CN205051245U - 便携式多功能智能巡线仪 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于电力系统架空输电线路巡检的便携式多功能智能巡线仪，包括：控制单元、拍摄单元、测距单元、文本记录单元、通讯单元和显示单元，其中，响应于来自用户的命令，拍摄单元拍摄电力线路与其周围物体的图像，测距单元测量电力线路距特定物体的距离信息，文本记录单元编辑相关文本，并且拍摄单元、测距单元和文本记录单元将各自采集的信息通过通讯单元发送到控制单元，控制单元将来自各个单元的信息相互关联地存储起来，以及根据需要对来自各个单元的信息进行分析和处理，并根据需要将有关信息发送到远程服务器。通过提供一体化便携设备，能够减少电力线路巡检现场随身携带设备的数量、简化操作方法、降低工人工作强度和工作复杂性。

Description

便携式多功能智能巡线仪

技术领域

本实用新型总体地涉及电力系统使用的巡线设备，更具体地涉及一种便携式多功能智能巡线仪。

背景技术

电力系统的高压线路运行维护巡线工作是检修部门日常工作中的重要组成部分，近些年，随着经济建设的快速发展及气候变化的日益加剧，架空线路通道维护治理难度逐年增加。在日常的巡线过程中，工作人员针对现场线路存在的隐患包括线路走廊的安全距离、线路和杆塔的异常情况以及现场的天气、地理等信息需要根据实际需要等进行观察、测量和记录。为完成相关工作，目前巡线工人随身携带相机、望远镜、激光测距仪、经纬仪、全站仪和微气象监测设备等一系列相关设备。由于输电线路大多长达几十公里甚至上百公里，而且有大部分线路处于山区、丘陵地带，大部分巡线工作要靠步行来完成，携带上述众多检测设备，给巡线人员带来了极大的负担。

同时当前线路中部分老旧线路(运行时间过长，导线弧垂过大，对地距离不足)频繁发生吊车碰线跳闸事故、新建山区线路(因引流线设计过长)屡屡发生风偏跳闸事故，给工业及居民用电带来极大的影响，严重制约着社会和经济的快速发展。究其原因，主要是架空线路在运行过程中，所设计要求的限距受到不同程度的破坏，从而无法保证架空线路与线下物体的安全距离，造成放电跳闸事故，严重影响了供电可靠性及线下过往人员的安全。另外，传统测距仪等设备在使用时往往比较复杂，容易出错。而且采用这些设备进行测量的结果虽然精确，但存在耗费时间长、辅助人员多、仪器价格高、对操作人员技能水平要求高等制约因素，在目前巡视运维压力下，极难保证所辖线路测量工作的完成率。

一直以来，在巡线过程中大量现场采集的数据包括照片、录像、测量数据以及文字记录信息普遍都是人工记录在本子和保存在不同的设备上，回到办公室，需要进一步整理归档，对于杂乱的文字、照片等数据，很容易遗忘或整理出错。对于现场收集的信息和方法虽然都制定有相关标准，但在现场很难严格控制，造成数据缺乏统一性和规范性。在巡线工作完成后数据需要进行汇总和总结，针对多次巡视的数据缺乏一个有效的统一管理手段，往往无法有效地用于查询、比较和判断。

实用新型内容

鉴于以上问题，提出了本实用新型。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于电力系统架空输电线路巡检的便携式多功能智能巡线仪，可以包括：控制单元，配置为经由下述通讯单元与其他单元通讯，对其他单元进行控制，并实现针对采集数据的分析和关联处理；拍摄单元，配置为拍摄图像；测距单元，配置为测量远程位置点相距所述便携式多功能智能巡线仪的距离和/或测量远程两个位置点之间的距离，并能够测量针对所述便携式多功能智能巡线仪的位置的倾角和高度；文本记录单元，配置为输入、编辑和存储文本；通讯单元，配置为在控制单元与其他单元之间传递信号；显示单元，配置为以可视形式显示图像，其中，响应于来自用户的命令，拍摄单元拍摄电力线路与其周围物体的图像，测距单元测量电力线路距特定物体的距离信息，文本记录单元编辑相关文本，并且拍摄单元、测距单元和文本记录单元将各自采集的信息通过通讯单元发送到控制单元，控制单元将来自各个单元的信息相互关联地存储起来，以及根据需要对来自各个单元的信息进行分析和处理，并根据需要将有关信息发送到远程服务器。

在一个示例中，便携式多功能智能巡线仪还可以包括：气象信息采集单元，配置为采集周围环境的气象信息；以及所述气象信息采集单元将所采集的信息通过通讯单元发送到控制单元，控制单元将气象信息采集单元所采集的信息和来自其他单元的信息相互关联地存储。

在另一个示例中，所述控制单元还能够基于来自测距单元的测距结果确定电力线路与特定物体之间的最小距离和对应的被测点。

在一个示例的便携式多功能智能巡线仪中，控制单元可以控制摄像单元分别拍摄两被测物体的图像，拼接两图像，并在图像上叠加连接两被测点的直线标记和距离标识，并存储得到的图像以供响应于用户的请求显示在显示单元上。

在一个示例的便携式多功能智能巡线仪中，控制单元可以基于安卓智能系统。

在一个示例中，便携式多功能智能巡线仪的外壳经过工业三防处理。

在一个示例中，便携式多功能智能巡线仪中关联存储的信息能够整体以类似微信的形式发送和呈现。

在一个示例中，通讯单元可以包括本地通讯部件和远程通讯部件，以及控制单元配置为将收集的来自各个单元的信息经由远程通讯部件传递到中央服务器，从而中央服务器汇集了来自各个便携式多功能智能巡线仪的信息。

在一个示例中，摄像单元采用10倍以上的光学变焦镜头。

在一个示例中，便携式多功能智能巡线仪还可以包括：GPS单元，用于定位便携式多功能智能巡线仪所处的地理位置信息；以及控制单元基于来自GPS单元的地理位置信息，经由通讯单元检索远程数据库，获得该地理位置信息附近的电力线路的标识、杆塔的标识以及相关联的地理位置信息，并以可供选择的形式显示在显示单元上，其中远程数据库存储有各个电力线路的标识、杆的标识、塔的标识以及相关联的地理位置信息，以及控制单元响应于来自用户的选择，将所选择的电力线路的标识、杆的标识、塔的标识以及相关联的地理位置信息与来自摄像单元、测距单元、文本记录单元至少之一的信息相关联的存储，并可选地将所选择的信息叠加到摄像单元直接拍摄或由之合成得到的图像上。

在一个示例中，控制单元可以将来自GPS单元的地理位置信息和对应时间信息经由通讯单元发送到远程服务器，以便服务器能够在地图上标识设备携带者的工作路径，作为监测该设备携带者工作是否到位的考量。

在一个示例中，本地通讯部件可以基于蓝牙和WiFi技术，远程通讯部件基于3G/4G技术。

在一个示例中，所述控制单元能够提供现场设备台账信息以及相关工作的工作票、操作票信息的查询功能。

在一个示例中，控制单元提供现场设备台账信息以及相关工作的工作票、操作票信息的查询功能，通过图形用户界面显示缺陷类型、工作人员信息、设备位置，以供用户选择；以及基于工作票上的各个工作任务与设备携带者的工作路径进行路径规划，向设备携带者提示下一个进行巡线的地点和提供导航。

利用本实用新型不同实施例的技术方案，能够获得下述益处：

(1)对现场的巡查记录工作进行标准化管理，提高数据的准确性；

(2)提供一体化便携设备，全面减少现场随身携带设备的数量，简化操作方法；

(3)提高后台数据记录、查询、分析的规范性和易操作性，便于发现问题和解决问题；以及

(4)有效降低过往线路测距、拍照和地理信息采集等一系列现场相关工作的工作强度和工作复杂性，实现测量过程的快速完成和测量设备的便于携带。减小工作人员工作量，提高了工作效率，节省大量人力物力；同时，单一设备价格相对低廉，为公司节省了大量成本。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型实施例的详细描述中，本实用新型的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：

图1示出了应用本实用新型的一个示例性系统应用环境。

图2示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的便携式多功能智能巡线仪200的配置框图。

图3示出了根据本实用新型一个实施例的多功能智能巡线仪200的各个单元的位置布置图。

图4示出了多动能智能巡线仪200的一个示例性立体外观图。

图5中的(a)和(b)示例性地给出了叠加了经纬度信息和时间信息的电力线路照片。

图6中的(a)和(b)分别示意性地示出了测距仪测量两点之间距离的情况和测量线路弧垂的情况。

图7示意性地示出了气象信息与杆塔位置结合的可视形式。

图8中的(a)和(b)示意性示出了智能巡线仪携带者的工作路径以及相对于有关电力杆塔的当前位置。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1示出了应用本实用新型的一个示例性系统应用环境。

整个系统由多台前端手持多功能智能巡线仪(下文中有时称之为巡检仪)100和中心的管理平台200(后台服务器)组成，多功能智能巡线仪100由巡线工作人员随身携带，替代传统的相机、测距仪、气象仪、GPS和望远镜等设备，对线路的故障或隐患进行数据和图像的采集工作。各个多功能智能巡线仪100通过有线或无线网络300将自身采集的信息和/或处理结果传输到后台的管理平台200。后台的管理平台200将巡检采集的数据信息进行统一存储、统计、分析和管理。

图2示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的便携式多功能智能巡线仪200的配置框图。

图3示出了根据本实用新型一个实施例的多功能智能巡线仪200的各个单元的位置布置图。显示单元为矩形形状，在使用者操作该便携式多功能智能巡线仪时，显示单元面对使用者，其限定了便携式多功能智能巡线仪两个维度的大小，另一个维度的大小主要由测距单元在该维度的尺寸决定，以及拍摄单元和测距单元沿平行于显示单元主平面的方向并排放置。这样能够使得多功能智能巡线仪小型化，便于携带。

图4示出了多动能智能巡线仪200的一个示例性立体外观图。

如图2所示，多功能智能巡线仪200可以包括控制单元210、拍摄单元220、测距单元230、文本记录单元240、通讯单元250、显示单元260、气象信息采集单元270。其中，响应于来自用户的命令，拍摄单元220拍摄电力线路与其周围物体的图像，测距单元230测量电力线路距特定物体的距离信息，文本记录单元240编辑相关文本，并且拍摄单元、测距单元和文本记录单元将各自采集的信息通过通讯单元发送到控制单元，控制单元将来自各个单元的信息相互关联地存储起来，以及根据需要对来自各个单元的信息进行分析和处理，并根据需要将有关信息发送到远程服务器。

需要说明的是，多功能智能巡线仪200为一体式集成设备，即将各个控制单元210、拍摄单元220、测距单元230、文本记录单元240、通讯单元250、显示单元260、气象信息采集单元270集成在一起，以实现其小型化和便于携带的特点。

控制单元210配置为经由下述通讯单元与其他单元通讯，对其他单元进行控制，并实现针对采集数据的分析和关联处理。

这里的控制单元210可以是通用是中央处理单元，也可以是针对本实用新型专门设计的中央处理器，该控制单元可以是从现有智能终端，例如智能手机改造而来，该智能手机可以运行苹果Mac操作系统、Windows操作系统、安卓操作系统和/或谷歌Chrome操作系统，因此控制单元210连同下文的显示单元260和文本记录单元240可以借助原有的智能手机来实现。

在一个实施例中，控制单元210优选地基于安卓智能系统，这是因为安卓系统基于linux相较于传统的Windowsembedded更加具有开放性和灵活性，适合于用于或者集成于小型化工业检测设备

拍摄单元220配置为拍摄图像。在一个示例中，拍摄单元220配备有高倍光学变焦镜头，例如10倍乃至21倍的光学变焦镜头，将杆塔细节清晰地记录下来。在一个示例中，多功能智能巡线仪200的控制单元210在指令220拍照的同时，可以根据需要利用自身配置的GPS模块等自动获取GPS坐标信息和时间信息等，并可根据需要在照片上自动叠加线路及塔杆信息、拍摄经纬度、方向信息、时间信息等。通过利用高倍光学变焦镜头，巡检仪可以针对杆塔远端的细节进行观测。

图5中的(a)和(b)示例性地给出了叠加了经纬度信息和时间信息的电力线路照片。

测距单元230配置为测量远程位置点相距所述便携式多功能智能巡线仪的距离和/或测量远程两个位置点之间的距离，并能够测量某位置点针对所述便携式多功能智能巡线仪的位置的倾角和高度。

在一个示例中，测距单元组合了陀螺仪和激光测距仪，其中陀螺仪配合激光测距及可视化的液晶屏幕，可以通过简单的操作非常直观方便地测量设备高度、线路交叉跨越以及线路弧垂、风偏等数据。在控制单元内部集成了陀螺仪的情况下，测距单元可以利用该陀螺仪的功能，否则测距单元可以配置自身的陀螺仪。图6中的(a)和(b)分别示意性地示出了测距仪测量两点之间距离的情况和测量线路弧垂的情况。

在一个示例中，控制单元还能够基于来自测距单元的测距结果确定电力线路与特定物体之间的最小距离和对应的被测点，在一个示例中，这通过连续测量线路和物体的多个点之间的距离并将各个距离相互比较而确定的。考虑到电力线路很多问题的出现是因为架空线路与线下物体之间的距离过小造成的，本实施例中的智能巡线仪利用测距单元自动确定电力线路与特定物体之间的最小距离的功能是非常有用的。

在一个示例中，在控制单元结合测距单元确定了线路和物体之间的最小距离以及对应位置点之后，可以响应于来自用户的命令(例如用户按下了触摸屏上的相应选项)，舍得摄像单元分别拍摄两个位置点为焦点的两张图像，并且拼接两张图像，并且在拼接后的图像上叠加连接两被测点的直线标记和距离标识，并存储得到的图像以供响应于用户的请求显示在显示单元上。

文本记录单元240配置为输入、编辑和存储文本。在控制单元内部集成了文本编辑功能的情况下，文本记录单元240可以借用控制单元内部集成的文本编辑功能来实现，否则可以以软件、硬件和/或固件来实现该文本记录单元。

文本记录单元240可以替代以前巡检工人携带的纸质笔记本来记录一些特殊的事项，例如树上的鸟窝距离电线太近，应予以迁移等。

通讯单元250配置为在控制单元210与其他单元之间传递信号。在一个示例中，通讯单元250包括本地通讯部件和远程通讯部件，以及控制单元配置为将收集的来自各个单元的信息经由远程通讯部件传递到中央服务器，从而中央服务器汇集了来自各个便携式多功能智能巡线仪的信息。本地通讯部件例如基于蓝牙和/或WiFi技术，远程通讯部件基于3G/4G技术。

中央服务器可以汇集来自各个便携式多功能智能巡线仪的信息，对数据进行归纳、整理、统计分析、规律挖掘等工作。

显示单元260配置为以可视形式显示图像，例如将电力线路样态、线路与周围物体之间的距离、有关软件应用的图形用户界面显示给用户。在一个示例中，显示单元由触摸式显示屏配置，且能够显示测距单元的测距对象。

多功能智能巡线仪还可以包括气象信息采集单元270，配置为采集周围环境的气象信息。所述气象信息采集单元将所采集的信息通过通讯单元发送到控制单元，控制单元将气象信息采集单元所采集的信息和来自其他单元的信息相互关联地存储。图7示意性地示出了气象信息与杆塔位置结合的可视形式。

鉴于多功能智能巡线仪的工作环境常常比较恶劣，因此多功能智能巡线仪的外壳经过工业三防处理，具有一定的防尘、防震、防水功能，具备在户外复杂自然环境中的稳定工作能力，能够胜任恶劣气候条件和特殊场合的应用。

在一个示例中，所述关联存储的信息，即拍摄单元拍摄的电力线路与其周围物体的图像，测距单元测量的电力线路距特定物体的距离信息，文本记录单元编辑的相关文本，以及气象信息采集单元采集的气象信息中的一个或多个能够整体地以类似微信的形式发送和呈现。

在一个示例中，该便携式多功能智能巡线仪，还包括GPS单元，用于定位便携式多功能智能巡线仪所处的地理位置信息，控制单元基于来自GPS单元的地理位置信息，经由通讯单元检索远程数据库，获得该地理位置信息附近的电力线路的标识、杆塔的标识以及相关联的地理位置信息，并以可供选择的形式显示在显示单元上，其中远程数据库存储有各个电力线路的标识、杆的标识、塔的标识以及相关联的地理位置信息，以及控制单元响应于来自用户的选择，将所选择的电力线路的标识、杆的标识、塔的标识以及相关联的地理位置信息与来自摄像单元、测距单元、文本记录单元至少之一的信息相关联的存储，并可选地将所选择的信息叠加到摄像单元直接拍摄或由之合成得到的图像上。

需要说明的是，该GPS单元可以合并于控制单元或测距单元之中，也可以是与其他单元分开单独提供的。

在一个示例中，控制单元将来自GPS单元的地理位置信息和对应时间信息经由通讯单元发送到远程服务器，以便服务器能够在地图上标识便携式多功能智能巡线仪携带者的工作路径，作为监测该设备携带者工作是否到位的考量。图8中的(a)和(b)示意性示出了智能巡线仪携带者的工作路径以及相对于有关电力杆塔的当前位置。

在一个示例中，控制单元能够提供现场设备台账信息以及相关工作的工作票、操作票信息的查询功能。

在一个示例中，所述控制单元除了能够提供现场设备台账信息以及相关工作的工作票、操作票信息的查询功能之外，还能顾基于工作票上的各个工作任务与设备携带者的工作路径进行路径规划，向设备携带者提示下一个进行巡线的地点和提供导航。

在一个示例中，在便携式多功能智能巡线仪上，在显示单元上，通过图形用户界面显示缺陷类型、工作人员信息、设备位置，以供用户选择，而无需如传统的那样在纸质笔记本上进行记录。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于电力系统架空输电线路巡检的便携式多功能智能巡线仪，包括：

控制单元，配置为经由下述通讯单元与其他单元通讯，对其他单元进行控制，并实现针对采集数据的分析和关联处理；

拍摄单元，配置为拍摄图像；

测距单元，配置为测量远程位置点相距所述便携式多功能智能巡线仪的距离和/或测量远程两个位置点之间的距离，并能够测量针对所述便携式多功能智能巡线仪的位置的倾角和高度；

文本记录单元，配置为输入、编辑和存储文本；

通讯单元，配置为在控制单元与其他单元之间传递信号；

显示单元，配置为以可视形式显示图像，

其中，响应于来自用户的命令，拍摄单元拍摄电力线路与其周围物体的图像，测距单元测量电力线路距特定物体的距离信息，文本记录单元编辑相关文本，并且拍摄单元、测距单元和文本记录单元将各自采集的信息通过通讯单元发送到控制单元，控制单元将来自各个单元的信息相互关联地存储起来，以及根据需要对来自各个单元的信息进行分析和处理，并根据需要将有关信息发送到远程服务器。

2.根据权利要求1的便携式多功能智能巡线仪，

该测距单元包括陀螺仪和激光测距单元；

还包括气象信息采集单元，配置为采集周围环境的气象信息；

该显示单元由触摸式显示屏配置，还配置为能够显示测距单元的测距对象，

其中，响应于来自用户的命令，拍摄单元拍摄电力线路与其周围物体的图像，测距单元测量电力线路距特定物体的距离信息，气象信息采集单元采集周围环境的气象信息，文本记录单元编辑相关文本，并且拍摄单元、测距单元、气象信息采集单元和文本记录单元将各自采集的信息通过通讯单元发送到控制单元，控制单元将来自各个单元的信息相互关联地存储起来，以及根据需要对来自各个单元的信息进行分析和处理，并根据需要将有关信息发送到远程服务器。

3.根据权利要求1或2的便携式多功能智能巡线仪，显示单元为矩形形状，在使用者操作该便携式多功能智能巡线仪时，显示单元面对使用者，其限定了便携式多功能智能巡线仪两个维度的大小，另一个维度的大小主要由测距单元在该维度的尺寸决定，以及

拍摄单元和测距单元沿平行于显示单元主平面的方向并排放置。

4.根据权利要求1或2的便携式多功能智能巡线仪，其中所述控制单元还能够基于来自测距单元的测距结果确定电力线路与特定物体之间的最小距离和对应的被测点。

5.根据权利要求3的便携式多功能智能巡线仪，所述控制单元控制摄像单元分别拍摄两被测物体的图像，拼接两图像，并在图像上叠加连接两被测点的直线标记和距离标识，并存储得到的图像以供响应于用户的请求显示在显示单元上。

6.根据权利要求1或2的便携式多功能智能巡线仪，所述便携式多功能智能巡线仪的外壳经过工业三防处理。

7.根据权利要求1或2的便携式多功能智能巡线仪，所述通讯单元包括本地通讯部件和远程通讯部件，以及

控制单元配置为将收集的来自各个单元的信息经由远程通讯部件传递到中央服务器，从而中央服务器汇集了来自各个便携式多功能智能巡线仪的信息。

8.根据权利要求1或2的便携式多功能智能巡线仪，还包括：

GPS单元，用于定位便携式多功能智能巡线仪所处的地理位置信息，

控制单元基于来自GPS单元的地理位置信息，经由通讯单元检索远程数据库，获得该地理位置信息附近的电力线路的标识、杆塔的标识以及相关联的地理位置信息，并以可供选择的形式显示在显示单元上，其中远程数据库存储有各个电力线路的标识、杆的标识、塔的标识以及相关联的地理位置信息，以及

控制单元响应于来自用户的选择，将所选择的电力线路的标识、杆的标识、塔的标识以及相关联的地理位置信息与来自摄像单元、测距单元、文本记录单元至少之一的信息相关联的存储，并可选地将所选择的信息叠加到摄像单元直接拍摄或由之合成得到的图像上；以及

控制单元将来自GPS单元的地理位置信息和对应时间信息经由通讯单元发送到远程服务器，以便服务器能够在地图上标识设备携带者的工作路径，作为监测该设备携带者工作是否到位的考量。

9.根据权利要求7的便携式多功能智能巡线仪，所述本地通讯部件基于蓝牙和WiFi技术，远程通讯部件基于3G/4G技术。

10.根据权利要求1的便携式多功能智能巡线仪，所述控制单元提供现场设备台账信息以及相关工作的工作票、操作票信息的查询功能，

通过图形用户界面显示缺陷类型、工作人员信息、设备位置，以供用户选择；以及

基于工作票上的各个工作任务与设备携带者的工作路径进行路径规划，向设备携带者提示下一个进行巡线的地点和提供导航。