CN115866207A - 一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统，包括主处理器，所述主处理器连接有图像采集模块、冷光源模块、控制模块、电源管理模块、系统存储模块、液晶显示模块和视频输出模块，所述图像采集模块包括内窥镜，所述内窥镜包括摄像头，摄像头的前端面上固定设置有若干LED灯珠；所述内窥镜前端可拆卸设置有一个视角转换器，所述视角转换器的侧面设置有一个边角观测口；所述视角转换器位于边角观测口位置固定设置有一个90度反射镜，通过90度反射镜转换视角检查电力设备侧边位置。通过上述技术方案实现对狭小空间中的电力设备进行巡检。

Description

一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统

技术领域

本发明涉及一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统。

背景技术

变电站内设备主要通过铺设在电缆沟内的设备电缆连接站内供电设备来运行。当电缆沟中出现火情时，将危害变电站内设备安全，影响变电站的正常运转。为了避免变电站内出现火情，电力工作人员会定期对变电设备进行巡检，以及时发现火灾隐患，将火灾隐患消除。因为电缆沟在地下，空间狭小，电缆沟内电缆交叉密布，光线不足，电缆沟内存在检查盲区，检查难度较大，且电缆沟上一般设置有厚重的水泥盖板进行遮盖，给电缆沟防火巡检工作带来不便。

现有电力系统用的巡检探测装置一般有内窥探头、推进机构、探头导向机构、智能终端等，该巡检探测装置结构复杂、体积较大、携带麻烦，而且由于推进机构和探头导向机构不能进入空间狭小的地方，从而导致内窥探头在向前推进时无法控制平稳性；另外，进入一些狭小空间巡检之前，需要将电力设备拆除部分结构，装拆操作麻烦，费时费力，使用不方便，实用性差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足提供一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统，实现对狭小空间中的电力设备进行巡检。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统，包括主处理器，所述主处理器连接有图像采集模块、冷光源模块、控制模块、电源管理模块、系统存储模块、液晶显示模块和视频输出模块，所述图像采集模块包括内窥镜，所述内窥镜包括摄像头，摄像头的前端面上固定设置有若干LED灯珠；

所述内窥镜前端可拆卸设置有一个视角转换器，所述视角转换器的侧面设置有一个边角观测口；

所述视角转换器位于边角观测口位置固定设置有一个90度反射镜，通过90度反射镜转换视角检查电力设备侧边位置。

本发明进一步设置为：所述内窥镜后端设置有导向推管，所述导向推管的长度为3—5m。

本发明还进一步设置为：所述导向推管从内至外依次设置有金属软管内层、橡胶绝缘中间层和聚氨酯防护外层，所述金属软管内层的外表面与橡胶绝缘中间层的内表面粘接固定；所述金属软管内层的中部设置有一个导线通孔，所述导线通孔内设置有连接导线，所述连接导线一端与内窥镜连接。

本发明还进一步设置为：所述图像采集模块连接有图像采集系统、视频处理系统和可视化模块，所述图像采集系统采用图像传感器采集图像，并通过图案传感器接口采集原始数据后对图像进行自动曝光、自动白平衡、图像去燥和边缘校正处理。

本发明还进一步设置为：所述视频处理系统包括视频或者图像的采集、参数设置及调整，并对显示图像的色彩、模式和几何形状进行调整，最后进行JPEG/H.264编码。

本发明还进一步设置为：所述可视化模块连接有上位机，通过QT跨平台图形用户界面应用程序开发框架编写相应的上位机图形界面，实现上位机与摄像头的连接观测场景的可视化。

本发明还进一步设置为：上位机对不同类型摄像头的选择实现对信号的处理，在巡检时对管道拍照和录像，实现对电缆管道检结果的记录。

本发明的优点是：本发明结构设置合理，能在电力巡检过程中，清晰的检查狭小空间中电力设备的磨损等异常情况，减少了电力设备的拆装，提升了工作效率，保障了电路的稳定运行；摄像头内置若干LED灯珠作为辅助照，可根据实际电缆沟的光线调节LED亮度；通过90度反射镜转换视角检查电力设备侧边位置，使用方便，工作效率高且实用性好。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例的系统框图；

图2为本发明实施例局部结构示意图；

图3为图2中I部的放大示意图；

图4为本发明实施例内窥镜的前视示意图；

图5为本发明实施例图像采集系统原理框图；

图6为本发明实施例视频处理系统原理框图。

具体实施方式

在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等，其所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，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1至图6，本发明公开的一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统，包括主处理器1，所述主处理器1连接有图像采集模块2、冷光源模块3、控制模块4、电源管理模块5、系统存储模块6、液晶显示模块7和视频输出模块8，所述图像采集模块2包括内窥镜21，所述内窥镜21包括摄像头，该摄像头的直径为8—10mm，所述摄像头的前端面上固定设置有8个LED灯珠22；

所述内窥镜21前端可拆卸设置有一个视角转换器9，所述视角转换器9的侧面设置有一个边角观测口91；

所述视角转换器9位于边角观测口位置固定设置有一个90度反射镜92，通过90度反射镜92转换视角检查电力设备侧边位置。

作为优选的，图像采集模块2主要是通过高清晰电荷耦合元件(charge coupleddevice,CCD)采集拍摄的图像，冷光源模块3采用发光二极管(light emitting diode,LED)做为光源，以外接连接方式连接便携式内窥镜视频系统主机，系统存储模块6用于储存采集的图像和视频，视频输出模块8可以输出图像和/或视频，视频输出模块8用于处理采集的图像和视频，液晶显示模块7采用采集的图像和视频，控制模块4设置有按键及旋钮，用于实现图像和视频的无级缩放，电源管理模块5用于监测视频主机的电量运用情况。

为使本发明结构设置更加合理，作为优选的，本发明所述内窥镜21后端设置有导向推管10，所述导向推管10的长度为3—5m。

作为优选的，由于现有的电缆工井深度一般为1—2m，本实施例所述导向推管为软管或硬管，所述导向推管的长度采用5m。导向推管10的长度满足不同深度电缆井沟的巡视需求。

所述导向推管10从内至外依次设置有金属软管内层101、橡胶绝缘中间层102和聚氨酯防护外层103，所述金属软管内层101的外表面与橡胶绝缘中间层102的内表面粘接固定；所述金属软管内层101的中部设置有一个导线通孔，所述导线通孔内设置有连接导线11，所述连接导线11一端与内窥镜21连接。

作为优选的，所述金属软管内层101由不锈钢材料制成。所述内窥镜21后端与导向推管10前端通过螺纹连接固定；所述内窥镜21前端与视角转换器9通过螺纹连接固定。

所述图像采集模块2连接有图像采集系统、视频处理系统和可视化模块，所述图像采集系统采用图像传感器采集图像，并通过图案传感器接口采集原始数据后对图像进行自动曝光、自动白平衡、图像去燥和边缘校正处理。作为优选的，系统采用高清晰CCD图像传感器采集图像，通过传感器接口采集原始数据后，对图像进行自动曝光、自动白平衡、图像去燥、边缘校正等图像处理，对采集的图像进行优化设计以获得更加清晰的图像。

所述视频处理系统包括视频或者图像的采集、参数设置及调整，并对显示图像的色彩、模式和几何形状进行调整，最后进行JPEG/H.264编码。

所述可视化模块连接有上位机，通过QT跨平台图形用户界面应用程序开发框架编写相应的上位机图形界面，实现上位机与摄像头的连接观测场景的可视化。上位机对不同类型摄像头的选择实现对信号的处理，在巡检时对管道拍照和录像，实现对电缆管道检结果的记录。具体为：通过QT跨平台图形用户界面应用程序开发框架编写相应的上位机图形界面，并实现以下功能：摄像头选择、开启/关闭摄像头、拍照功能、照片查看功能、录制视频和视频查看功能，实现上位机与摄像头的连接观测场景的可视化。同时上位机能够实现对不同类型摄像头的选择，实现对多种信号的处理，对管道巡检的拍照和录像功能，实现对电缆管道检结果的记录。

所述导向推管10背离内窥镜端设置有信号放大器12。

所述主处理器1内设置有控制芯片，所述控制芯片为STM32芯片。

实际应用时，本发明能在电力巡检过程中，清晰的检查狭小空间中电力设备的磨损等异常情况，减少了电力设备的拆装，提升了工作效率，保障了电路的稳定运行；摄像头内置8个LED灯珠作为辅助照，可根据实际电缆沟的光线调节LED亮度；通过90度反射镜转换视角检查电力设备侧边位置，使用方便，工作效率高且实用性好。

上述实施例对本发明的具体描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统，包括主处理器(1)，其特征在于：所述主处理器(1)连接有图像采集模块(2)、冷光源模块(3)、控制模块(4)、电源管理模块(5)、系统存储模块(6)、液晶显示模块(7)和视频输出模块(8)，所述图像采集模块(2)包括内窥镜(21)，所述内窥镜(21)包括摄像头，摄像头的前端面上固定设置有若干LED灯珠(22)；

所述内窥镜(21)前端可拆卸设置有一个视角转换器(9)，所述视角转换器(9)的侧面设置有一个边角观测口(91)；

所述视角转换器(9)位于边角观测口位置固定设置有一个90度反射镜(92)，通过90度反射镜(92)转换视角检查电力设备侧边位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统，其特征在于：所述内窥镜(21)后端设置有导向推管(10)，所述导向推管(10)的长度为3—5m。

3.根据权利要求2所述的一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统，其特征在于：所述导向推管(10)从内至外依次设置有金属软管内层(101)、橡胶绝缘中间层(102)和聚氨酯防护外层(103)，所述金属软管内层(101)的外表面与橡胶绝缘中间层(102)的内表面粘接固定；所述金属软管内层(101)的中部设置有一个导线通孔，所述导线通孔内设置有连接导线(11)，所述连接导线(11)一端与内窥镜(21)连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统，其特征在于：所述图像采集模块(2)连接有图像采集系统、视频处理系统和可视化模块，所述图像采集系统采用图像传感器采集图像，并通过图案传感器接口采集原始数据后对图像进行自动曝光、自动白平衡、图像去燥和边缘校正处理。

5.根据权利要求4所述的一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统，其特征在于：所述视频处理系统包括视频或者图像的采集、参数设置及调整，并对显示图像的色彩、模式和几何形状进行调整，最后进行JPEG/H.264编码。

6.根据权利要求5所述的一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统，其特征在于：所述可视化模块连接有上位机，通过QT跨平台图形用户界面应用程序开发框架编写相应的上位机图形界面，实现上位机与摄像头的连接观测场景的可视化。

7.根据权利要求6所述的一种用于对狭窄空间中的电力设备巡检的工业内窥系统，其特征在于：上位机对不同类型摄像头的选择实现对信号的处理，在巡检时对管道拍照和录像，实现对电缆管道检结果的记录。

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