CN113516117A - 一种用于换流站阀厅的四合一云台装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及换流站阀厅缺陷检测技术领域，特别涉及一种用于换流站阀厅的四合一云台装置及其检测方法，所述云台主体的底部固定连接有可转动的固定座，云台主体的顶部通过转轴安装有相机仓；所述相机仓内安装有TOF、可见光相机、红外相机、紫外相机和拾音器。本发明的有益效果是：本发明的云台检测装置集成了紫外、可见光、TOF、红外装置以及拾音检测，检测功能多；独立电源控制可对某检测组件开启或关闭，增加检测组件的有效使用率；有散热装置，温度达到一定以后能自动开启进行物理降温，保证设备的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及换流站阀厅缺陷检测技术领域，特别涉及一种用于换流站阀厅的四合一云台装置及其检测方法。
背景技术
换流站阀厅中设备众多，需要进行巡检，阀厅电磁辐射大，日常巡检不能用人工，多使用竖向运动的轨道巡检机器人，现有巡检装置采用检测手段以红外、可见光为主，检测温度、设备表面污损。一方面不能有效检测到局部放电；另一方面，红外检测成像质量不高；此外，不能快速精确定位缺陷位置。
为此，本申请设计了一种综合了多种检测手段的巡检装置以及检测方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明为了弥补现有技术中巡检装置检测手段有限的不足，提供了一种用于换流站阀厅的四合一云台装置。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种用于换流站阀厅的四合一云台装置，包括云台主体，其特征在于：
所述云台主体的底部固定连接有可转动的固定座，云台主体的顶部通过转轴安装有相机仓；
所述相机仓内安装有TOF、可见光相机、红外相机、紫外相机和拾音器。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述相机仓的上部外壳处设有可拆卸的检修盖，相机仓外壳的背面端开有出风口，相机仓的正面端开有进风口和若干通孔，通孔处分别安装有拾音器、可见光镜片、锗片、紫外镜片和TOF镜片。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述可见光镜片与可见光相机同轴设置；所述锗片与红外相机同轴设置；所述紫外镜片与紫外相机同轴设置；所述TOF镜片与TOF同轴设置；所述可见光相机、红外相机、紫外相机和TOF的光线轴平行。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述相机仓的进风口的外壳内设有第一风扇，所述相机仓的出风口的外壳内设有第二风扇；所述第一风扇连通设置在一侧的风道，风道的末端贴近视频服务器的位置处设有风道口。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述相机仓内设有电源板，电源板连接有第一继电器和第二继电器；所述第一继电器控制红外相机的电路通断，所述第二继电器控制紫外相机的电路通断；所述电源板连接有温控开关，温控开关串联第一风扇和第二风扇；所述电源板连接有交换机，交换机连接TOF、可见光相机、红外相机、紫外相机和视频服务器。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述红外相机与视频服务器连接，视频服务器还连接拾音器。
基于上述的用于换流站阀厅的四合一云台装置，其检测方法为：
a，可见光相机获取的可见光图像与紫外相机获取的紫外图像融合，用于检测局部放电早期缺陷；
b，可见光相机单独获取的可见光图像保留，用于检测设备表面污损、图表指针识别、刀闸开关状态判定；
c，可见光相机获取的可见光图像与红外相机获取的红外图像融合，检测温度异常点，监测设备局部放电后期产生的温升；
d，TOF对紫外、可见光、红外图像发现的缺陷特征进行精确定位。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述a中，可见光相机获取的可见光图像与紫外相机获取的紫外图像融合后，利用TOF激光的距离信息，修正光子数，获得统一距离下的图像光子信息，用于局部放电缺陷的定性、定量特征分析，可见光图像和紫外图像融合时，放大可见光图像与紫外图像匹配、融合。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述d中，TOF不仅用于测定缺陷出现的距离和位置，也为紫外图像光子数修正提供距离参数。
本发明的有益效果是：
本发明的云台检测装置集成了紫外、可见光、TOF、红外装置以及拾音检测，检测功能多；独立电源控制可对某检测组件开启或关闭，增加检测组件的有效使用率；有散热装置，温度达到一定以后能自动开启进行物理降温，保证设备的正常运行。多源图像融合，增强目标检测诊断正确率；各图像检测手段的综合诊断，对阀厅设备缺陷进行多光谱分析，提高了巡检覆盖率。
本发明中可见光、紫外、红外、TOF四合一检测，缺陷识别率提高；TOF可以快速准确定位缺陷位置；紫外图像修正光子数的距离信息由TOF提供，快速、精确；可见光图像视场范围大，并且图像可单独保留，用于可见光图像检测；紫外和可见光图像融合，可以提高电晕放电检测识别率；红外和可见光图像融合，可以提高温度异常识别率。
附图说明
图1为本发明用于换流站阀厅的四合一云台装置的侧视结构示意图；
图2为本发明用于换流站阀厅的四合一云台装置的去掉检修盖的立体结构示意图其一；
图3为本发明用于换流站阀厅的四合一云台装置的前视结构示意图；
图4为本发明用于换流站阀厅的四合一云台装置的去掉检修盖的立体结构示意图其二；
图5为本发明用于换流站阀厅的四合一云台装置的去掉检修盖的立体结构示意图其三；
图6为本发明用于换流站阀厅的四合一云台装置的去掉检修盖的俯视结构示意图；
图7为本发明用于换流站阀厅的四合一云台装置的检测方法流程图。
图中，
1、云台主体，2、固定座，3、转轴，4、相机仓，5、检修盖，6、TOF，7、可见光相机，8、红外相机，9、紫外相机，10、出风口，11、第一风扇，12、风道，13、风道口，14、第二风扇，15、拾音器，16、进风口，17、电源板，18、交换机，19、第一继电器，20、第二继电器，21、视频服务器，22、可见光镜片，23、锗片，24、紫外镜片，25、TOF镜片。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，也可以是电性连接。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。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1-图6为本发明的一种具体实施例，该实施例为一种于换流站阀厅的紫外、可见光、TOF、红外四合一云台装置，其装配关系及组成由附图可见，可见光相机7、红外相机8、紫外相机9，TOF6的光线轴平行。可见光镜片22、可见光相机7同轴；锗片23、红外相机同轴8；紫外镜片24、紫外相机9同轴；TOF镜片25，TOF6同轴。第一继电器19控制红外电路通断，第二继电器20控制紫外电路通断。第一风扇11和第二风扇14分别串联1个温控开关，温度升高时，电路接通，进行物理降温。红外、可见光、紫外、TOF、视频服务器均与交换机18连接，用于与后台的通信及数据交换。红外相机8和视频服务器21相连，红外图像经视频服务器21处理后，通过交换机18进入后台。拾音器15和视频服务器21相连，音频经视频服务器21处理后，通过交换机18进入后台。
本实施例的具体工作原理过程如下：
本实施例集成多种检测组件，可以有效发现设备缺陷。
光线通过紫外镜片24过滤后进入紫外相机9，获得紫外图像，再由后台对紫外图像处理，可发现设备局部放电缺陷。
光线通过可见光镜片22过滤后进入可见光相机7，获得可见光图像，再由后台对可见光图像处理，可发现设备表面污损、表计参数等信息。
光线通过锗片23过滤后进入红外相机8，获得红外图像，经视频服务器21，再由后台对红外图像处理，可发现设备局温度异常。
光线通过TOF镜片25过滤后进入TOF6，可以快速建立阀厅设备模型，并获取阀厅内各设备的距离、位置信息，用于异常点的快速定位。
拾音器15，获取异常声响，与后台数据库对比，快速分析异响原因。
将上述多个检测组件的信息采集，然后发送数据发送给后台用于缺陷的检测与分析，从多个光谱及声音检测设备存在的缺陷，综合分析，提高了设备故障的检测正确率。
红外、紫外组件在工作时发热量大。风扇和温控开关串联，当温度上升，温控开关接通回路，启动风扇进行物理降温，保证红外、紫外组件的正常运行。
继电器控制电路的通断，可以控制红外和紫外的工作时间，需要时开启进行有效检测，提高设备使用率。
本实施例中，紫外组件，获取设备紫外图像；可见光组件，获取可见光图像；红外组件，获取红外图像；TOF组件，获取距离信息。紫外、可见光、红外，行成平行轴光路，各组件的视角不同，一般可见光＞红外，可见光＞紫外。平行轴光路的优点：各相机可保留最大视角；可见光相机图像的视野范围大，得到保留。
本实施例的具体检测方法如下：
可见光&紫外图像融合：可见光&紫外图像融合，融合后紫外图像，利用TOF激光的距离信息，修正光子数，获得统一距离下的图像光子信息，用于局部放电缺陷的定性、定量特征分析。紫外&可见光图像融合时，由于两者图像大小不同，需要放大可见光图像，与紫外图像匹配、融合。融合紫外图像，检测局部放电早期缺陷。
单独可见光图像保留，用于检测设备表面污损、图表指针识别、刀闸开关状态判定；
融合红外图像，检测温度异常点，主要是设备局部放电后期产生的温升。
TOF激光对紫外、可见光、红外图像发现的缺陷特征，精确定位。TOF不仅用于测定缺陷出现的距离和位置，也为紫外图像光子数修正提供距离参数。
多源图像融合，增强目标检测诊断正确率；各图像检测手段的综合诊断，对阀厅设备缺陷进行多光谱分析，提高了巡检覆盖率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种用于换流站阀厅的四合一云台装置，包括云台主体（1），其特征在于：
所述云台主体（1）的底部固定连接有可转动的固定座（2），云台主体（1）的顶部通过转轴（3）安装有相机仓（4）；
所述相机仓（4）内安装有TOF（6）、可见光相机（7）、红外相机（8）、紫外相机（9）和拾音器（15）。
2.根据权利要求1所述的用于换流站阀厅的四合一云台装置，其特征在于：
所述相机仓（4）的上部外壳处设有可拆卸的检修盖（5），相机仓（4）外壳的背面端开有出风口（10），相机仓（4）的正面端开有进风口（16）和若干通孔，通孔处分别安装有拾音器（15）、可见光镜片（22）、锗片（23）、紫外镜片（24）和TOF镜片（25）。
3.根据权利要求2所述的用于换流站阀厅的四合一云台装置，其特征在于：
所述可见光镜片（22）与可见光相机（7）同轴设置；所述锗片（23）与红外相机（8）同轴设置；所述紫外镜片（24）与紫外相机（9）同轴设置；所述TOF镜片与TOF（6）同轴设置；所述可见光相机（7）、红外相机（8）、紫外相机（9）和TOF（6）的光线轴平行。
4.根据权利要求2所述的用于换流站阀厅的四合一云台装置，其特征在于：
所述相机仓（4）的进风口（16）的外壳内设有第一风扇（11），所述相机仓（4）的出风口（10）的外壳内设有第二风扇（14）；所述第一风扇（11）连通设置在一侧的风道（12），风道（12）的末端贴近视频服务器（21）的位置处设有风道口（13）。
5.根据权利要求4所述的用于换流站阀厅的四合一云台装置，其特征在于：
所述相机仓（4）内设有电源板（17），电源板（17）连接有第一继电器（19）和第二继电器（20）；所述第一继电器（19）控制红外相机（8）的电路通断，所述第二继电器（20）控制紫外相机（9）的电路通断；
所述电源板（17）连接有温控开关，温控开关串联第一风扇（11）和第二风扇（14）；
所述电源板（17）连接有交换机（18），交换机（18）连接TOF（6）、可见光相机（7）、红外相机（8）、紫外相机（9）和视频服务器（21）。
6.根据权利要求5所述的用于换流站阀厅的四合一云台装置，其特征在于：
所述红外相机（8）与视频服务器（21）连接，视频服务器（21）还连接拾音器（15）。
7.一种基于权利要求1-6所述的用于换流站阀厅的四合一云台装置的检测方法，其特征在于，包括以下方法：
a，可见光相机（7）获取的可见光图像与紫外相机（9）获取的紫外图像融合，用于检测局部放电早期缺陷；
b，可见光相机（7）单独获取的可见光图像保留，用于检测设备表面污损、图表指针识别、刀闸开关状态判定；
c，可见光相机（7）获取的可见光图像与红外相机（8）获取的红外图像融合，检测温度异常点，监测设备局部放电后期产生的温升；
d，TOF（6）对紫外、可见光、红外图像发现的缺陷特征进行精确定位。
8.根据权利要求7所述的用于换流站阀厅的四合一云台装置的检测方法，其特征在于：
所述a中，可见光相机（7）获取的可见光图像与紫外相机（9）获取的紫外图像融合后，利用TOF激光的距离信息，修正光子数，获得统一距离下的图像光子信息，用于局部放电缺陷的定性、定量特征分析，可见光图像和紫外图像融合时，放大可见光图像与紫外图像匹配、融合。
9.根据权利要求7所述的用于换流站阀厅的四合一云台装置的检测方法，其特征在于：
所述d中，TOF（6）不仅用于测定缺陷出现的距离和位置，也为紫外图像光子数修正提供距离参数。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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