CN107703559A - 一种电缆隧道渗水红外检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电缆隧道渗水红外检测装置，包括数据处理上位机和渗水红外检测机构，渗水红外检测机构包括微控制器、顶板和活动体，数据处理上位机与微控制器通过无线网络连接，活动体上设有偏心孔，活动体上连接有运动控制模块；本发明的优点：通过数据处理上位机依据红外热像图采集的红外热像数据和超声波距离传感器测量的距离来判断隧道是否存在渗水并计算渗水区面积，相对于现有人为检测，具有结构简单，检测数据可靠的优点，且检测灵活可靠，大大降低了现有人为检测的工作强度，且通过数据处理上位机能快速的获取电缆隧道内的渗水情况，能及时的进行维修，减少电缆的损坏，提高电缆的使用寿命，保证稳定可靠的供电。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆隧道渗水红外检测装置。
背景技术
在城市电力供应中，地下电缆隧道占据着越来越大的部分，但是由于电缆隧道处于地下，电缆隧道在运行过程中容易产生各种类型的病害如：水害、衬砌裂损、衬砌侵蚀和衬砌支护结构质量缺陷，其中水害是最常见的形式，并且在地下电缆隧道中有着较高的防水等级，但是当渗水发生的时候，目前使用的人力检测的方式无法准确有效地测量渗水区的面积，从而判断渗水区是否满足防水等级的要求，这会造成电缆隧道运营机构对水害的处理不及时。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提供一种电缆隧道渗水红外检测装置，解决现有了电缆隧道渗水检测不准确的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种电缆隧道渗水红外检测装置，包括数据处理上位机和渗水红外检测机构，渗水红外检测机构包括微控制器、顶板和活动体，活动体活动连接在顶板上，数据处理上位机与微控制器通过无线网络连接，活动体上设有上大下小的偏心孔，偏心孔内设有固定微控制器的横板，微控制器上连接有红外热像仪和超声波距离传感器，横板上设有供电电源，微控制器、红外热像仪和超声波距离传感器均与供电电源电连接，活动体依靠红外热像仪采集隧道内的红外热像数据，活动体依靠超声波距离传感器测量红外热像仪与被拍摄隧道墙面的距离，微控制器接收红外热像仪采集的红外热像数据和超声波距离传感器测量的距离，并通过无线网络传输至数据处理上位机上，数据处理上位机接收并对隧道是否存在渗水进行判断及渗水区域面积的计算，活动体上连接有控制活动体活动方向和活动速度的运动控制模块，运动控制模块与微控制器电连接。
优选的，活动体包括下连接环和固定连接在下连接环上的上连接环，上连接环和下连接环之间形成偏心孔，上连接环活动连接在顶板上，结构简单，安装拆卸方便，连接可靠，能保证活动体活动时红外热像仪和超声波距离传感器的稳定性，提高检查的质量，且将活动体设置成下连接环和上连接环的结构，使整个活动体呈圆环状分布，能减少整个活动体的整体体积，有利于在电缆隧道内活动，减少活动体的损坏，能提高使用寿命。
优选的，顶板上设有滚珠丝杆，上连接环上设有与滚珠螺母，滚珠螺母设置在滚珠丝杆上，运动控制模块与滚珠丝杆相连，通过运动控制模块来带动滚珠丝杆工作，从而实现滚珠螺母在滚珠丝杆上的滑动，能保证上连接环活动的稳定性，且整体结构简单，传动效果好。
优选的，上连接环上设有固定滚珠螺母的导向板，导向板上设有导向轮，且顶板上设有导向轮滑动的导向滑轨，能实现滚珠螺母活动的平稳性，避免滚珠螺母的左右晃动，提高红外热像仪数据采集的准确性和超声波距离传感器距离测量的准确性。
优选的，数据处理上位机上设有信号发送单元，微控制器上设有信号接收单元，微控制器依靠数据处理上位机发出的控制指令触发运动控制模块工作，通过信号发送单元和信号接收单元实现控制指令的发送，能快速的触发运动控制模块工作，灵敏度高，控制指令传输稳定可靠。
优选的，运动控制模块包括减速电机和联轴器，减速电机通过联轴器与滚珠丝杆相连，减速电机与微控制器电连接，滚珠螺母的活动方向依靠减速电机的正反转控制，滚珠螺母的活动速度依靠减速电机的转速控制，依靠减速电机的正反转来控制滚珠螺母在滚珠丝杆上的活动方向，从而实现对活动体活动方向的控制，依靠减速电机的转速来控制滚珠螺母在滚珠丝杆上的活动速度，控制灵敏度高，联轴器能提高减速电机与滚珠丝杆之间的连接可靠性。
优选的，数据处理上位机与微控制器上均设有无线通信模块，能实现无线网络的稳定性，保证数据的可靠传输。
优选的，供电电源包括蓄电池和与蓄电池相连的电流检测模块，蓄电池依靠电流检测模块来检测蓄电池的电量，蓄电池能实现稳定可靠的供电效率，并通过电流检测模块实时检测蓄电池的电量，能快速的获取蓄电池的电量，能及时的对蓄电池进行充电，保证蓄电池的连续性供电，且能确保蓄电池内部电子设备得到完好保护。
综上所述，本发明的优点：1.通过数据处理上位机依据红外热像图采集的红外热像数据和超声波距离传感器测量的距离来判断隧道是否存在渗水并计算渗水区面积，相对于现有人为检测，具有结构简单，检测数据可靠的优点，且检测灵活可靠，大大降低了现有人为检测的工作强度，且通过数据处理上位机能快速的获取电缆隧道内的渗水情况，能及时的进行维修，减少电缆的损坏，提高电缆的使用寿命，保证稳定可靠的供电；
2.将红外热像仪和超声波距离传感器通过横板设置在活动体上，且活动体在顶板上活动连接，实现了红外热像仪和超声波距离传感器在顶板上的活动，能对电缆隧道不同的位置进行渗水检测，且能保证活动时红外热像仪和超声波距离传感器的稳定性；
3.偏心孔的设置，能优化活动体的整体结构，能减少活动体移动时电缆本身对活动体的影响，能实现活动体的可靠移动；
4.运动控制模块的设置，能实现活动体在顶板上活动方向和活动速度的可调，能根据不同的环境进行调节，保证检测质量，且能保证活动体活动时的稳定性；
5.微控制器通过无线网络将红外热像图采集的红外热像数据和超声波距离传感器测量的距离传输至数据处理上位机，能实现红外热像数据和距离的快速稳定传输；
6.供电电源的设置，能实现微控制器、红外热像仪和超声波距离传感器的连续稳定工作，提高检查的稳定可靠。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种电缆隧道渗水红外检测装置的结构示意图；
图2为本发明渗水红外检测机构的结构示意图；
图3为本发明运动控制模块的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，一种电缆隧道渗水红外检测装置,包括数据处理上位机1和渗水红外检测机构2，渗水红外检测机构2包括微控制器21、顶板22和活动体23，活动体23活动连接在顶板22上，数据处理上位机1与微控制器21通过无线网络连接，能实现数据的快速稳定传输，活动体23上设有上大下小的偏心孔20，偏心孔20内设有固定微控制器21的横板24，微控制器21上连接有红外热像仪25和超声波距离传感器26，为了保证活动体活动时红外热像仪和超声波距离传感器的平稳性，本实施例中，红外热像仪通过螺钉固定连接在横板上，超声波距离传感器26通过螺栓组件固定在活动体上，横板24上设有供电电源3，微控制器21、红外热像仪25和超声波距离传感器26均与供电电源3电连接，保证了微控制器、红外热像仪25和超声波距离传感器26连续稳定工作，保证渗水检测的稳定可靠，活动体23依靠红外热像仪25采集隧道内的红外热像数据，活动体23依靠超声波距离传感器26测量红外热像仪25与被拍摄隧道墙面的距离，微控制器21接收红外热像仪25采集的红外热像数据和超声波距离传感器26测量的距离，并通过无线网络传输至数据处理上位机1上，数据处理上位机1接收并隧道是否存在渗水进行判断及渗水区域面积的计算，数据处理上位机接收红外热像图采集的红外热像数据和超声波距离传感器测量的距离来判断隧道是否存在渗水并计算渗水区面积，具有结构简单，检测数据可靠的优点，且检测灵活可靠，大大降低了现有人为检测的工作强度，且通过数据处理上位机能快速的获取电缆隧道内的渗水情况，能及时的进行维修，减少电缆的损坏，提高电缆的使用寿命，保证稳定可靠的供电活动体23上连接有控制活动体23活动方向和活动速度的运动控制模块4，运动控制模块4与微控制器21电连接，运动控制模块接收微控制器的信号实现工作，能实现活动体在顶板上活动方向和活动速度的可调，能根据不同的环境进行调节，保证检测质量，且能保证活动体活动时的稳定性。
活动体23包括下连接环27和固定连接在下连接环上的上连接环28，上连接环和下连接环之间形成偏心孔20，上连接环活动连接在顶板22上，结构简单，安装拆卸方便，连接可靠，能保证活动体活动时红外热像仪和超声波距离传感器的稳定性，提高检查的质量，且将活动体设置成下连接环和上连接环的结构，使整个活动体呈圆环状分布，能减少整个活动体的整体体积，有利于在电缆隧道内活动，减少活动体的损坏，能提高使用寿命，为了保证横板的稳定性，本实施例中横板设置在下连接环上，且上连接环和下连接环上均设有水平延伸段，水平延伸段通过紧固件相连。
顶板22上设有滚珠丝杆5，上连接环上设有与滚珠螺母51，滚珠螺母设置在滚珠丝杆上，运动控制模块4与滚珠丝杆5相连，通过运动控制模块来带动滚珠丝杆工作，从而实现滚珠螺母在滚珠丝杆上的滑动，能保证上连接环活动的稳定性，且整体结构简单，传动效果好，上连接环28上设有固定滚珠螺母的导向板6，导向板6上设有导向轮60，且顶板22上设有导向轮滑动的导向滑轨61，能实现滚珠螺母活动的平稳性，避免滚珠螺母的左右晃动，提高红外热像仪数据采集的准确性和超声波距离传感器距离测量的准确性。
数据处理上位机1上设有信号发送单元11，微控制器21上设有信号接收单元29，微控制器21依靠数据处理上位机1发出的控制指令触发运动控制模块工作，通过信号发送单元和信号接收单元实现控制指令的发送，能快速的触发运动控制模块工作，灵敏度高，控制指令传输稳定可靠。
运动控制模块4包括减速电机41和联轴器42，减速电机41通过联轴器42与滚珠丝杆5相连，减速电机41与微控制器21电连接，滚珠螺母51的活动方向依靠减速电机41的正反转控制，滚珠螺母51的活动速度依靠减速电机41的转速控制，依靠减速电机的正反转来控制滚珠螺母在滚珠丝杆上的活动方向，从而实现对活动体活动方向的控制，依靠减速电机的转速来控制滚珠螺母在滚珠丝杆上的活动速度，控制灵敏度高，联轴器能提高减速电机与滚珠丝杆之间的连接可靠性。
数据处理上位机1与微控制器21上均设有无线通信模块12，能实现无线网络的稳定性，保证数据的可靠传输，供电电源3包括蓄电池31和与蓄电池相连的电流检测模块32，蓄电池依靠电流检测模块来检测蓄电池的电量，蓄电池能实现稳定可靠的供电效率，并通过电流检测模块实时检测蓄电池的电量，能快速的获取蓄电池的电量，能及时的对蓄电池进行充电，保证蓄电池的连续性供电，确保蓄电池内部电子设备得到完好保护，且蓄电池选用磷酸铁锂电池，相比铅酸电池具有体积小、高能量密度、长寿命、良好的高温性能、快速充电、环保的优势。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。
Claims (8)
1.一种电缆隧道渗水红外检测装置，包括数据处理上位机(1)和渗水红外检测机构(2)，其特征在于：渗水红外检测机构(2)包括微控制器(21)、顶板(22)和活动体(23)，活动体(23)活动连接在顶板(22)上，数据处理上位机(1)与微控制器(21)通过无线网络连接，活动体(23)上设有上大下小的偏心孔(20)，偏心孔(20)内设有固定微控制器(21)的横板(24)，微控制器(21)上连接的红外热像仪(25)和超声波距离传感器(26)，横板(24)上设有供电电源(3)，微控制器(21)、红外热像仪(25)和超声波距离传感器(26)均与供电电源(3)电连接，活动体(23)依靠红外热像仪(25)采集隧道内的红外热像数据，活动体(23)依靠超声波距离传感器(26)测量红外热像仪(25)与被拍摄隧道墙面的距离，微控制器(21)接收红外热像仪(25)采集的红外热像数据和超声波距离传感器(26)测量的距离，并通过无线网络传输至数据处理上位机(1)上，数据处理上位机(1)接收并对隧道是否存在渗水进行判断及渗水区域面积的计算，活动体(23)上连接有控制活动体(23)活动方向和活动速度的运动控制模块(4)，运动控制模块(4)与微控制器(21)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种电缆隧道渗水红外检测装置，其特征在于:活动体(23)包括下连接环(27)和固定连接在下连接环上的上连接环(28)，上连接环和下连接环之间形成偏心孔(20)，上连接环活动连接在顶板(22)上。
3.根据权利要求2所述的一种电缆隧道渗水红外检测装置，其特征在于:顶板(22)上设有滚珠丝杆(5)，上连接环上设有与滚珠螺母(51)，滚珠螺母设置在滚珠丝杆上，运动控制模块(4)与滚珠丝杆(5)相连。
4.根据权利要求3所述的一种电缆隧道渗水红外检测装置，其特征在于:上连接环(28)上设有固定滚珠螺母的导向板(6)，导向板(6)上设有导向轮(60)，且顶板(22)上设有导向轮滑动的导向滑轨(61)。
5.根据权利要求3所述的一种电缆隧道渗水红外检测装置，其特征在于:数据处理上位机(1)上设有信号发送单元(11)，微控制器(21)上设有信号接收单元(29)，微控制器(21)依靠数据处理上位机(1)发出的控制指令触发运动控制模块工作。
6.根据权利要求3所述的一种电缆隧道渗水红外检测装置，其特征在于:运动控制模块(4)包括减速电机(41)和联轴器(42)，减速电机(41)通过联轴器(42)与滚珠丝杆(5)相连，减速电机(41)与微控制器(21)电连接，滚珠螺母(51)的活动方向依靠减速电机(41)的正反转控制，滚珠螺母(51)的活动速度依靠减速电机(41)的转速控制。
7.根据权利要求1所述的一种电缆隧道渗水红外检测装置，其特征在于:数据处理上位机(1)与微控制器(21)上均设有无线通信模块(12)。
8.根据权利要求1所述的一种电缆隧道渗水红外检测装置，其特征在于:供电电源(3)包括蓄电池(31)和与蓄电池相连的电流检测模块(32)，蓄电池依靠电流检测模块来检测蓄电池的电量。
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