CN109429038A - 一种内腔无线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种内腔无线监测系统，属于监测领域。内腔无线监测系统包括壳体、检测单元、控制单元、电源、监视终端以及无线发射单元。检测单元包括相互匹配的光源和取景探头。控制单元与光源和取景探头电连接。监视终端被构造成接受并显示由取景探头获取的图像和/或视频信号。无线发生单元与控制单元电连接，并由电源通过控制单元供电，控制单元接受取景探头反馈的图像和/或视频信号并通过无线发射单元将图像和/或视频信号向监视终端传递。本发明提供的内腔无线监测系统可以针对空间狭小、不易直接进行裸视观察的设备内腔实现监测。

Description

一种内腔无线监测系统

技术领域

本发明涉及监测设备领域，具体而言，涉及一种内腔无线监测系统。

背景技术

对于一些精密设备而言，当其长期使用或运行后可能会产生不同程度的损坏。因此，需要对其进行检修，特别是当需要对其内部腔体进行观察、维修时，需要了解其腔体内情况。目前实现的是由人体肉眼通过设备上的观察孔直接观测，但是，由于内腔无任何光源，完全靠人用手电筒从观察孔中补光才能观察，并且同一套设备中有多个检查孔。

发明内容

为改善和解决现有技术中的问题，本发明提供了一种内腔无线监测系统。

本发明是这样实现的：

一种内腔无线监测系统包括：

壳体，壳体限定容纳腔；

固定于壳体的检测单元，且检测单元凸出于壳体外侧，检测单元包括相互匹配的光源和取景探头，光源和取景探头相互邻近布置，且取景探头的取景区域位于光源的出射光路径；

控制单元，控制单元与光源和取景探头电连接；

设置于容纳腔内的电源，电源与控制单元电连接，电源通过控制单元向光源和取景探头供电，并控制光源和取景探头的开启和关闭；

监视终端，监视终端被构造成接受并显示由取景探头获取的图像和/或视频信号；

无线发射单元，无线发生单元与控制单元电连接，并由电源通过控制单元供电，控制单元接受取景探头反馈的图像和/或视频信号并通过无线发射单元将图像和/或视频信号向监视终端传递。

在较佳的一些示例中，电源是可充电锂离子蓄电池。

在较佳的一些示例中，内腔无线监测系统还包括太阳能电池板，太阳能电池板通过支撑臂连接于壳体，太阳能电池板与可充电锂离子蓄电池电连接。

在较佳的一些示例中，支撑臂包括相互连接的主臂和调节臂，主臂固定于壳体，调节臂可转动地与主臂连接，且调节臂具有可选的多个姿态。

在较佳的一些示例中，检测单元可伸缩地设置于壳体，检测单元至少包括第一收纳状态和第一伸展状态，处于第一收纳状态的检测单元位于容纳腔内，处于第二伸展状态的检测单元的部分或全部位于壳体外。

在较佳的一些示例中，光源为LED灯。

在较佳的一些示例中，内腔无线监测系统包括朝向调节座，LED灯通过调节座连接于壳体。

在较佳的一些示例中，内腔无线监测系统还包括连接件，连接件被构造成使壳体与待监测设备连接。

在较佳的一些示例中，壳体通过连接件与待监测设备可拆卸连接。

在较佳的一些示例中，连接件为卡扣式链接环。

上述方案的有益效果：本发明提供的内腔无线监测系统具有以下优点。结构简单，维护方便。减少工作巡视攀高等危险作业。高清视频即时画面显示更清晰的观察到实际情况。图像识别智能预警。容易操作，手机/平板电脑直接显示。自带电源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的内腔无线监测系统的结构示意图。

图标：100-内腔无线监测系统；102-封闭壳；103-工作腔；104-运行设备；105-取景探头；106-光源；107-连接件；108-无线发射单元；109-壳体；201-太阳能电池板；203-调节臂；202-主臂；204-控制单元；205-电源。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1。

本实施例提供了一种内腔无线监测系统100，可用于对全封闭设备的内腔设备、部件等的运行状态进行监测，替代现有的人用手电筒从观察孔中补光才能观察。

利用本发明提供的内腔无线监测系统100能够实现远程直接监测，从而减少操作人员攀爬及高空作业的危险。

内腔无线监测系统100主要包括壳体109、检测单元、控制单元204、电源205、监视终端以及无线发射单元108。

其中，可以为金属或者塑料、树脂等硬质材料制作而成，且具体形状可以是各种适当结构，如立方体，或多面体等。本实施例中，壳体109的形状是长方体结果，并采用金属板材焊接而成。

壳体109具有由前述的金属板材限定的容纳腔，以及孔洞。孔洞适用于使检测单元穿设壳体109。壳体109的容纳腔内还可以设置基座或者支撑结构，以便安装其他部件如控制单元204、电源205等。

为方便内腔无线监测系统100的固定，从而实现防抖效果，使得获取图像的质量更好，内腔无线监测系统100还包括连接件107。连接件107被构造成使壳体109与待监测设备连接。连接件107使内腔无线监测系统100被稳定地固定，以保持LED灯和取景探头105的姿态更好稳定。

更佳的是，壳体109通过连接件107与待监测设备可拆卸连接。即，连接件107是可拆卸连接工件。

在一些示例中，当被监测设备运动较安静或抖动较小时，连接件107可以是磁性连接件107如磁铁，并被固定在壳体109。当被监测设备是铁或者其他铁磁性材料制作而成。直接通过设置于壳体109的磁铁将内腔无线监测系统100固定在被监测设备。被监测设备包括封闭壳102，其具有工作腔103，以及设置在工作腔103内的运行设备104，运行设备104即为取景探头105被直接监测的部位。

在本发明的另一些实例中，连接件107为卡扣式链接环。被监测设备具有主卡接件，壳体109上设置次卡接件，主卡接件和次卡接件相互配合，实现可拆卸连接。

如前所述，检测单元固定于壳体109，且检测单元凸出于壳体109外侧。在一些实例中，检测单元固定于壳体109的外侧壁，其相应的电源205电缆和通信电缆可穿过壳体109与位于容纳腔内的相应设备连接。或者，在本发明的另一些实例中，壳体109的侧壁设置前述的孔洞。检测单元的部分位于容纳腔内，与位于容纳腔内的相应设备连接。检测单元的另一部分位于容纳腔外，即凸出于壳体109外侧。

本发明中，检测单元包括相互匹配的光源106和取景探头105。其中，光源106可以是各种灯具，较佳地，光源106采用冷光源106，如LED灯。取景探头105可以是照相设备或摄像设备。在一些示例中，取景探头105可以是CCD图像传感器或微型镜头。进一步地还可以配置音频获取设备。通过同事获取音频信号和图像信号，从而可以对设备内部的实现更好的监测。

为了获得较佳的监测效果，光源106和取景探头105相互邻近布置，且取景探头105的取景区域位于光源106的出射光路径。换言之，光源106的出射光路照射到的照射区域，即为取景探头105的朝向区域。

进一步地，内腔无线监测系统100包括朝向调节座。LED灯通过调节座连接于壳体109。调节座具有电动旋转部，LED灯固定在电动旋转部，当电动旋转部转动时，可以使LED灯的出射光路被有目的地改变和调整，以便通过取景探头105调整监测部位和区域。

更进一步地，取景探头105也通过转向设备连接壳体109，从而使得取景探头105和LED灯可以更好地进行姿态配合，从而获得更好的图像信号，以便更准确地获取设备的运行、工作状态。

基于监测设备的便利性考虑，检测单元可伸缩地设置于壳体109。检测单元至少包括第一收纳状态和第一伸展状态，处于第一收纳状态的检测单元位于容纳腔内，处于第二伸展状态的检测单元的部分或全部位于壳体109外。检测单元可通过液压杆或者伸缩杆进行姿态调节。其中，液压杆、伸缩杆均设置在壳体109的容纳腔内，并且可穿供设置在壳体109的孔洞。

控制单元204是作为控制光源106和取景探头105的上位机，并与光源106和取景探头105电连接。控制单元204可以对光源106和取景探头105是否工作，以及其具体的工作方式进行调节和控制。控制单元204可以是单片机、可编辑逻辑控制器(PLC)、微控单元(MCU)等等。

内腔无线监测系统100的各个用电设备均通过设置于容纳腔内的电源205供电。具体地，电源205与控制单元204电连接，电源205通过控制单元204向光源106和取景探头105供电，并控制光源106和取景探头105的开启和关闭。控制单元204设置有稳压模块，以使输出电压稳定，当电压太低或不足时，可控制报警器发出报警信号。其中，报警器可以是声光报警器。

电源205可以是铅蓄电池，或者可充电锂离子蓄电池。本实施例中，电源205是可充电锂离子蓄电池。更进一步地，内腔无线监测系统100还包括太阳能电池板201，太阳能电池板201通过支撑臂连接于壳体109，太阳能电池板201与可充电锂离子蓄电池电连接。当本发明设置太阳能电池板201时，设置稳压模块还可使可充电锂离子蓄电池获得稳定的充电电压，避免其轻易损坏的情况。

由于太阳能电池板201基于太阳光产生电能，因此，使其获得充足的阳光照射可以提高电能的稳定输出。因此，本实施例中，内腔无线监测系统100的用于支撑太阳能电池板201的支撑臂可以进行调节，例如调节太阳能电池板201的高度和朝向以及姿态。

作为一种可选的示例，支撑臂包括相互连接的主臂202和调节臂203，主臂202固定于壳体109，调节臂203可转动地与主臂202连接，且调节臂203具有可选的多个姿态。更佳地，调节臂203的姿态通过设置有减速机的匹配电动机调节。

无线发射单元108用于将取景探头105获得的图像信号向远端的设备传输，以便操作员可以远距离监测设备。无线发生单元与前述的控制单元204电连接。并由电源205通过控制单元204供电，控制单元204接受取景探头105反馈的图像和/或视频信号并通过无线发射单元108将图像和/或视频信号向监视终端传递。

无线发射单元108存在多种选择，可根据具体使用场景和成本等考虑进行设计。例如，无线发射单元108可以设置蓝牙模块、或红外线模块、或近场通信模块、或WIFI模块、或无线电模块等。

监视终端，监视终端被构造成接受并显示由取景探头105获取的图像和/或视频信号。

监视终端与无线发射单元108匹配，可以对应获取无线发射单元108传输的信号(音频、图像、视频)，并且在显示器上进行显示。进一步地，设置图像分析设备，其可对获取到的图像进行识别，以实现智能预警。如当设备出现损害时，通过报警器发出警报信号。监视终端可以是手机/平板电脑。

本发明体用的内腔无线监测系统100可以在目前电力GIS刀闸系统检测维护中大力改善效率和安全性，原先由人工拆卸观察孔盖，手电筒补光肉眼观察的状态，转变为无线镜头移动终端即时观察及状态记录备份。通过无线传输实时高清画面及高清图像识别预警，实现设备检修维护智能化，大大提升效率和安全性。

目前，内腔无线监测系统100主要用于实现全封闭型腔内部结构观测，或封闭型腔内运转状态的监测系统。通过无线信号将监测图像发射到移动终端上并通过APP系统直接检查及操作对比正常工作要求，是一款提升效率、安全性、节省人力成本的智能型产品。大大提升日常维护检查保养中的工作量。且该设备目前主要应用在高空、户外设备当中，对生产安全事故有大幅度的减少和杜绝，并明显提升效率。

更进一步地，通过结合多个匹配的光源106和取景探头105，内腔无线监测系统100可实现多点同时监测同画面分屏显示，实时了解型腔内多角度图像状况，也可以实现不同点位同时观测进一步准确的确认设备运转状况，同时也可以将画面录像备份已提供后续检修依据。

总之，本发明提出的内腔无线监测系统100在整体上可用全铝制造，一体化设计，防水抗氧化，安装采用旋转机械卡位固定，拆卸简单维护方便。且零配件采用机加工模组零件，便于后期保养维修，供电电源205为低电压如5V供电，电源205储存采用环保锂电池供电，电源205供电模式采用太阳能供电系统，减少碳排放及市电网线设置，降低危险性。采用增强型号的外置型号天线，以无线发射模式传输获取的监测图像，能扩大局域网范围及传输质量。采用高运算比系统芯片运行，镜头可选用高清蓝宝石微型镜头。

所述的内腔无线监测系统100至少在以下几个方面具有改善的效果。

1.实现远程直接监测减少操作人员攀爬及高空作业；

2.LED独立补光取代传统手持手电筒补光；

3.通过视频镜头取代肉眼观察，通过移动终端(手机或平板电脑)显示高清画面，由无线网络或局域网络传输视频信息及操作指令。针对大型户外全封闭无自然光源106情况下，对设备内部运作状态的图像监测及特殊环境作业的动态视频监测。

4.固定式安装，减少以往人工攀爬工作量。

5.锂电池供电，太阳能充电，增加使用时间及减少人员维护成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内腔无线监测系统，其特征在于，所述内腔无线监测系统包括：

壳体，所述壳体限定容纳腔；

固定于所述壳体的检测单元，且所述检测单元凸出于所述壳体外侧，所述检测单元包括相互匹配的光源和取景探头，所述光源和所述取景探头相互邻近布置，且所述取景探头的取景区域位于所述光源的出射光路径；

控制单元，所述控制单元与所述光源和所述取景探头电连接；

设置于所述容纳腔内的电源，所述电源与所述控制单元电连接，所述电源通过所述控制单元向所述光源和所述取景探头供电，并控制所述光源和所述取景探头的开启和关闭；

监视终端，所述监视终端被构造成接受并显示由所述取景探头获取的图像和/或视频信号；

无线发射单元，所述无线发生单元与所述控制单元电连接，并由所述电源通过控制单元供电，所述控制单元接受所述取景探头反馈的所述图像和/或视频信号并通过所述无线发射单元将所述图像和/或视频信号向所述监视终端传递。

2.根据权利要求1所述的内腔无线监测系统，所述电源是可充电锂离子蓄电池。

3.根据权利要求2所述的内腔无线监测系统，所述内腔无线监测系统还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板通过支撑臂连接于所述壳体，所述太阳能电池板与所述可充电锂离子蓄电池电连接。

4.根据权利要求3所述的内腔无线监测系统，所述支撑臂包括相互连接的主臂和调节臂，所述主臂固定于所述壳体，所述调节臂可转动地与所述主臂连接，且所述调节臂具有可选的多个姿态。

5.根据权利要求1所述的内腔无线监测系统，所述检测单元可伸缩地设置于所述壳体，所述检测单元至少包括第一收纳状态和第一伸展状态，处于所述第一收纳状态的所述检测单元位于所述容纳腔内，处于所述第二伸展状态的所述检测单元的部分或全部位于所述壳体外。

6.根据权利要求1所述的内腔无线监测系统，所述光源为LED灯。

7.根据权利要求6所述的内腔无线监测系统，所述内腔无线监测系统包括朝向调节座，所述LED灯通过所述调节座连接于所述壳体。

8.根据权利要求1所述的内腔无线监测系统，所述内腔无线监测系统还包括连接件，所述连接件被构造成使所述壳体与待监测设备连接。

9.根据权利要求8所述的内腔无线监测系统，所述壳体通过所述连接件与所述待监测设备可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的内腔无线监测系统，所述连接件为卡扣式链接环。