CN113766104A - 防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，涉及输电线路监测技术领域，通过在相机上固定设置有伸缩防护装置，伸缩防护装置包括伸缩机构和伸缩防护外罩，伸缩机构与相机的外壳固定连接，伸缩防护外罩可伸缩套设在伸缩机构上，伸缩防护外罩的一端与伸缩机构的一端固定连接，伸缩防护外罩的另一端与伸缩机构的活动部固定连接，伸缩机构的活动部能够带动伸缩防护外罩的另一端实现伸缩。工作中如果发现下雨或者阳光较大时，可以通过伸缩机构将伸缩防护外罩伸出，伸缩防护外罩将相机的镜头四周挡住，这样可以防风吹、雨淋、日晒，延长相机的使用寿命。整个装置设计合理，结构巧妙，成本低廉，操作方便，稳定性好，便于组装和检修。

Description

防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置

技术领域

本申请涉及输电线路监测技术领域，尤其涉及一种防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置。

背景技术

输电线路导线安全间距是线路正常安全运行的前提之一，为了保证输电线路的安全运行，对不同电压等级的线路的导线安全间距有不同的要求，高压输电线间距过小时容易出现相间闪络和短路等故障。因此对交叉跨越距离的测量就显得尤为重要。针对这一问题，各地研发、试验了诸如利用激光测距定位、无人机检测、摄影测量技术等方面的解决方案，如CN104807449A公开了一种基于立体摄影测量的输电线路交叉跨越测量系统，所述系统包括相机控制模块、校验模块和数据处理模块；所述相机控制模块用于控制双目系统中两部立体相机同步拍摄图像，并将所拍摄图像导出到设定目录；所述校验模块完成标靶的量测、双目系统的校验并将校验获得的参数保存在文件中；数据处理模块用于量测拍摄的输电线之间或者是输电线和其他被交跨物体之间的距离。在使用时，通常将装置固定安装到输电线路的杆塔上，利用杆塔作为支撑对输电线路进行拍摄。由于输电线路杆塔都是在户外，没有遮风挡雨的环境，而拍摄图像所用的相机镜头的好坏直接影响检测结果。在实践中发现，固定安装在杆塔上的摄像机往往因为受到雨水、日晒或者风吹容易导致图像数据存在误差，尤其是在污染比较严重的地区，雨水夹杂着灰尘变成泥水粘贴到相机镜头后影响更严重。目前常见的解决方案是在镜头前方设置一块玻璃板，在玻璃板上设置雨刮之类的装置，但是这样的结构本身就对摄像机镜头造成遮挡，雨刮夹着带有沙粒或硬颗粒的雨水长期往复刮动也容易造成玻璃板磨损影响拍摄效果。

发明内容

为解决上述问题，本申请采用如下技术方案实现：

一种防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，包括固定横担、相机，横担的两端分别固定设置有所述相机，所述横担固定设置在输电线路杆塔上，所述相机上固定设置有伸缩防护装置，该伸缩防护装置位于所述相机的镜头一侧；伸缩防护装置伸出时能够把相机的镜头四周护住，防止雨水、阳光从侧面影响镜头。

所述伸缩防护装置包括伸缩机构和伸缩防护外罩；

所述伸缩机构与所述相机的外壳固定连接，所述伸缩防护外罩可伸缩套设在所述伸缩机构上；伸缩防护外罩是一个两端都敞口的可以伸缩的筒状结构，比如风琴管结构或者可伸缩折叠的管材等形式。

所述伸缩防护外罩的一端与伸缩机构的一端固定连接，所述伸缩防护外罩的另一端与伸缩机构的活动部固定连接；

所述伸缩机构的活动部能够带动伸缩防护外罩的另一端实现伸缩，对相机的镜头起到防护作用。可以防风吹、雨淋、日晒，延长相机的使用寿命。工作中如果发现下雨或者阳光较大时，可以通过伸缩机构将伸缩防护外罩伸出，伸缩防护外罩将相机的镜头四周挡住，仅有镜头的前端开口，这样就可以很好地为镜头遮风挡雨，即使有一些雨滴从镜头正面的开口进入，由于伸出比较长，也不会掉到镜头上。这样的结构仅通过加长镜头前端的遮挡物就可以避免镜头被风吹日晒，也不需要特别设置遮挡用的玻璃板以及雨刮，能有效保证镜头的干净清洁。

优选地，所述伸缩防护装置上还设置有雨水检测传感器，所述雨水检测传感器用于检测是否有雨；

所述伸缩防护装置还包括电源单元、驱动单元以及控制单元，所述控制单元包括单片机，所述控制单元分别与电源单元、驱动单元以及雨水检测传感器电连接；

所述驱动单元用于驱动执行器实现所述伸缩机构的伸缩；

所述电源单元包括蓄电池，用于为整个所述伸缩防护装置提供能源。这部分增加了自动控制的功能，通过控制单元中以单片机为主要控制器来采雨水检测传感器是否有雨的信号，进而控制驱动单元对伸缩机构进行控制，实现伸缩机构的伸出或者收缩的控制作用。当单片机检测到有雨水时，控制伸缩机构伸出，从而带动伸缩防护外罩也伸出，达到自动防护的作用。雨水检测传感器没有信号输出后，单片机再控制伸缩机构缩回，也带动伸缩防护外罩收缩，恢复原位。这样就可以减少人工参与控制，降低维护成本。

优选地，所述伸缩防护外罩采用反光材料制成风琴管状结构，能够伸长或者缩短。用反光材料做成风琴管状结构的伸缩防护外罩，能够有效减少太阳光的影响，降低镜头的温度。

优选地，所述伸缩防护外罩的外表面固定设置有太阳能电池薄膜板，所述太阳能电池薄膜板与所述电源单元电连接，用于将太阳能转换成电能并储存到电源单元中。这样就可以提高伸缩防护装置的续航能力，由于伸缩机构动作的时间非常短，一般不超过1分钟，而每天太阳的日晒比较多，这样的结构足够能满足整个伸缩防护装置的电能供应，基本上不需要而外的电源供给，大大降低了接线、更换电源的成本。

优选地，所述伸缩机构包括固定内套，所述固定内套为与所述相机相互匹配的套筒结构，该固定内套能够套设并固定在所述相机上；

所述固定内套外周设置有直线运动机构以及滑动部；

所述直线运动机构与所述固定内套固定连接，所述滑动部可滑动设置在固定内套外；

所述滑动部的一端与所述伸缩防护外罩的另一端固定连接。固定内套与所述相机相互匹配，这样便于安装固定。直线运动机构是可以实现直线往复运动的机械结构，比如丝杆滑块机构、直线电机、气缸等等都可以。

优选地，所述固定内套横截面为方形结构；

所述滑动部包括底座，所述底座采用板材制成，呈口字形的中空结构；

所述底座的两侧对称固定设置有挡块；

所述底座一侧的四个角分别设置一根导向滑轨；

所述伸缩防护外罩的另一端与底座的外周固定连接；

所述直线运动机构的活动部与所述挡块固定连接。直线运动机构的活动部伸出或者收缩时，能够带动滑动部沿着固定内套伸缩。

优选地，所述导向滑轨横截面呈L形结构，四根所述导向滑轨能够将固定内套的四条边包住且能够沿着固定内套的长度方向滑动。这样的结构就不用设置额外的定位结构，利用L形结构的导向滑轨就可以稳定地沿着固定内套长度方向滑动，减少了多余的零件，而且也更容易检修维护。

优选地，所述伸缩防护外罩的底面开设有多个雨水引流孔。雨水引流孔是防止雨水从镜头前面吹入伸缩防护外罩中因不能及时排出导致雨水渗透到相机中而设计的。雨水引流孔设计在底部，这样雨水就很容易在重力作用下流出，也因为在底部，不会受到阳光、雨水的影响。

优选地，所述横担的中部还开设有固定孔，所述固定孔设置偶数个，固定孔内穿设有抱箍或U形固定杆。这样可以快速地实现安装固定。

优选地，所述雨水检测传感器采用CJMCU-606雨滴检测器。这是成熟的传感器模块，采购回来直接使用，避免复杂的调试，进一步降低成本。

本申请通过在相机上固定设置有伸缩防护装置，伸缩防护装置包括伸缩机构和伸缩防护外罩，伸缩机构与相机的外壳固定连接，伸缩防护外罩可伸缩套设在伸缩机构上，伸缩防护外罩的一端与伸缩机构的一端固定连接，伸缩防护外罩的另一端与伸缩机构的活动部固定连接，伸缩机构的活动部能够带动伸缩防护外罩的另一端实现伸缩。工作中如果发现下雨或者阳光较大时，可以通过伸缩机构将伸缩防护外罩伸出，伸缩防护外罩将相机的镜头四周挡住，这样可以防风吹、雨淋、日晒，延长相机的使用寿命。整个装置设计合理，结构巧妙，成本低廉，操作方便，稳定性好，便于组装和检修。

附图说明

图1是本申请提供的实施例总体结构示意图；

图2是本申请提供的实施例另一个视角的结构示意图；

图3是本申请提供的实施例中伸缩防护装置与相机安装时的示意图；

图4是本申请提供的实施例中伸缩防护装置与相机安装后的拆解示意图；

图5是本申请提供的实施例中伸缩防护装置爆炸示意图；

图6是本申请提供的实施例中滑动部的总体结构示意图；

图7是本申请提供的实施例中滑动部的主视图；

图8是本申请提供的实施例中滑动部的俯视图；

图9是本申请提供的实施例中滑动部的左视图。

具体实施方式

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的图1~9，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1~9所示，一种防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，包括固定横担1、相机2，横担1的两端分别固定设置有相机2。横担1的中部还开设有固定孔10，固定孔10设置偶数个，固定孔10内穿设有抱箍或U形固定杆11，这样可以快速地实现安装固定。横担1固定设置在输电线路杆塔上，相机2上固定设置有伸缩防护装置3，该伸缩防护装置3位于相机2的镜头一侧。伸缩防护装置3位于相机2的镜头一侧，伸出时能够把相机的镜头四周护住，防止雨水、阳光从侧面影响镜头。

其中，伸缩防护装置3包括伸缩机构和伸缩防护外罩32。伸缩机构与相机2的外壳固定连接，伸缩防护外罩32可伸缩套设在伸缩机构上。伸缩防护外罩32是一个两端都敞口的可以伸缩的筒状结构，比如风琴管结构或者可伸缩折叠的管材等形式。

伸缩防护外罩32的一端与伸缩机构的一端固定连接，伸缩防护外罩32的另一端与伸缩机构的活动部固定连接。伸缩防护外罩32采用反光材料制成风琴管状结构，能够伸长或者缩短。用反光材料做成风琴管状结构的伸缩防护外罩32，能够有效减少太阳光的影响，降低镜头的温度。伸缩防护外罩32的底面开设有多个雨水引流孔。雨水引流孔是防止雨水从镜头前面吹入伸缩防护外罩32中因不能及时排出导致雨水渗透到相机中而设计的。雨水引流孔设计在底部，这样雨水就很容易在重力作用下流出，也因为在底部，不会受到阳光、雨水的影响。

伸缩机构的活动部能够带动伸缩防护外罩32的另一端实现伸缩，对相机2的镜头起到防护作用。可以防风吹、雨淋、日晒，延长相机的使用寿命。工作中如果发现下雨或者阳光较大时，可以通过伸缩机构将伸缩防护外罩32伸出，伸缩防护外罩32将相机2的镜头四周挡住，仅有镜头的前端开口，这样就可以很好地为镜头遮风挡雨，即使有一些雨滴从镜头正面的开口进入，由于伸出比较长，也不会掉到镜头上。这样的结构仅通过加长镜头前端的遮挡物就可以避免镜头被风吹日晒，也不需要特别设置遮挡用的玻璃板以及雨刮，能有效保证镜头的干净清洁。

在一实施例中，伸缩防护装置3上还设置有雨水检测传感器36，雨水检测传感器36用于检测是否有雨。雨水检测传感器36采用CJMCU-606雨滴检测器。这是成熟的传感器模块，采购回来直接使用，避免复杂的调试，进一步降低成本。伸缩防护外罩32的外表面固定设置有太阳能电池薄膜板，太阳能电池薄膜板与电源单元电连接，用于将太阳能转换成电能并储存到电源单元中。这样就可以提高伸缩防护装置3的续航能力，由于伸缩机构动作的时间非常短，一般不超过1分钟，而每天太阳的日晒比较多，这样的结构足够能满足整个伸缩防护装置3的电能供应，基本上不需要而外的电源供给，大大降低了接线、更换电源的成本。伸缩防护装置3还包括电源单元、驱动单元以及控制单元，控制单元包括单片机，控制单元分别与电源单元、驱动单元以及雨水检测传感器36电连接。驱动单元用于驱动执行器实现伸缩机构的伸缩。电源单元包括蓄电池，用于为整个伸缩防护装置3提供能源。这部分增加了自动控制的功能，通过控制单元中以单片机为主要控制器来采雨水检测传感器36是否有雨的信号，进而控制驱动单元对伸缩机构进行控制，实现伸缩机构的伸出或者收缩的控制作用。当单片机检测到有雨水时，控制伸缩机构伸出，从而带动伸缩防护外罩32也伸出，达到自动防护的作用。雨水检测传感器36没有信号输出后，单片机再控制伸缩机构缩回，也带动伸缩防护外罩32收缩，恢复原位。这样就可以减少人工参与控制，降低维护成本。

在一实施例中，如图5~9所示，伸缩机构包括固定内套30，固定内套30为与相机2相互匹配的套筒结构，该固定内套30能够套设并固定在相机2上。固定内套30外周设置有直线运动机构33以及滑动部31。直线运动机构33与固定内套30固定连接，滑动部31可滑动设置在固定内套30外。滑动部31的一端与伸缩防护外罩32的另一端固定连接。固定内套30与相机2相互匹配，这样便于安装固定。直线运动机构33是可以实现直线往复运动的机械结构，比如丝杆滑块机构、直线电机、气缸等等都可以。本实施例中直线运动机构优选使用电动伸缩杆，如图5所示，直线运动机构中的电动伸缩杆共有两个，第一电动伸缩杆33和第二电动伸缩杆34，二者分别用U形固定耳35固定设置于固定内套30的两侧。

本实施例优选固定内套30横截面为方形结构。滑动部31包括底座310，底座310采用板材制成，呈口字形的中空结构。底座310的两侧对称固定设置有挡块312。底座310一侧的四个角分别设置一根导向滑轨311。伸缩防护外罩32的另一端与底座310的外周固定连接。直线运动机构33的活动部与挡块312固定连接。直线运动机构33的活动部伸出或者收缩时，能够带动滑动部31沿着固定内套30伸缩。本实施例优选导向滑轨311横截面呈L形结构，四根导向滑轨311能够将固定内套30的四条边包住且能够沿着固定内套30的长度方向滑动。这样的结构就不用设置额外的定位结构，利用L形结构的导向滑轨311就可以稳定地沿着固定内套30长度方向滑动，减少了多余的零件，而且也更容易检修维护。

本申请通过在相机上固定设置有伸缩防护装置，伸缩防护装置包括伸缩机构和伸缩防护外罩，伸缩机构与相机的外壳固定连接，伸缩防护外罩可伸缩套设在伸缩机构上，伸缩防护外罩的一端与伸缩机构的一端固定连接，伸缩防护外罩的另一端与伸缩机构的活动部固定连接，伸缩机构的活动部能够带动伸缩防护外罩的另一端实现伸缩。工作中如果发现下雨或者阳光较大时，可以通过伸缩机构将伸缩防护外罩伸出，伸缩防护外罩将相机的镜头四周挡住，这样可以防风吹、雨淋、日晒，延长相机的使用寿命。整个装置设计合理，结构巧妙，成本低廉，操作方便，稳定性好，便于组装和检修。

Claims (10)

1.一种防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，包括固定横担（1）、相机（2），横担（1）的两端分别固定设置有所述相机（2），所述横担（1）固定设置在输电线路杆塔上，其特征在于：

所述相机（2）上固定设置有伸缩防护装置（3），该伸缩防护装置（3）位于所述相机（2）的镜头一侧；

所述伸缩防护装置（3）包括伸缩机构和伸缩防护外罩（32）；

所述伸缩机构与所述相机（2）的外壳固定连接，所述伸缩防护外罩（32）可伸缩套设在所述伸缩机构上；

所述伸缩防护外罩（32）的一端与伸缩机构的一端固定连接，所述伸缩防护外罩（32）的另一端与伸缩机构的活动部固定连接；

所述伸缩机构的活动部能够带动伸缩防护外罩（32）的另一端实现伸缩，对相机（2）的镜头起到防护作用。

2.根据权利要求1所述的防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，其特征在于：

所述伸缩防护装置（3）上还设置有雨水检测传感器（36），所述雨水检测传感器（36）用于检测是否有雨；

所述伸缩防护装置（3）还包括电源单元、驱动单元以及控制单元，所述控制单元包括单片机，所述控制单元分别与电源单元、驱动单元以及雨水检测传感器（36）电连接；

所述驱动单元用于驱动执行器实现所述伸缩机构的伸缩；

所述电源单元包括蓄电池，用于为整个所述伸缩防护装置（3）提供能源。

3.根据权利要求2所述的防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，其特征在于：

所述伸缩防护外罩（32）采用反光材料制成风琴管状结构，能够伸长或者缩短。

4.根据权利要求3所述的防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，其特征在于：

所述伸缩防护外罩（32）的外表面固定设置有太阳能电池薄膜板，所述太阳能电池薄膜板与所述电源单元电连接，用于将太阳能转换成电能并储存到电源单元中。

5.根据权利要求2所述的防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，其特征在于：

所述伸缩机构包括固定内套（30），所述固定内套（30）为与所述相机（2）相互匹配的套筒结构，该固定内套（30）能够套设并固定在所述相机（2）上；

所述固定内套（30）外周设置有直线运动机构（33）以及滑动部（31）；

所述直线运动机构（33）与所述固定内套（30）固定连接，所述滑动部（31）可滑动设置在固定内套（30）外；

所述滑动部（31）的一端与所述伸缩防护外罩（32）的另一端固定连接。

6.根据权利要求5所述的防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，其特征在于：

所述固定内套（30）横截面为方形结构；

所述滑动部（31）包括底座（310），所述底座（310）采用板材制成，呈口字形的中空结构；

所述底座（310）的两侧对称固定设置有挡块（312）；

所述底座（310）一侧的四个角分别设置一根导向滑轨（311）；

所述伸缩防护外罩（32）的另一端与底座（310）的外周固定连接；

所述直线运动机构（33）的活动部与所述挡块（312）固定连接。

7.根据权利要求6所述的防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，其特征在于：

所述导向滑轨（311）横截面呈L形结构，四根所述导向滑轨（311）能够将固定内套（30）的四条边包住且能够沿着固定内套（30）的长度方向滑动。

8.根据权利要求1所述的防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，其特征在于：

所述伸缩防护外罩（32）的底面开设有多个雨水引流孔。

9.根据权利要求1所述的防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，其特征在于：

所述横担（1）的中部还开设有固定孔（10），所述固定孔（10）设置偶数个，固定孔（10）内穿设有抱箍或U形固定杆（11）。

10.根据权利要求2所述的防雨水的视觉监测输电线路交叉跨距装置，其特征在于：

所述雨水检测传感器（36）采用CJMCU-606雨滴检测器。

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