CN107948485A - 一种电网监控巡视装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于监控设备领域，尤其涉及一种电网监控巡视装置。包括支架组件、防护壳组件、清洗组件以及摄像组件；支架组件用于支撑主体结构，以便于与其他支撑物或者基础连接固定；防护壳组件用于保护内部的球形镜面以及电子设备；清洗组件用于清洗球形镜面，摄像组件用于拍摄图像和视频。驱动马达驱动被动齿圈，带动球形镜面在支撑臂之间绕定位环的轴自转，镜面是球形结构，因此在球形镜面自转过程中，位于防护壳下端的镜面始终存在，不会对摄像组件的拍摄造成影响，在球形镜面自转过程中，部分镜面移动到清洗口附近，清洗组件中的清洗片从清洗口中伸入防护壳内对镜面进行清洗，清洁好的镜面随后旋转至摄像口处，实现对球形镜面定期的清洁。

Description

一种电网监控巡视装置

技术领域

本发明属于监控设备领域，尤其涉及一种电网监控巡视装置。

背景技术

随着电网规模的发展，电网中的各项在线巡检工作愈发难以进行，一方面规模越大，所需要巡检的区域、设备数量以及频次快速增长，传统的人工巡检方式难以满足实际需要，效率低下，另一方面电网收到各类人为或者自然破坏的几率也大大增加，因此需要更频繁以及规范的进行电网巡检工作，基于实际需要，人们提出了各种在线监控、视频巡检。无人机巡检等方式来完成电网巡检工作，其中在线监控主要用于监控电网运行状态，反馈电网中各类电能数据，无法及时有效的对各类人为或者自然事故，以及现场事件进行反馈，采用无人机巡检的方式技术尚不成熟，无人机巡检设备容易受到电网以及外界干扰，同时仍然需要投入大量人力资源进行控制，效果不理想，采用固定装置的视频监控则不存在上述问题，固定的摄像监控装置能够持续稳定的采集现场视频图像，完成对各类突发事件以及事故的记录和检测。

但另一方面，由于电网中大多数设施以及线路通常都位于室外，置于室外的监测装置容易收到影响，特别是摄像镜头，由于尘土掩盖或者其他杂质遮盖，经常会导致所采集到视频或图像质量变差甚至模糊不清，无法完成视频图像采集，特别是在一些交通路口、风沙环境以及雨水频繁的地区，飞扬的尘土、各类尾气、油烟等会在光滑的摄像镜头或者玻璃层上附着集聚，随着雨水冲刷以及干燥，镜面上会形成难以擦除的污渍痕迹。

发明内容

本发明创造的目的在于，提供一种能在不影响拍摄进行的同时自动对镜面进行清洁的电网监控巡视装置。

为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。

一种电网监控巡视装置，包括支架组件、防护壳组件、清洗组件以及摄像组件；

支架组件包括顶部的横杆以及设于横杆两端的连接臂，横杆上端设有连接件；横杆和连接臂内部中空且中空部相互连通；两个连接臂之间设有防护壳组件；防护壳组件包括球形防护壳以及定位环；防护壳为中空的球状，中空部为球形，防护壳的下端设有摄像口；防护壳的左右两侧设有与中空部连通的安装孔，安装孔同轴且轴线穿过防护壳的球心；位于两个安装孔之间的防护壳上开设有清洗口，清洗口与中空部连通，清洗口的边缘向防护壳外部凸出形成支撑框；防护壳与支架组件固定连接；摄像组件包括球形镜面和安装板，球形镜面的左右两侧分别设有同轴的连接孔，连接孔的轴线穿过球形镜面的球心，两个连接孔分别于防护壳上的两个安装孔同轴，且球形镜面的球心与防护壳的球心重合；连接孔内设有定位环，定位环为环状结构，定位环一端固定在连接孔中另一端插入安装孔中，并从安装孔中伸出之后连接至连接臂，以使球形镜面与支架组件连接，并使球星镜面可以在防护壳内以连接孔的轴线为轴自转；其中至少一侧的定位环的外圆面上设有被动齿圈；安装板设于球形镜面内部，安装板两侧向外延伸并从定位环内伸出后固定在两个连接臂上，安装板上设有摄像机以及控制电路；设有被动齿圈的定位环一侧的支撑臂或者安装板上设有马达以及与马达连接的驱动齿轮，驱动齿轮与被动齿圈噬合以驱动定位环和球形镜面自转；清洗组件包括清洗盒和清洗板，清洗盒为盒状结构，由上、下、左、右四个面板围成，清洗盒可活动的插入支撑框内，其上面板的上端设有引水孔，下端设有积水槽，积水槽设于引水孔下方且积水槽与引水孔相连通，积水槽下端设有导水孔；下面板上设有储水槽，储水槽设于积水槽的下方；下面板或者左面板或者右面板上设有出水孔；清洗板包括清洗板和清洗片，清洗板设于积水槽以及储水槽之间，清洗片固定在清洗板上。

本发明的一种电网监控巡视装置，基于实际需要考虑，公开了上述结构，包括支架组件、防护壳组件、清洗组件以及摄像组件；其中支架组件用于支撑主体结构，以便于与其他支撑物或者基础连接固定；防护壳组件用于保护内部的球形镜面以及电子设备；清洗组件用于清洗球形镜面，摄像组件用于拍摄图像和视频。驱动马达，驱动齿轮驱动被动齿圈，带动球形镜面在两个支撑臂之间绕定位环的轴自转，由于镜面是球形结构，因此在球形镜面自转过程中，位于防护壳下端的镜面始终存在，不会对摄像组件的拍摄造成影响，在球形镜面自转过程中，部分镜面移动到清洗口附近，清洗组件中的清洗片从清洗口中伸入防护壳内对镜面进行清洗，清洁好的镜面随后旋转至摄像口处，通过设定马达运行的时间即可实现对球形镜面定期的清洁；由于摄像装置位于室外且通常悬挂在高处，难以取得或者补充水源，因此在清洗口处设置了清洗盒，清洗盒借助引水孔和积水槽来收集雨水等水资源，通过储水槽存储水源，在清洗时向清洗片供应水源，清洗盒活动插入支撑框内，便于在一段时间以后更换磨损的清洗片或者清洗附近结构。本发明的结构简单可靠，清洗过程不受外界影响，同时能够收集和存储水源，适应于野外应用，自行清洁不需要人力，可以节省人力资源。

对本发明的进一步优化还包括，还包括电源、单片机以及控制电路，所述单片机用于定时驱动马达，所述连接臂和横杆的中空部内设有电源线，电源线用于连接电源至单片机以及马达。借助单片机以及电源，通过编程，能够实现自动操作或者联网操作，便于实现自动化以及整体规划操作。

对本发明的进一步优化还包括，所述定位环朝向球星镜面外的一侧设有沉孔，所述安装部朝向镜面的侧面凸出形成有固定环，所述固定环可旋转得插入沉孔中以支撑球形镜面。

对本发明的另一种优选方案为，被动齿圈设在定位环伸出防护壳的一侧，所述马达设于支撑臂的内侧面，所述支撑臂内侧设有防护罩；马达、驱动齿轮以及被动齿圈罩在防护罩内侧。将马达设于靠近外部的一侧，便于马达以及附近结构的维护操作，在干燥或者封杀地区需要定期对驱动机构中的齿轮结果进行润滑等操作，将其设置在防护罩内侧一方面进行保护，另一方面便于维护在可以直接。

对本发明的进一步优化还包括，所述清洗盒的面板上设有活动卡，支撑框的相应位置设有卡孔，清洗盒插入支撑框内后活动卡以卡孔相连接。由于清洗片长时间工作以后可能会磨损，清洗盒内部也可能会产生水渍等物质，利用活动卡以及卡孔实现活动连接，便于清洗盒的拆装或者清洗片地更换；清洗片清洗时应力较小，因此卡扣连接足够，相对其他机构结构更简单，拆装更方便。

对本发明的进一步优化还包括，所述上面板的下端面上凸出形成由第一条状块，第一条状块的内部中空形成积水槽，积水槽与上面板上的引水孔相连通积水槽朝下方开设有第一导水孔；下面板的上端面上凸出形成有与第一条状块形状相同的第二条状块，第二条状块位于第一条状块正下方，第二条状块内部中空形成储水槽，第二条状块顶部设有第二导水孔；所述清洗板包括中间的横板以及两侧的竖板，横板卡在积水槽的下端面和储水槽的上端面之间，竖板卡分别插入第一条状块以及第二条状块与左侧面板和右侧面板之间的空间内。引水孔用于聚集上面板及附近的雨水等水资源，将其引导流入积水槽中，雨水沿引水孔→第一导水孔→第二导水孔的路径充满积水槽以及储水槽，由于第一导水孔和第二导水孔之间设有清洗结构，雨水通过两个导水孔可以流至清洗结构上(使用海绵或者吸水材料，借助毛细原理等能够更有效的实现引水或者储水)，，将导水槽设置在条状块结构中，有助于保持水分，设置合理的孔径，可使水分驻留在中空部形成的槽内，以在长期缺乏雨水的状况下保持水资源。

对本发明的进一步优化还包括，所述清洗板的上端面和下端面设有凹陷的聚水槽，聚水槽朝向清洗片的一侧的边缘低于其他侧的边缘。聚水槽用于保持水流向清洗片一侧，提高水资源利用效率，防止水流至其他位置造成浪费。

对本发明的进一步优化还包括，所述清洗片由软质清洁工具组成，清洗片的一端可拆卸的固定在清洗板上以便于磨损清洗片的更换，并延伸至积水槽和储水槽之间以更好地吸取水资源，引导水流流向，清洗片的另一端伸向球形镜面并且形成与球形镜面贴合的的弧面状清洗面以更全面和均匀的对球形镜面进行清洗。

对本发明的进一步优化还包括，所述防护壳上清洗口相对的一侧设有积尘盒，积尘盒内设有吸水材料或吸尘材料，集尘盒的外侧上设有更换口，集尘盒的内侧连通防护壳内腔。在一些如风沙较大的特殊区域，由于飞尘弥漫，清洗过后的球形镜面应当及时进行干燥和除尘，以防止镜面吸附尘土，通过在另一侧设置集尘盒，控制球形镜面自转方向，使其清洗过的镜面绕过向上运动至集尘盒进行干燥或者除尘，可以解决上述问题，使该设备能够在这些环境恶劣的条件下更好的运作。

对本发明的另一种优选方案为，所述马达设在安装板上，所述定位环延伸至球形镜面的内侧，被动齿圈设于定位环该侧部分的外面上。在外部环境恶劣(如空气中含有大量细微尘土沙砾，风力较大)的情况下，将马达等驱动结构设置在球形镜面内侧，有助于防止沙砾灰尘堵塞或者破坏驱动结构，提高设备在这些地区的稳定性。

本发明的电网监控巡视装置，解决了设备实际应用中的一些问题，其一是能够积极利用自然资源，降低人工维护的需求，不需要专门的清洗设备以及水源，降低了成本，进而提高巡检的效率；其二是自动保持拍摄镜面的洁净，提高视频图像拍摄效果，在一些空气质量差、尘埃较多的区域能够有效避免镜面模糊、水渍遮挡等现象；其三是结构即控制原理较为简单，驱动机构的马达能够方便的实现自动控制，因此根据实际需要可以实现自动运行或者远程控制主动进行清洗，结合电网数据传递的优势(例如借助载波通讯即可利用输电线对所有摄像头实现远程控制)能够实现全面、规范的管理，该结构成本较低，操控简单，容易实现，仅需要执行极少的维护安装工作，非常适合电网巡检等大规模的视频监控方案。

附图说明

图1是本发明一种电网监控巡视装置实施例一的示意图；

图2是本发明一种电网监控巡视装置实施例一防护壳的示意图；

图3是本发明一种电网监控巡视装置清洗盒的示意图一；

图4是本发明一种电网监控巡视装置清洗盒的示意图二；

图5是本发明一种电网监控巡视装置清洗板的示意图；

图6是本发明一种电网监控巡视装置球形镜面的示意图；

图7是本发明一种电网监控巡视装置连接臂和安装板的示意图；

图8是本发明一种电网监控巡视装置实施例二中防护壳的示意图。

其附图标记包括：

横杆11、连接臂12、13防护罩、14安装板；

防护壳2、安装孔21、清洗口22、支撑框23、卡口24；

清洗盒3、引水孔31、积水槽32、储水槽33、第一导水孔34、第二导水孔35、出水孔36、第二条状块37、卡扣38；

横板41、竖板42、聚水槽43；

清洗片50、清洗面51、延伸部52；过滤片6；

半球镜面71、连接箍72、连接孔73、定位环74、被动齿圈75；集尘盒8。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明创造作详细说明。

实施例一

如图1所示，本发明的一种电网监控巡视装置，是一种用于视频监控、图像拍摄等的摄像装置，包括主要用于将装置连接至支撑机构以进行固定的支架组件，包括顶部的横杆11以及位于横杆11两端且向下垂吊的连接臂12，两个连接臂12之间设有防护壳2组件、清洗组件以及摄像组件，并主要作为上述组件的主要支撑结构，结合实际需要。两个连接臂12以及横杆11内部中空，从电源或电网中延伸出的输电线以及控制线缆等从横杆11以及连接臂12中连接至清洗组件或者摄像组件，进而可以保护线缆或输电线，防止在室外阳光暴晒等造成线路老化。

如图2所示，两个连接臂12之间固定链接有球状的保护壳，保护壳的下端开有摄像口以供摄像组件中的摄像头拍摄，防护壳2的两端设有安装孔21，防护壳2不需要旋转，因此可以固定连接在连接臂12上，也可以与连接臂12制造成一体结构来提高结构强度。防护壳2一方面保护内部的摄像组件，另一方面保护和支撑清洗组件，在防护壳2的两个安装孔21之间设置有清洗口22和支撑框23，支撑框23由清洗口22的边缘向外延伸形成，本实施例中，支撑框23为长方体机构，且沿两个安装孔21的轴线方向在防护壳2上延伸以提供尽可能大的清洗面51积(清洗面51积与水平的宽度正比)，支撑框23也可以是单独添加值清洗口22上的结构，支撑框23上设有连接机构以使清洗组件能够插入支撑框23中，由于支撑矿内部的清洗片50等结构消耗磨损，需要进行更换或者维护，因此清洗组件应当与支撑框23活动连接，本实施例中通过活动卡扣38连接来实现，活动卡设置在清洗组件中的清洗盒3外侧，支撑框23的相应位置设有卡口24，卡扣38连接拆装方便，且能够提供足够的连接强度，本实施例中包括水平设置在清洗盒3左右两侧的两个卡扣38，支撑框23上两侧分别设有卡口24。

清洗组件包括清洗盒3和清洗板，清洗盒3用于支撑和连接清洗板以及收集自然水资源，保护内部结构，清洗板用于清洗防护壳2内部的摄像组件中的球形镜面。如图3、图4中所示，清洗盒3的外形与支撑框23相似，截面长方形以可以插入支撑框23中与防护壳2连接，清洗盒3两侧分别设置有卡扣38；清洗盒3的上端面设有引水孔31，上端面的引水孔31可以引导雨水等水资源从孔中进入清洗盒3内部供存储和使用。引水孔31的下方，清洗盒3的内侧面的上侧面和下侧面部分结构分别凸出形成有第一条状块和第二条状块37，两个条状块内部中空形成积水槽32和储水槽，清洗板插入积水槽32和储水槽之间，以使槽中的水资源可以通过第一导水孔34和第二导水孔35导入清洗板上的清洗片50中。在清洗盒3的底部还设有出水孔3636以使流出积水槽32和储水槽外的水溢出，防止清洗盒3内多余的水进入防护壳2内部。清洗盒3外部还设有过滤片66，用于过滤其他杂质，防止引水孔31堵塞。

如图5所示清洗片50由海绵或者其他吸水的清洁材料制成，本实施例中，为便于水资源直接导入清洗片50，清洗片50固定在清洗板上的部分向清洗板上下端面延伸形成延伸部52以使其可以直接连通第一导水孔34和第二导水孔35，水资源通过毛细作用由延伸部52流至清洗片50，清洗片50朝向球形镜面的一侧为与球形镜面贴合的弧形的清洗面51，提高球形镜面的清洗效果。清洗板包括用于支撑的横板41和用于定位的竖板42，竖板42位于横版两端，竖板42可以插入两个人条状块和清洗盒3内壁之间的缝隙使清洗板可拆卸的固定在清洗盒3中，横板41的端面还向下凹陷形成聚水槽，以使水流向轻扫片的方向。

如图6所示，摄像组件包括设于防护可内的球形镜面以及位于球形镜面内部的安装板14，在本实施例中，为便于安装板14上的摄像机等结构的安装，球形镜面被设计为由两个半球形的镜面以及用于连接两个半球镜面71的连接箍72组成，两个半球镜面71通过连接箍72组成球形镜面，球形镜面的两侧设有连接孔73，为便于实施以及加工，本实施例中，连接孔73由两个半球形镜面边缘上挖出的半圆孔拼成，两个连接孔73内固定有定位环74，定位环74的一端从连接孔73中插入球形镜面，另一端插入到安装孔21并从防护壳2伸出，其中一个定位环7474伸出防护壳2的部分设有被动齿圈75，位于被动齿圈75一侧的连接臂12上设有马达以及驱动齿轮，驱动齿轮与被动齿圈75相噬合，因此可以驱动被动齿圈75以及球形镜面(包括两个半球镜面71)自转；球形自传过程中，清洗片50对途径的镜面表面进行清洗。

如图7中所示，安装板14主要作为摄像机以及电子元器件的安装平台，安装板14两端向外延伸直至抵住并且将其固定在两个连接臂12上，以保持摄像机平台的稳定。安装板14上设有摄像机以及其他电子元器件。

为保护防护壳2外部的马达以及被动齿圈75，装有马达的连接臂12上设有防护罩13，马达以及被动齿圈75等结构置于防护罩13内侧。

实施例二

如图8中所示，本实施例以实施例一的不同之处在于，被动齿圈75设置在定位环7474位于球形镜面内部的一侧，相应的，马达设置在安装板14上；同时在防护壳2的一侧设置有集尘盒，集尘盒的一端连接至防护壳2内腔，集尘盒内设有吸水材料后者吸尘材料以对被清洗球形镜面进行干燥或者除尘

相对于实施例一，本实施例更加适应于外部环境恶劣，例如尘土较大，尘土直径较小等场景，相对于实施例一，由于驱动机构设置在镜面内部，同时设置了干燥或除尘结构，能够隔绝外部环境对驱动机构的影响，同时避免被清洗的镜面在未干燥的情形下吸附微尘，提高使用效果。

需要指出的是，上述实施例是针对实际情况作出的较优组合，根据现场情况不同，还可以进行不同改变，例如设置多个清洗结构提高清洗效果，设置多个驱动结构以提高稳定性，在清洗盒3内的槽中防止清洗剂提高清洗效果等，因此，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种电网监控巡视装置，其特征在于，包括支架组件、防护壳组件、清洗组件以及摄像组件；

支架组件包括顶部的横杆以及设于横杆两端的连接臂，横杆上端设有连接件；横杆和连接臂内部中空且中空部相互连通；两个连接臂之间设有防护壳组件；防护壳组件包括球形防护壳以及定位环；防护壳为中空的球状，中空部为球形，防护壳的下端设有摄像口；防护壳的左右两侧设有与中空部连通的安装孔，安装孔同轴且轴线穿过防护壳的球心；位于两个安装孔之间的防护壳上开设有清洗口，清洗口与中空部连通，清洗口的边缘向防护壳外部凸出形成支撑框；防护壳与支架组件固定连接；

摄像组件包括球形镜面和安装板，球形镜面的左右两侧分别设有同轴的连接孔，连接孔的轴线穿过球形镜面的球心，两个连接孔分别于防护壳上的两个安装孔同轴，且球形镜面的球心与防护壳的球心重合；连接孔内设有定位环，定位环为环状结构，定位环一端固定在连接孔中另一端插入安装孔中，并从安装孔中伸出之后连接至连接臂，以使球形镜面与支架组件连接，并使球星镜面可以在防护壳内以连接孔的轴线为轴自转；其中至少一侧的定位环上设有被动齿圈；安装板设于球形镜面内部，安装板两侧向外延伸并从定位环内伸出后固定在两个连接臂上，安装板上设有摄像机以及控制电路；

设有被动齿圈的定位环一侧的支撑臂或者安装板上设有马达以及与马达连接的驱动齿轮，驱动齿轮与被动齿圈噬合以驱动定位环和球形镜面自转；

清洗组件包括清洗盒和清洗板，清洗盒为盒状结构，由上、下、左、右四个面板围成，清洗盒可活动的插入支撑框内，其上面板的上端设有引水孔，下端设有积水槽，积水槽设于引水孔下方且积水槽与引水孔相连通，积水槽下端设有导水孔；下面板上设有储水槽，储水槽设于积水槽的下方；下方或者左侧或者右侧的面板上设有出水孔；清洗板包括清洗板和清洗片，清洗板设于积水槽以及储水槽之间，清洗片固定在清洗板上。

2.根据权利要求1所述一种电网监控巡视装置，其特征在于，还包括电源、单片机以及控制电路，所述单片机用于定时驱动马达，所述连接臂和横杆的中空部内设有电源线，电源线用于连接电源至单片机以及马达。

3.根据权利要求1所述一种电网监控巡视装置，其特征在于，所述定位环朝向球星镜面外的一侧设有沉孔，所述安装部朝向镜面的侧面凸出形成有固定环，所述固定环可旋转得插入沉孔中以支撑球形镜面。

4.根据权利要求1所述一种电网监控巡视装置，其特征在于，被动齿圈设在定位环伸出防护壳的一侧，所述马达设于支撑臂的内侧面，所述支撑臂内侧设有防护罩；马达、驱动齿轮以及被动齿圈罩在防护罩内侧。

5.根据权利要求1所述一种电网监控巡视装置，其特征在于，所述清洗盒的面板上设有活动卡，支撑框的相应位置设有卡孔，清洗盒插入支撑框内后活动卡以卡孔相连接。

6.根据权利要求1所述一种电网监控巡视装置，其特征在于，所述上面板的下端面上凸出形成由第一条状块，第一条状块的内部中空形成积水槽，积水槽与上面板上的引水孔相连通积水槽朝下方开设有第一导水孔；下面板的上端面上凸出形成有与第一条状块形状相同的第二条状块，第二条状块位于第一条状块正下方，第二条状块内部中空形成储水槽，第二条状块顶部设有第二导水孔；所述清洗板包括中间的横板以及两侧的竖板，横板卡在积水槽的下端面和储水槽的上端面之间，竖板卡分别插入第一条状块以及第二条状块与左侧面板和右侧面板之间的空间内。

7.根据权利要求1所述一种电网监控巡视装置，其特征在于，所述清洗板的上端面和下端面设有凹陷的聚水槽，聚水槽朝向清洗片的一侧的边缘低于其他侧的边缘。

8.根据权利要求1所述一种电网监控巡视装置，其特征在于，所述清洗片由软质清洁工具组成，清洗片的一端可拆卸的固定在清洗板上，并延伸至积水槽和储水槽之间，清洗片的另一端伸向球形镜面并且形成与球形镜面贴合的弧面状清洗面。

9.根据权利要求1所述一种电网监控巡视装置，其特征在于，所述防护壳上清洗口相对的一侧设有积尘盒，积尘盒内设有吸水材料或吸尘材料，集尘盒的外侧上设有更换口，集尘盒的内侧连通防护壳内腔。

10.根据权利要求1所述一种电网监控巡视装置，其特征在于，所述马达设在安装板上，所述定位环延伸至球形镜面的内侧，被动齿圈设于定位环的内侧部分的面上。