CN115524579B - 一种非接触式架空导线参数识别方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非接触式架空导线参数识别装置，包括升降平台，升降平台的顶端固定安装有旋转台，旋转台的顶端固定安装有支撑座，且在支撑座的顶端传动连接有俯仰台，俯仰台顶端的中部固定安装有导轨，且在导轨外部的作用两侧分别设有一组滑块，两组滑块的顶端分别固定安装有一组激光测距仪，导轨的外部且位于两组滑块之间固定安装有工业相机。该非接触式架空导线参数识别方法及其装置，对于俯仰台及其上结构的设置，根据所拍摄的带有光斑的电网导线照片计算出其直径大小，并分析出外层绞线的股数，采用非接触的方式测量、识别该电网导线的型号参数，操作简单且效率较高。

Description

一种非接触式架空导线参数识别方法及其装置

技术领域

本发明属于架空导线测量技术领域，具体涉及一种非接触式架空导线参数识别方法及其装置。

背景技术

随着电网技术的持续发展，电压等级的不断提高，为了确保输电导线的稳定运行，工作人员需要定期地对电网导线进行检修，而由于经过大规模的电网建设，电网公司的10～220kV电网的导线型号构成已十分复杂，单一的由一种型号组成的架空导线占比减少，导线平均分段数呈爆炸式增加，进而导致需更新的导线台账数量非常大，极易出现导线台账录入或更新不到位，致使导线台账与实际不相符的现象，而在对电网导线进行消缺时，需要提前测量、识别出该电网导线的型号并准备好相应的线夹；

而现有的对于电网导线的测量、识别主要是通过绝缘操作杆及固定连接在其顶端的抱夹来实现的，并清点出导线外层的铝线数量，进而对其型号作出判断，但这种测量、识别方式的效率较为低下，并且，在测量、识别高空中的电网导线时难度较大，特别是在环境复杂的野外，通过绝缘操作杆测量、识别该电网导线的直径、型号，不仅难度大且存在较大的危险性。

故亟需一种非接触式架空导线的测量、识别手段，以解决上述现有的对于电网导线的测量、识别技术在实际操作过程中所存在的缺陷。

发明内容

本发明提供了一种非接触式架空导线参数识别方法及其装置，具备可实现非接触测量、识别电网导线的型号，操作简单且效率较高，安全性及可靠性较高的优点，解决了现有的对于电网导线的测量、识别方式的效率较为低下，并且，在测量、识别高空中的电网导线时难度较大，特别是在环境复杂的野外，通过绝缘操作杆测量、识别该电网导线的直径、型号，不仅难度大且存在较大的危险性的问题。

一种非接触式架空导线参数识别装置，包括升降平台，所述升降平台的顶端固定安装有旋转台，所述旋转台的顶端固定安装有支撑座，且在支撑座的顶端传动连接有俯仰台，所述俯仰台顶端的中部固定安装有导轨，且在导轨外部的作用两侧分别设有一组滑块，两组所述滑块的顶端分别固定安装有一组激光测距仪，所述导轨的外部且位于两组滑块之间固定安装有工业相机。

进一步，所述俯仰台上设有调整机构，两组所述激光测距仪与工业相机之间形成串联电回路，并将所拍摄的照片发送给计算机中的图像处理中心，同时，工业相机的触发信号与调整机构之间形成反馈系统。

进一步，所述调整机构包括开设在俯仰台内部中的空腔结构，所述空腔结构内腔顶端的中部固定安装有分隔块，且其左右两个腔室相连通，所述空腔结构左侧腔室的顶端设有弹性气囊。

进一步，所述俯仰台上弹性气囊所布置的位置与其上激光测距仪或者工业相机发生可见光或者拍摄照片的方向相同。

进一步，所述俯仰台上的空腔结构填充有流体结构，并在弹性气囊膨胀到最大的体积时，空腔结构上所填充的流体结构可充满剩余的空间。

一种非接触式架空导线参数识别方法，包括以下步骤：

S1、通过升降平台、旋转台以及支撑座而调整并固定好俯仰台上激光测距仪和工业相机的位置，并沿着导轨的轨迹而调整两组滑块及其上激光测距仪之间的间距E；

S2、启动外界的气压泵向弹性气囊的内部填充气体，并使其发生膨胀，进而将空腔结构与之对应腔室中的流体结构挤压输送到另一腔室中，使得俯仰台沿着支撑座的弧形轨迹发生旋转动作，同时，启动俯仰台上的两组激光测距仪发射可见光；

S3、当两组激光测距仪所发生可见光与电网导线之间发生接触时，分别测量出其与电网导线之间的距离L1、L2，同时，关闭外界的气压泵，并触发工业相机对该段的电网导线拍摄多组照片；

S4、将工业相机所拍摄的照片传输给计算机中的图像信息处理中心，并计算分析出所拍摄的电网导线照片像素两光斑之间的距离为e及其上下边缘特征点之间的距离为d；

S5、根据上述所得到的数据信息可以计算出电网导线上两光斑点之间的实际距离，进而根据/>可以得出该电网导线的直径；

S6、因电网导线的最外层绞线之间边界明显，绞线表面明亮，绞线与绞线之间的边界灰暗，进而根据灰度差别用边缘检测Canny算法识别出外层绞线边界，进而可以分析出外层绞线股数，以此可以得出该电网导线的参数信息。

有益效果

1、该非接触式架空导线参数识别方法及其装置，对于俯仰台及其上结构的设置，利用照片像素与实际尺寸比值成对应关系，并通过两组激光测距仪而确定特定的几组数据，进而可根据所拍摄的带有光斑的电网导线照片计算出其直径大小，并分析出外层绞线的股数，与现有的技术手段相比，采用非接触的方式测量、识别该电网导线的型号参数，操作简单且效率较高，而且有效降低了在环境复杂的野外工作时的难度及危险性。

2、该非接触式架空导线参数识别方法及其装置，对于调整机构及其与工业相机之间的反馈连接设置，可在调整俯仰台及其上结构的旋转角度时，在激光测距仪所发射的可见光照射到该电网导线的瞬间，可自动且及时地将该段电网导线的照片拍摄下来，并传输给图像信息处理中心，可控性较高且在操作该装置时，不会因其与该电网导线的距离原因而多次的调整、修正俯仰台的旋转倾斜角度，进而有效提高了该装置在实际操作过程中的稳定性及可靠性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明系统简图；

图3为本发明调整机构的结构示意图；

图4为本发明工作原理的分析简图。

图中：1、升降平台；2、旋转台；3、支撑座；4、俯仰台；5、导轨；6、滑块；7、激光测距仪；8、工业相机；9、调整机构；10、空腔结构；11、分隔块；12、弹性气囊。

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。

请参阅图1，一种非接触式架空导线参数识别装置，包括升降平台1，升降平台1的顶端固定安装有旋转台2，旋转台2的顶端固定安装有支撑座3，且在支撑座3的顶端传动连接有俯仰台4，支撑座3与俯仰台4之间接触端面均设为弧形结构，并通过滑槽传动连接，进而使得支撑座3可以沿着俯仰台4的端面滑动，俯仰台4顶端的中部固定安装有导轨5，且在导轨5外部的作用两侧分别设有一组滑块6，导轨5的外表面设有刻度表，并可根据刻度表而读出两组滑块6之间的中心距，两组滑块6的顶端分别固定安装有一组激光测距仪7，对于激光测距仪7的设置以发出可见光线照射在电网导线上，并在其上产生光斑，导轨5与滑块6之间设有固定旋钮，进而可将滑块6及其上的激光测距仪7固定在导轨5的某一位置上，而有效防止其在测量、识别电网导线的过程中发生移动的现象，导轨5的外部且位于两组滑块6之间固定安装有工业相机8，用于拍摄拍摄含有光斑的电网导线，并且工业相机8搭配可装卸镜头，进而根据该电网导线的高度更换合适的镜头，以有效提高该装置的普适性。

其中，并在升降平台1、旋转台2以及支撑座3的作用下，可带动俯仰台4及其上的结构发生多自由度的移动以及旋转动作，并配合工业相机8以多角度拍摄该电网导线的表面，进而使得该装置具有较高的实用性和适用性。

如图2所示，本技术方案中，俯仰台4上设有调整机构9，进而调节其与支撑座3之间的相对旋转角度，两组激光测距仪7与工业相机8之间形成串联电回路，并只有在两组激光测距仪7同时受到其所发射的可见光照射到电网导线的反馈信号时，才会触发工业相机8对该段的电网导线拍摄照片，并将所拍摄的照片发送给计算机中的图像处理中心，同时，工业相机8的触发信号与调整机构9之间形成反馈系统，并在工业相机8触发时可自动关闭调整机构9。

如图3所示，本技术方案中，调整机构9包括开设在俯仰台4内部中的空腔结构10，空腔结构10内腔顶端的中部固定安装有分隔块11，并将空腔结构10均分为左右两个腔室，且其左右两个腔室相连通，空腔结构10一侧腔室的顶端设有弹性气囊12，而弹性气囊12的内部与外界的气压泵相连通，其中，气压泵上的控制器与工业相机8形成反馈连接，且在工业相机8触发并拍摄照片时可自动地关闭该气压泵，进而确定工业相机8所倾斜旋转的角度，并可拍摄多张带有光斑的电网导线照片交由图像处理中心处理。

本技术方案中，俯仰台4上弹性气囊12所布置的位置与其上激光测距仪7或者工业相机8发生可见光或者拍摄照片的方向相同。

本技术方案中，俯仰台4上的空腔结构10填充有流体结构，并在弹性气囊12膨胀到最大的体积时，空腔结构10上所填充的流体结构可充满剩余的空间，进而通过改变俯仰台4两端之间的重力，而迫使其发生旋转动作。

如图4所示，一种非接触式架空导线参数识别方法，包括以下步骤：

S1、通过升降平台1、旋转台2以及支撑座3而调整并固定好俯仰台4上激光测距仪7和工业相机8的位置，并沿着导轨5的轨迹而调整两组滑块6及其上激光测距仪7之间的间距E；

S2、启动外界的气压泵向弹性气囊12的内部填充气体，并使其发生膨胀，进而将空腔结构10与之对应腔室中的流体结构挤压输送到另一腔室中，使得俯仰台4沿着支撑座3的弧形轨迹发生旋转动作，同时，启动俯仰台4上的两组激光测距仪7发射可见光；

S3、当两组激光测距仪7所发生可见光与电网导线之间发生接触时，分别测量出其与电网导线之间的距离L1、L2，同时，关闭外界的气压泵，并触发工业相机8对该段的电网导线拍摄多组照片；

S4、将工业相机8所拍摄的照片传输给计算机中的图像信息处理中心，并计算分析出所拍摄的电网导线照片像素两光斑之间的距离为e及其上下边缘特征点之间的距离为d；

S5、根据上述所得到的数据信息可以计算出电网导线上两光斑点之间的实际距离，进而根据/>可以得出该电网导线的直径；

S6、因电网导线的最外层绞线之间边界明显，绞线表面明亮，绞线与绞线之间的边界灰暗，进而根据灰度差别用边缘检测Canny算法识别出外层绞线边界，进而可以分析出外层绞线股数，以此可以得出该电网导线的参数信息。

Claims (1)

1.一种非接触式架空导线参数识别装置的识别方法，所述装置包括升降平台（1），所述升降平台（1）的顶端固定安装有旋转台（2），所述旋转台（2）的顶端固定安装有支撑座（3），且在支撑座（3）的顶端传动连接有俯仰台（4），其特征在于：所述俯仰台（4）顶端的中部固定安装有导轨（5），且在导轨（5）外部的作用两侧分别设有一组滑块（6），两组所述滑块（6）的顶端分别固定安装有一组激光测距仪（7），所述导轨（5）的外部且位于两组滑块（6）之间固定安装有工业相机（8），

所述俯仰台（4）上设有调整机构（9），两组所述激光测距仪（7）与工业相机（8）之间形成串联电回路，并将所拍摄的照片发送给计算机中的图像处理中心，同时，工业相机（8）的触发信号与调整机构（9）之间形成反馈系统，

所述调整机构（9）包括开设在俯仰台（4）内部中的空腔结构（10），所述空腔结构（10）内腔顶端的中部固定安装有分隔块（11），且其左右两个腔室相连通，所述空腔结构（10）左侧腔室的顶端设有弹性气囊（12），

所述俯仰台（4）上弹性气囊（12）所布置的位置与其上激光测距仪（7）或者工业相机（8）发生可见光或者拍摄照片的方向相同，

所述俯仰台（4）上的空腔结构（10）填充有流体结构，并在弹性气囊（12）膨胀到最大的体积时，空腔结构（10）上所填充的流体结构可充满剩余的空间，

所述参数识别方法，包括以下步骤：

S1、通过升降平台（1）、旋转台（2）以及支撑座（3）而调整并固定好俯仰台（4）上激光测距仪（7）和工业相机（8）的位置，并沿着导轨（5）的轨迹而调整两组滑块（6）及其上激光测距仪（7）之间的间距E；

S2、启动外界的气压泵向弹性气囊（12）的内部填充气体，并使其发生膨胀，进而将空腔结构（10）与之对应腔室中的流体结构挤压输送到另一腔室中，使得俯仰台（4）沿着支撑座（3）的弧形轨迹发生旋转动作，同时，启动俯仰台（4）上的两组激光测距仪（7）发射可见光；

S3、当两组激光测距仪（7）所发生可见光与电网导线之间发生接触时，分别测量出其与电网导线之间的距离L1、L2，同时，关闭外界的气压泵，并触发工业相机（8）对该段的电网导线拍摄多组照片；

S4、将工业相机（8）所拍摄的照片传输给计算机中的图像信息处理中心，并计算分析出所拍摄的电网导线照片像素两光斑之间的距离为e及其上下边缘特征点之间的距离为d；

S5、根据上述所得到的数据信息可以计算出电网导线上两光斑点之间的实际距离，进而根据/>可以得出该电网导线的直径/>；

S6、因电网导线的最外层绞线之间边界明显，绞线表面明亮，绞线与绞线之间的边界灰暗，进而根据灰度差别用边缘检测Canny算法识别出外层绞线边界，进而可以分析出外层绞线股数，以此可以得出该电网导线的参数信息。