CN109975675A - 一种输电线路绝缘子污秽度监测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，包括主机、安装支架、主机垂直调整螺钉、主机水平调整螺钉、太阳能板、太阳能板调整螺钉，主机内部硬件包括供电模块、紫外光传感模块、核心处理模块和图像采集模块，本发明通过采用双镜头技术手段和视频显示方法，解决现有绝缘子不能直接快速反应放电现象的问题，弥补现有检测时人员爬塔困难的问题，并且能够及时快捷的反应出现有线路上绝缘子污秽的严重程度，能够通过放电的强度判断污秽度的情况，起到提早预警的作用。
Description
技术领域
本发明涉及国家电网输电线路智能监测相关领域，具体是一种输电线路绝缘子污秽度监测设备。
背景技术
绝缘子又称瓷瓶，装在导线与杆塔支架之间，用以防止导线与导线，导线与大地之间接触。当绝缘子污秽度达到一定程度的时候，尤其在雾、露、细雨天气下绝缘子表面吸收水份，污层中的电解质溶解、电离，导致污层电导增加，绝缘子的表面泄漏，这些污秽绝缘子保持着较高的绝缘水平，其放电电压与洁净状态时接近，有可能导致持续放电，当持续放电达到一定程度，输电线路将直接对地放电，导致线路直接短路线路跳闸，线路跳闸造成的经济损失将不可估量；现有输电线路监测绝缘子污秽度方法较为繁琐，需要人员爬塔之后用专用仪器才能监测得到数据，并且检测到的数据不精确。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种输电线路绝缘子污秽度监测设备。
本发明是这样实现的，构造一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，该装置包括主机、安装支架、主机垂直调整螺钉、主机水平调整螺钉、太阳能板、太阳能板调整螺钉，所述主机顶端面中部与安装支架底部通过螺栓安装固定，所述安装支架底前端安装有主机垂直调整螺钉，所述安装支架中部安装有主机水平调整螺钉，所述太阳能板底部设有一卡箍与安装支架上端通过太阳能板调整螺钉安装固定，所述主机内部硬件包括供电模块、紫外光传感模块、核心处理模块和图像采集模块，所述供电模块包括锂电池、超级电容和供电PCBA，所述锂电池安装于主机内后端，所述超级电容安装于主机内中部，所述供电PCBA安设于主机内前端右侧，所述紫外光传感模块包括紫外光线传感器，所述核心处理模块安设于主机内前端左侧，所述核心处理模块包括PCBA板体、处理器CPU芯片、内存芯片、存储芯片、通信模块、USB接口、MIPI接口和ADC接口，所述PCBA板体安设于主机内前端左侧，所述处理器CPU芯片、内存芯片、存储芯片和通信模块分别安装于PCBA板体上中右部，并且与PCBA板体电路连接，所述USB 接口、MIPI接口和ADC接口设于PCBA板体上右端，且与PCBA板体电路连接，所述紫外光线传感器设于PCBA板体上中前端，且与PCBA 板体电路连接，所述图像采集模块包括白天摄像头和USB夜视镜头，所述白天摄像头和USB夜视镜头安设于主机内前端，所述供电模块与太阳能板电连接，所述核心处理模块和图像采集模块均与供电模块电连接。
优选的，所述太阳能板输出电流为18V、20W。
优选的，所述锂电池输入电流为4.2V、33AH，输出电流为 0V-4.2V。
优选的，所述超级电容的容量为10.5V。
优选的，所述超级电容输入电流为11V、100F，输出电流为0-11V。
优选的，所述供电PCBA输入电流为0V-4.2V。
优选的，所述白天摄像头为500W像素。
优选的，所述主机垂直调整螺钉设置有两个。
优选的，所述主机水平调整螺钉设置有两条，太阳能板通过太阳能板调整螺钉可进行左右180度角调整。
优选的，所述核心处理模块内部还具备有温湿度传感模块，紫外光线传感器能够检测出环境中电弧光线，并输出模拟电压信号，温湿度传感模块能够精确的探测输电线绝缘子表面环境的温、湿度，且核心处理模块内部的处理器CPU芯片能够将电压信号与温、湿度数据进行分析整合，并且通过通信模块传输至远程系统主机，主机通过专家系统分析后,得出绝缘子的污秽状况，当污秽过度时及时告警。
优选的，本装置运行android系统，采用JAVA和nodejs等技术。
优选的，所述通信模块采用移动网络4G技术，与服务器进行数据交互。
本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，与同类型设备相比，具有如下改进：
优点1：本发明所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，本装置由太阳能板吸收太阳能后为锂电池和超级电容进行供电，再通过降压电路后，由两路供电电源同时给产品模块供电，从而使本装置能够通过太阳能进行充电蓄能，达到节能环保的效果。
优点2：本发明所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，本装置通过采用了紫外光线传感器，能够检测出环境中电弧光线，并输出模拟电压信号，更精确的检测输电线路放电的情况。
优点3：本发明所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，本装置运行android系统，同时采用JAVA和nodejs等技术，一方面实现，通过通信模块中移动网络4G技术，与服务器进行数据交互，实现了定时把现场采集的图片实时传输给服务器；一方面提供了USB接口、 MIPI接口、ADC接口等，更好的进行数据传递。
优点4：本发明所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，本装置采用了500W像素的白天摄像头和USB夜视镜头，USB夜视镜头采用了低照度CMOS传感器和图像增强算法，实现了在微软星光环境下，可拍照出较为清晰的电弧场景图片的效果。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明主机内部剖面示意图；
图3是本发明核心处理模块示意图；
图4是本发明系统工作流程示意图。
其中：主机-1、安装支架-2、主机垂直调整螺钉-3、主机水平调整螺钉-4、太阳能板-5、太阳能板调整螺钉-6、锂电池-11、超级电容-12、供电PCBA-13、紫外光线传感器-14、核心处理模块-15、白天摄像头-16、USB夜视镜头-17、PCBA板体-151、处理器CPU芯片-152、内存芯片-153、存储芯片-154、通信模块-155、USB接口-156、MIPI 接口-157、ADC接口-158。
具体实施方式
下面将结合附图1-4对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明通过改进在此提供一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，包括主机1、安装支架2、主机垂直调整螺钉3、主机水平调整螺钉4、太阳能板5、太阳能板调整螺钉6，主机1顶端面中部与安装支架2 底部通过螺栓安装固定，安装支架2底前端安装有主机垂直调整螺钉 3，安装支架2中部安装有主机水平调整螺钉4，太阳能板5底部设有一卡箍与安装支架2上端通过太阳能板调整螺钉6安装固定，主机 1内部硬件包括供电模块、紫外光传感模块、核心处理模块15和图像采集模块，供电模块包括锂电池11、超级电容12和供电PCBA13，锂电池11安装于主机1内后端，超级电容12安装于主机1内中部，供电PCBA13安设于主机1内前端右侧，紫外光传感模块包括紫外光线传感器14，核心处理模块15安设于主机1内前端左侧，核心处理模块15包括PCBA板体151、处理器CPU芯片152、内存芯片153、存储芯片154、通信模块155、USB接口156、MIPI接口157和ADC 接口158，PCBA板体151安设于主机1内前端左侧，处理器CPU芯片 152、内存芯片153、存储芯片154和通信模块155分别安装于PCBA 板体151上中右部，并且与PCBA板体151电路连接，USB接口156、MIPI接口157和ADC接口158设于PCBA板体151上右端，且与PCBA 板体151电路连接，紫外光线传感器14设于PCBA板体151上中前端，且与PCBA板体151电路连接，图像采集模块包括白天摄像头16和 USB夜视镜头17，白天摄像头16和USB夜视镜头17安设于主机1内前端，供电模块与太阳能板5电连接，核心处理模块15和图像采集模块均与供电模块电连接。
进一步的，所述太阳能板5输出电流为18V、20W。
进一步的，所述锂电池11输入电流为4.2V、33AH，输出电流为 0V-4.2V。
进一步的，所述超级电容12的容量为10.5V。
进一步的，所述超级电容12输入电流为11V、100F，输出电流为0-11V。
进一步的，所述供电PCBA13输入电流为0V-4.2V，其电流通过降压电路后，由锂电池11和超级电容12两路供电电源同时进行供电。
进一步的，所述白天摄像头16为500W像素。
进一步的，所述主机垂直调整螺钉3设置有两个，可将安装支架 2更好的与主机1进行固定。
进一步的，所述主机水平调整螺钉4设置有两条，可将安装支架 2更好的与主机1进行固定，太阳能板5通过太阳能板调整螺钉6可进行左右180度角调整，可根据实际情况进行调整太阳能板5的角度。
进一步的，所述核心处理模块15内部还具备有温湿度传感模块，紫外光线传感器14能够检测出环境中电弧光线，并输出模拟电压信号，温湿度传感模块能够精确的探测输电线绝缘子表面环境的温、湿度，且核心处理模块15内部的处理器CPU芯片152能够将电压信号与温、湿度数据进行分析整合，并且通过通信模块155传输至远程系统主机，主机通过专家系统分析后,得出绝缘子的污秽状况，当污秽过度时及时告警。
进一步的，本装置运行android系统，采用JAVA和nodejs等技术。
进一步的，所述通信模块采用移动网络4G技术，与服务器进行数据交互，实现了定时把现场采集的图片实时传输给服务器。
本发明通过改进提供一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，其运行方式如下：
第一，太阳能板5给锂电池11和超级电容12充电，超级电容 12容量小先充满到10.5V，优先给系统供电；
第二，开机，Android系统启动，加载bootloader和内核；
第三，执行应用程序，依次获取设备配置文件，如设备SN、服务器地址、唤醒间隔等，和加载4G网络驱动、刷新唤醒时间间隔定时器；然后，获取系统时间，如果当前时间是6:00到18:00，判定当前为白天，加载500W白天摄像头16驱动，获取视频流，并保持图片和视频，如果当前时间是18:00-6:00，判定当前为晚上，开启USB 夜视镜头17的电源，加载USB夜视镜头17驱动，获取视频流，并保持图片和视频；再加载模拟ADC驱动，获取紫外光线传感器14数据；下一步，把图片等数据，按照拟定的协议，传输给服务器；最后，关闭相关驱动，释放相关资源，产品进行低功耗睡眠模式；
第四，服务器对设备上传图片等数据，依次用人工智能图像识别算法进行计算，获取并标记图片是否出现紫外光等现象；
第五，应用程序监听到定时唤醒任务后，退出低功耗睡眠模式，重新从加载配置任务开始执行。
本发明通过改进提供一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，本装置由太阳能板5吸收太阳能后为锂电池11和超级电容12进行供电，再通过降压电路后，由两路供电电源同时给产品模块供电，从而使本装置能够通过太阳能进行充电蓄能，达到节能环保的效果；通过采用了紫外光线传感器14，能够检测出环境中电弧光线，并输出模拟电压信号，更精确的检测输电线路放电的情况；并且本装置运行android 系统，同时采用JAVA和nodejs等技术，一方面实现，通过通信模块 155中移动网络4G技术，与服务器进行数据交互，实现了定时把现场采集的图片实时传输给服务器；一方面提供了USB接口156、MIPI 接口157、ADC接口158等，更好的进行数据传递；采用了500W像素的白天摄像头16和USB夜视镜头17，USB夜视镜头17采用了低照度 CMOS传感器和图像增强算法，实现了在微软星光环境下，可拍照出较为清晰的电弧场景图片的效果。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，其特征在于：包括主机(1)、安装支架(2)、主机垂直调整螺钉(3)、主机水平调整螺钉(4)、太阳能板(5)、太阳能板调整螺钉(6)，所述主机(1)顶端面中部与安装支架(2)底部通过螺栓安装固定，所述安装支架(2)底前端安装有主机垂直调整螺钉(3)，所述安装支架(2)中部安装有主机水平调整螺钉(4)，所述太阳能板(5)底部设有一卡箍与安装支架(2)上端通过太阳能板调整螺钉(6)安装固定，所述主机(1)内部硬件包括供电模块、紫外光传感模块、核心处理模块(15)和图像采集模块，所述供电模块包括锂电池(11)、超级电容(12)和供电PCBA(13)，所述锂电池(11)安装于主机(1)内后端，所述超级电容(12)安装于主机(1)内中部，所述供电PCBA(13)安设于主机(1)内前端右侧，所述紫外光传感模块包括紫外光线传感器(14)，所述核心处理模块(15)安设于主机(1)内前端左侧，所述核心处理模块(15)包括PCBA板体(151)、处理器CPU芯片(152)、内存芯片(153)、存储芯片(154)、通信模块(155)、USB接口(156)、MIPI接口(157)和ADC接口(158)，所述PCBA板体(151)安设于主机(1)内前端左侧，所述处理器CPU芯片(152)、内存芯片(153)、存储芯片(154)和通信模块(155)分别安装于PCBA板体(151)上中右部，并且与PCBA板体(151)电路连接，所述USB接口(156)、MIPI接口(157)和ADC接口(158)设于PCBA板体(151)上右端，且与PCBA板体(151)电路连接，所述紫外光线传感器(14)设于PCBA板体(151)上中前端，且与PCBA板体(151)电路连接，所述图像采集模块包括白天摄像头(16)和USB夜视镜头(17)，所述白天摄像头(16)和USB夜视镜头(17)安设于主机(1)内前端，所述供电模块与太阳能板(5)电连接，所述核心处理模块(15)和图像采集模块均与供电模块电连接。
2.根据权利要求1所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，其特征在于：所述太阳能板(5)输出电流为18V、20W。
3.根据权利要求1所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，其特征在于：所述锂电池(11)输入电流为4.2V、33AH，输出电流为0V-4.2V。
4.根据权利要求1所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，其特征在于：所述超级电容(12)的容量为10.5V。
5.根据权利要求4所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，其特征在于：所述超级电容(12)输入电流为11V、100F，输出电流为0-11V。
6.根据权利要求1所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，其特征在于：所述供电PCBA(13)输入电流为0V-4.2V。
7.根据权利要求1所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，其特征在于：所述白天摄像头(16)为500W像素。
8.根据权利要求1所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，其特征在于：所述主机垂直调整螺钉(3)设置有两个。
9.根据权利要求1所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，其特征在于：所述主机水平调整螺钉(4)设置有两条，太阳能板(5)通过太阳能板调整螺钉(6)可进行左右180度角调整。
10.根据权利要求1所述一种输电线路绝缘子污秽度监测设备，其特征在于：所述核心处理模块(15)内部还具备有温湿度传感模块，紫外光线传感器(14)能够检测出环境中电弧光线，并输出模拟电压信号，温湿度传感模块能够精确的探测输电线绝缘子表面环境的温、湿度，且核心处理模块(15)内部的处理器CPU芯片(152)能够将电压信号与温、湿度数据进行分析整合，并且通过通信模块(155)传输至远程系统主机，主机通过专家系统分析后,得出绝缘子的污秽状况，当污秽过度时及时告警。
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