个具体实施方式，也可以采用现有技术中的其他计算方式。

进一步的，所述被测物体的数量为两个，且两个被测物体交叉跨越，距离传感器3分别测量一测量点分别与两个被测物体之间的距离，角度传感器4分别测量一测量点与两个被测物体的最高点连线的倾角，微处理器依据所述一测量点分别与两个被测物体之间的距离以及量一测量点与两个被测物体的最高点连线的倾角计算得到交叉跨越的最短距离，通讯模块将所述最短距离发送至后台系统。

从上述描述可知，交叉跨越的最短距离即安全距离，对电力设备的正常工作以及相关人员的人身安全都有着重要意义，通过上述方式即可简单有效的计算出安全距离，实现电力安全管理。

进一步的，还包括显示模块7，所述距离传感器3和角度传感器4开始测量的同时，触发所述摄像模块2采集图像数据，获得图像，所述显示模块7用于在所述图像中显示微处理器计算得到的结果。

从上述描述可知，所有微处理器计算的结果均在图像中显示，实现测量结果图像化。距离传感器测量的距离以及角度传感器测量的角度(如倾角、方位角)也均在图像中显示。如，距离传感器和角度传感器开始测量的同时拍摄照片，在照片上标注距离、角度、高度、弧垂后显示。

进一步的，RFID模块读取RFID标签时触发摄像模块采集图像数据。

从上述描述可知，RFID模块采集状态信息的同时摄像模块采集图像数据。

进一步的，还包括：

GPS模块，用于对所述被测物体进行定位，并将定位信息发送至GIS展示模块；

GIS展示模块，用于对被测物体和地理基础信息进行定位查询。

从上述描述可知，每一次使用上述电力智能巡检终端巡检时，可通过上述 GPS模块能够对被测物体进行定位，还可通过GIS展示模块对被测物体的位置进定位查询后，再到查询到的地点进行巡检。

本发明的另一个技术方案为：

一种电力智能巡检终端，包括手机和上述权利要求的距离传感器与角度传感器，所述距离传感器与角度传感器与所述手机电连接；所述手机内集成有上述的RFID模块、摄像模块、微处理器以及通讯模块，所述微处理器分别连接 RFID模块、摄像模块和通讯模块。

本发明的又一个技术方案为：

一种手机，包括上述的RFID模块、摄像模块、距离传感器、角度传感器、微处理器和通讯模块，所述微处理器分别连接RFID模块、摄像模块、距离传感器、角度传感器和通讯模块。

请参照图2和图3，本发明的实施例一为：

一种电力智能巡检终端，包括：

RFID模块1，用于读取被测物体的RFID标签，依据读取到的RFID标签信息采集所述被测物体的状态数据；所述被测物体为杆塔；

摄像模块2，用于采集所述被测物体的图像数据；所述图像数据包括照片和视频；所述RFID模块开始读取被测物体的RFID标签时，触发摄像模块采集图像数据；

距离传感器3，用于测量一测量点与所述被测物体之间的距离，所述距离为第一距离；所述距离传感器和角度传感器开始测量的同时，触发所述摄像模块采集图像数据，获得图像；

角度传感器4，用于测量所述被测物体的方位角以及被测物体最高点与测量点连线的倾角；

微处理器5，用于依据所述第一距离、倾角和方位角计算得到所述被测物体的高度；

显示模块7，用于在所述图像中显示微处理器计算得到的结果；

GPS模块8，用于对所述被测物体进行定位，并将定位信息发送至GIS展示模块；

GIS展示模块9，用于对被测物体和地理基础信息进行定位查询；

通讯模块6，用于将所述定位信息、状态数据、图像数据、第一距离、倾角、方位角以及高度发送至后台系统。

移动所述电力智能巡检终端至另一测量点，所述距离传感器测得所述另一测量点与所述被测物体之间的距离，所述另一测量点与所述被测物体之间的距离为第二距离；微处理器依据所述第一距离和第二距离计算得到两个测量点之间的距离，通讯模块将两个测量点之间的距离与上述定位信息等一并发送至后台系统。显示模块将上述两个测量点之间的距离在图像中显示。如图3所示实施例一的电力智能巡检终端获得的显示有测量结果的图像，具体测量结果包括：方位角、倾角、一测量点与杆塔的距离(即图3中的测距位置一：191.65米)、另一测量点与杆塔的距离(即图3中的测距位置二：216.71米)以及两个测量点之间的距离。

请参照图4以及图5，本发明的实施例二为：

一种电力智能巡检终端，与上述实施例一的电力智能巡检终端的区别在于：

所述被测物体为导线，所述导线分别与第一杆塔的绝缘子和第二杆塔的绝缘子连接(第一杆塔靠近测量点，第二杆塔远离测量点)，所述距离传感器测量该测量点分别与第一杆塔和第二杆塔的距离，并依据所述测量点分别与两个杆塔的距离得到观测档距L，以及测量点与近端杆塔的距L1(即测量点与第一杆塔的距离)，角度传感器测量所述测量点与第一杆塔的绝缘子的连线的倾角θ₁、测量点与第二杆塔的绝缘子的连线的倾角θ₃以及测量点与导线弧垂点的连线的倾角θ₂，弧垂测量示意图如图4所示。微处理器依据公式计算所述导线的弧垂f，具体公式如下：

显示模块将上述弧垂标注在图像中显示；

通讯模块将所述弧垂与上述状态信息等一并发送至后台系统。

图5为本实施例的电力智能巡检终端获得的显示有弧垂测量结果的图像。

本发明的实施例三为：

一种电力智能巡检终端，与上述实施例二的电力智能巡检终端的区别在于：

所述被测物体的数量为两个，且两个被测物体交叉跨越，距离传感器分别测量一测量点分别与两个被测物体之间的距离，角度传感器分别测量一测量点与两个被测物体的最高点连线的倾角，微处理器依据所述一测量点分别与两个被测物体之间的距离以及量一测量点与两个被测物体的最高点连线的倾角计算得到交叉跨越的最短距离，通讯模块将所述最短距离与上述状态信息等一并发送至后台系统，显示模块将该最短距离标注在图像中显示。

本发明的实施例四为：

一种电力智能巡检终端，包括手机和上述实施例三的距离传感器和角度传感器，所述手机分别连接所述距离传感器和角度传感器；所述手机集成有上述实施例二的RFID模块、摄像模块、微处理器、显示模块、GPS模块和GIS展示模块，所述微处理器分别连接RFID模块、摄像模块、显示模块、GPS模块和 GIS展示模块。

本发明的实施例五为：

一种手机，包括上述实施例三的距离传感器、角度传感器、RFID模块、摄像模块、微处理器、显示模块、GPS模块和GIS展示模块，所述微处理器分别连接距离传感器、角度传感器、RFID模块、摄像模块、显示模块、GPS模块和 GIS展示模块。

综上所述，本发明提供的电力智能巡检终端和手机，不仅能够采集电力设备的工作状态以及定位信息，还能够采集图像、测量距离、角度、高度以及弧垂。并且利用现有的手机即可，既节省成本，又方便携带。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种电力智能巡检终端，其特征在于，包括：

RFID模块，用于读取被测物体的RFID标签，依据读取到的RFID标签信息采集所述被测物体的状态数据；

摄像模块，用于采集所述被测物体的图像数据；

距离传感器，用于测量一测量点与所述被测物体之间的距离，所述距离为第一距离；

角度传感器，用于测量所述被测物体的方位角以及被测物体最高点与测量点连线的倾角；

微处理器，用于依据所述第一距离、倾角和方位角计算得到所述被测物体的高度；

通讯模块，用于将所述状态数据、图像数据、第一距离、倾角、方位角以及高度发送至后台系统；

所述被测物体包括导线，两个支撑物分别连接所述导线的两端以支撑所述导线，所述距离传感器测量一测量点分别与两个支撑物的距离，角度传感器分别测量两个支撑物与导线的连接点与所述一测量点连线的倾角以及所述一测量点与导线弧垂点连线的倾角，微处理器依据所述一测量点分别与两个支撑物的距离、两个支撑物与导线的连接点与所述一测量点连线的倾角以及所述一测量点与导线弧垂点连线的倾角计算得到所述导线的弧垂；通讯模块将所述弧垂发送至后台系统；

所述两个支撑物分别为第一支撑物和第二支撑物，所述第一支撑物靠近所述一测量点，所述第二支撑物远离所述一测量点，微处理器依据公式计算所述导线的弧垂，具体公式如下：

；

其中，所述

为导线的弧垂，

为第一支撑物与导线连线点和所述一测量点连线的倾角，为所述一测量点与导线弧垂点连线的倾角，为第二支撑物与导线连线点和所述一测量点连线的倾角，为所述一测量点与所述第一支撑物之间的距离，为观测档距；

所述被测物体的数量为两个，且两个被测物体交叉跨越，距离传感器分别测量一测量点分别与两个被测物体之间的距离，角度传感器分别测量一测量点与两个被测物体的最高点连线的倾角，微处理器依据所述一测量点分别与两个被测物体之间的距离以及一测量点与两个被测物体的最高点连线的倾角计算得到交叉跨越的最短距离，通讯模块将所述最短距离发送至后台系统。

2.根据权利要求1所述的电力智能巡检终端，其特征在于，还包括：移动所述电力智能巡检终端至另一测量点，所述距离传感器测得所述另一测量点与所述被测物体之间的距离，所述另一测量点与所述被测物体之间的距离为第二距离；微处理器依据所述第一距离和第二距离计算得到两个测量点之间的距离，通讯模块将两个测量点之间的距离发送至后台系统。

3.根据权利要求1或2所述的电力智能巡检终端，其特征在于，还包括显示模块，所述距离传感器和角度传感器开始测量的同时，触发所述摄像模块采集图像数据，获得图像，所述显示模块用于在所述图像中显示微处理器计算得到的结果。

4.根据权利要求1所述的电力智能巡检终端，其特征在于，RFID模块读取RFID标签时触发摄像模块采集图像数据。

5.根据权利要求1所述的电力智能巡检终端，其特征在于，还包括：

GPS模块，用于对所述被测物体进行定位，并将定位信息发送至GIS展示模块；

GIS展示模块，用于对被测物体和地理基础信息进行定位查询。

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