CN212275074U - 一种带电设备智能红外成像采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及红外诊断设备领域，具体涉及一种带电设备智能红外成像采集设备，包括红外摄像头、相机架、显示屏、显示屏架、通信模块、存储器和手持云台，相机架安装在手持云台上，显示屏、通信模块、存储器以及控制器均安装在显示屏架上，显示屏为触摸显示屏，通信模块与服务器通信连接，显示屏、通信模块以及存储器均与控制器连接，手持云台包括手柄、手持杆和摆动臂，摆动臂与手持杆上部连接，手柄安装在手持杆下部，相机架安装在摆动臂上。本实用新型的实质性效果是：能够辅助红外图像采集人员对电力设备的图像采集，提高红外图像采集的效率，并使最终采集到红外图像与预设图像角度更为接近，提高对红外图像的利用。

Description

一种带电设备智能红外成像采集设备

技术领域

本实用新型涉及红外诊断设备领域，具体涉及一种带电设备智能红外成像采集设备。

背景技术

红外检测是电网电力设备带电检测中一种常规、有效的检测方式，具有远距离、非接触、实时成像等优点，整个检测过程中利用红外热成像技术对电力设备进行检测，通过分析对比设备的红外热像图发现设备可能存在的热缺陷，预见性发现电力设备存在的故障问题，避免电力设备严重损坏。常规红外检测没有规范的红外拍摄流程，同一设备不同时间拍摄的红外热像图因角度、大小不同，无法统一进行数据对比。给红外图像故障的诊断工作带来的困扰，导致红外图像故障诊断的应用范围难以扩大。因而需要研制一种能够方便在预定位置进行图像采集的红外成像采集设备。

中国专利CN105606227B，公开日2019年5月10日，一种电力高压开关柜热故障热成像无线遥控报警器及应用方法，包括电力高压开关柜、红外热成像装置、无线发送装置、无线接收装置、智能热成像报警装置；电力高压开关柜内安装有电力高压设备；红外热成像装置包括安装于电力高压开关柜外壳内的红外热成像摄像头、安装于变电站主控室内的红外热成像处理器和红外热成像显示器，红外热成像摄像头通过光纤与无线发送装置连接，红外热成像处理器和红外热成像显示器通过光纤与无线接收装置连接；智能热成像报警装置包括与红外热成像处理器连接的控制器及与控制器连接的报警器。其技术方案通过在每个高压开关柜内安装红外热成像，进行红外图片采集，不仅导致成本升高，且不适用于没有安装位置可供安装红外热成像的电力设备，应用范围有限。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：目前缺乏方便进行红外图像采集的设备的技术问题。提出了一种带电设备智能红外成像采集设备。本设备能够辅助采集人员完成红外图像的采集，提高红外图像采集的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种带电设备智能红外成像采集设备，包括服务器和控制器，包括红外摄像头、相机架、显示屏、显示屏架、通信模块、存储器和手持云台，所述相机架安装在手持云台上，所述红外摄像头安装在相机架上，所述显示屏架安装在手持云台的手持部，所述显示屏、通信模块、存储器以及控制器均安装在显示屏架上，所述显示屏为触摸显示屏，所述通信模块与服务器通信连接，所述显示屏、通信模块以及存储器均与控制器连接，所述手持云台包括手柄、手持杆和摆动臂，所述摆动臂与手持杆上部连接，所述手柄安装在手持杆下部，所述相机架安装在摆动臂上。通过手持云台能够更为方便和准确的调整红外摄像头的位置和角度，使红外摄像头更准确的对准预设的角度进行拍摄，获得与预设角度符合的红外图像。预设的角度不只一个，图片可进行缩放，且允许图片由一定的误差，因而与预设符合的位置和角度均是一个范围。通信模块将红外摄像头拍摄到的图像发送到服务器，服务器人员根据收到的图像发出位置控制信号，控制手持云台精细化动作，从而采集到合格的红外图像。

作为优选，所述摆动臂包括横摆臂、横摆关节、竖摆臂、竖摆关节、平转关节和平转柱，所述横摆臂一端与横摆关节固定连接，所述横摆关节安装在手持杆顶部，所述横摆臂另一端安装竖摆关节，所述竖摆臂一端与竖摆关节固定连接，所述竖摆臂另一端安装平转关节，所述平转柱与平转关节固定连接，所述相机架安装在平转柱上。横摆臂和竖摆臂的配合能够改变红外摄像头的位置，平转关节能够改变红外摄像头的角度。

作为优选，所述摆动臂还包括俯仰关节，所述俯仰关节安装在平转柱与相机架之间，驱动相机架俯仰动作。俯仰关节能够改变红外摄像头的角度，更为方便的拍摄到所需红外图像。

作为优选，所述俯仰关节包括安装耳、电动推杆和销钉，所述安装耳与相机架固定连接，所述安装耳与平转柱顶端通过销钉转动连接，所述电动推杆安装部与相机架转动连接，所述电动推杆动作部与平转柱中部转动连接，所述电动推杆与控制器连接。通过电动推杆的准确动作，能够准确的控制红外摄像头的俯仰动作，从而提高红外图像采集的效率。

作为优选，所述横摆关节以及俯仰关节均为旋转关节，所述旋转关节包括旋转帽、旋转座、端盖、减速电机、卡接头和卡接槽，所述旋转帽呈圆柱形，所述旋转帽一端加工有盲孔，所述旋转帽另一端加工有容纳腔，所述旋转座呈圆柱形，所述旋转座一端加工有两个台阶，两个台阶分别为旋转配合台阶和凸沿，所述凸沿外径大于旋转配合台阶，所述盲孔内加工有用于与旋转配合台阶形成转动副的旋转配合壁，所述旋转配合壁的端面与凸沿侧面抵接，所述凸沿的另一个侧面与端盖抵接，所述端盖通过螺钉与旋转帽可拆卸连接，所述旋转配合台阶端面加工有卡接槽，所述减速电机固定安装在所述容纳腔内，所述减速电机的输出轴与卡接头固定连接，所述卡接头卡入卡接槽内，所述减速电机与控制器连接。由于卡接头卡入卡接槽内，当减速电机转动时，当导致旋转帽沿旋转座旋转，旋转配合壁和旋转配合台阶的配合能够提高旋转副的精度，旋转配合壁和旋转配合台阶之间宜填充润滑脂，凸沿能够提高旋转帽的稳定性。

作为优选，所述旋转关节还包括若干个滚珠，若干个所述滚珠分别镶嵌在旋转帽以及端盖与凸沿的抵接面上，旋转帽以及端盖通过滚珠与凸沿抵接。滚珠能够降低旋转过程中的阻力。

作为优选，所述显示屏架包括套环、紧固螺钉、支撑杆、安装板和阻尼环，所述套环套接在手持杆上并通过紧固螺钉固定，所述支撑杆一端与套环固定连接，所述支撑杆另一端有膨大部，所述安装板和支撑杆的膨大部转动连接，所述阻尼环安装在安装板和支撑杆的膨大部之间，所述阻尼环与支撑杆的膨大部固定连接，所述显示屏、通信模块、存储器以及控制器均安装在安装板上。能够方便的调整显示屏的角度。

作为优选，还包括三脚架、水平仪和GPS定位器，所述手柄底部加工有螺纹孔，所述三脚架顶部设置有与所述螺纹孔连接的连接部，所述水平仪和GPS定位器均固定安装三脚架顶部，所述水平仪指示三脚架顶部的水平度，所述GPS定位器为带有显示装置的GPS定位器，所述GPS定位器显示三脚架顶部位置的GPS定位坐标，所述三脚架的底部固定安装有若干个用于提高三脚架稳定性的配重块，所述三脚架底部包括用于泥土地面的尖刺脚以及用于坚硬地面的橡胶脚套。通过三脚架不仅能够提高手持云台的稳定性，通过水平仪和GPS定位器能够更为准确的将红外摄像头设置在预设位置范围内。

作为优选，还包括无人机，所述无人机的负载挂载部固定安装有连接杆，所述手柄底部加工有螺纹孔，所述连接杆末端加工有与所述螺纹孔匹配的螺纹销，所述无人机搭载有通信装置和定位装置，所述通信装置和定位装置均与服务器连接。通过无人机搭载的方式，能够不受地形限制的提供与预设图像采集位置和角度更接近的图像采集。

作为优选，所述手持杆为伸缩杆，所述伸缩杆包括若干个套接的空心杆，所述空心杆外壁加工有槽，空心杆内壁固定有与所述槽配合的滑条，相互套接的空心杆之间安装有固定螺钉，所述固定螺钉镶嵌在空心杆的杆壁内，所述固定螺钉顶部低于空心杆外壁，所述固定螺钉的安装位置靠近所述空心杆的顶部。具有伸缩功能的手持杆能够方便采集人员对设备的红外图像的采集，提高图像采集效率。

本实用新型的实质性效果是：能够辅助红外图像采集人员对电力设备的图像采集，提高红外图像采集的效率，并使最终采集到红外图像与预设图像角度更为接近，从而使得不同时间采集到的红外图像以及同类型设备的红外图像能够进行相互对比，提高对红外图像的利用，进而提高红外图像对设备故障的诊断。

附图说明

图1为实施例一红外成像采集设备元件连接示意图。

图2、图3为实施例一红外成像采集设备结构示意图。

图4为实施例一红外成像采集设备旋转关节结构示意图。

图5为实施例一红外成像采集设备俯仰关节结构示意图。

图6为实施例一红外成像采集设备手柄结构示意图。

图7为实施例一红外成像采集设备由无人机搭载连接示意图。

图8为实施例一红外成像采集设备采集到图像示意图。

其中：1、相机架，2、竖摆臂，3、竖摆关节，4、横摆臂，5、平转关节，6、横摆关节，7、手持杆，8、显示屏架，9、手柄，10、俯仰关节，11、旋转帽，1101、旋转配合壁，1102、减速电机，1103、卡接头，12、旋转座，1201、旋转配合台阶，1202、凸沿，1203、卡接槽，13、螺钉，14、端盖，15、滚珠，16、安装耳，17、平转柱，18、电动推杆，19、螺纹孔，20、无人机，21、连接杆，100、红外摄像头，200、显示屏，300、MCU，400、通信模块，500、存储器，601、红外图像，602、软件提取边界图像，603、人工补齐边界红外图像。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

一种带电设备智能红外成像采集设备，如图1所示，包括服务器和控制器300，包括红外摄像头100、相机架1、显示屏200、显示屏架8、通信模块400、存储器500和手持云台，相机架1安装在手持云台上，红外摄像头100安装在相机架1上，显示屏架8安装在手持云台的手持部，显示屏200、通信模块400、存储器500以及控制器300均安装在显示屏架8上，显示屏200为触摸显示屏200，通信模块400与服务器通信连接，显示屏200、通信模块400以及存储器500均与控制器300连接，手持云台包括手柄9、手持杆7和摆动臂，摆动臂与手持杆7上部连接，手柄9安装在手持杆7下部，相机架1安装在摆动臂上。

如图2、图3所示，摆动臂包括横摆臂4、横摆关节6、竖摆臂2、竖摆关节3、平转关节5和平转柱17，横摆臂4一端与横摆关节6固定连接，横摆关节6安装在手持杆7顶部，横摆臂4另一端安装竖摆关节3，竖摆臂2一端与竖摆关节3固定连接，竖摆臂2另一端安装平转关节5，平转柱17与平转关节5固定连接，相机架1安装在平转柱17上。横摆关节6以及俯仰关节10均为旋转关节，如图4所示，旋转关节包括旋转帽11、旋转座12、端盖14、减速电机1102、卡接头1103和卡接槽1203，旋转帽11呈圆柱形，旋转帽11一端加工有盲孔，旋转帽11另一端加工有容纳腔，旋转座12呈圆柱形，旋转座12一端加工有两个台阶，两个台阶分别为旋转配合台阶1201和凸沿1202，凸沿1202外径大于旋转配合台阶1201，盲孔内加工有用于与旋转配合台阶1201形成转动副的旋转配合壁1101，旋转配合壁1101的端面与凸沿1202侧面抵接，凸沿1202的另一个侧面与端盖14抵接，端盖14通过螺钉13与旋转帽11可拆卸连接，旋转配合台阶1201端面加工有卡接槽1203，减速电机1102固定安装在容纳腔内，减速电机1102的输出轴与卡接头1103固定连接，卡接头1103卡入卡接槽1203内，减速电机1102与控制器300连接。若干个滚珠15分别镶嵌在旋转帽11以及端盖14与凸沿1202的抵接面上，旋转帽11以及端盖14通过滚珠15与凸沿1202抵接。

如图5所示，俯仰关节10安装在平转柱17与相机架1之间，驱动相机架1俯仰动作。俯仰关节10能够改变红外摄像头100的角度，更为方便的拍摄到所需红外图像601。俯仰关节10包括安装耳16、电动推杆18和销钉，安装耳16与相机架1固定连接，安装耳16与平转柱17顶端通过销钉转动连接，电动推杆18安装部与相机架1转动连接，电动推杆18动作部与平转柱17中部转动连接，电动推杆18与控制器300连接。通过电动推杆18的准确动作，能够准确的控制红外摄像头100的俯仰动作，从而提高红外图像601采集的效率。

预设的角度不只一个，图片可进行缩放，且允许图片由一定的误差，因而与预设符合的位置和角度均是一个范围。如图8所示，通过红外图像601采集后获得绝缘子的红外图像601，通过现有技术中的图片边界自动提取软件，进行边界自动提取后获得软件提取边界图像602，而后由人工补齐软件自动提取的边界不连续之处，获得人工补齐边界红外图像603，将人工补齐边界红外图像603半透明化处理，直接显示到显示屏200上，能够方便红外图像601采集人员对其红外摄像头100，使采集到红外图像601与预设图像的误差在设定范围内。通信模块400将红外摄像头100拍摄到的图像发送到服务器，服务器人员根据收到的图像发出位置控制信号，控制手持云台精细化动作，从而采集到合格的红外图像601。

显示屏架8包括套环、紧固螺钉13、支撑杆、安装板和阻尼环，套环套接在手持杆7上并通过紧固螺钉13固定，支撑杆一端与套环固定连接，支撑杆另一端有膨大部，安装板和支撑杆的膨大部转动连接，阻尼环安装在安装板和支撑杆的膨大部之间，阻尼环与支撑杆的膨大部固定连接，显示屏200、通信模块400、存储器500以及控制器300均安装在安装板上。伸缩杆包括若干个套接的空心杆，空心杆外壁加工有槽，空心杆内壁固定有与槽配合的滑条，相互套接的空心杆之间安装有固定螺钉13，固定螺钉13镶嵌在空心杆的杆壁内，固定螺钉13顶部低于空心杆外壁，固定螺钉13的安装位置靠近空心杆的顶部。

如图6所示，手柄9底部加工有螺纹孔19，三脚架顶部设置有与螺纹孔19连接的连接部，水平仪和GPS定位器均固定安装三脚架顶部，水平仪指示三脚架顶部的水平度，GPS定位器为带有显示装置的GPS定位器，GPS定位器显示三脚架顶部位置的GPS定位坐标，三脚架的底部固定安装有若干个用于提高三脚架稳定性的配重块，三脚架底部包括用于泥土地面的尖刺脚以及用于坚硬地面的橡胶脚套。通过三脚架不仅能够提高手持云台的稳定性，通过水平仪和GPS定位器能够更为准确的将红外摄像头100设置在预设位置范围内。

如图7所示，无人机20的负载挂载部固定安装有连接杆21，手柄9底部加工有螺纹孔19，连接杆21末端加工有与螺纹孔19匹配的螺纹销，无人机20搭载有通信装置和定位装置，通信装置和定位装置均与服务器连接。通过无人机20搭载的方式，能够不受地形限制的提供与预设图像采集位置和角度更接近的图像采集。

本实施例的有益技术效果是：通过手持云台能够更为方便和准确的调整红外摄像头100的位置和角度，使红外摄像头100更准确的对准预设的角度进行拍摄，获得与预设角度符合的红外图像601，能够辅助红外图像601采集人员对电力设备的图像采集，提高红外图像601采集的效率，并使最终采集到红外图像601与预设图像角度更为接近。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种带电设备智能红外成像采集设备，包括服务器和控制器，其特征在于，包括红外摄像头、相机架、显示屏、显示屏架、通信模块、存储器和手持云台，所述相机架安装在手持云台上，所述红外摄像头安装在相机架上，所述显示屏架安装在手持云台的手持部，所述显示屏、通信模块、存储器以及控制器均安装在显示屏架上，所述显示屏为触摸显示屏，所述通信模块与服务器通信连接，所述显示屏、通信模块以及存储器均与控制器连接，所述手持云台包括手柄、手持杆和摆动臂，所述摆动臂与手持杆上部连接，所述手柄安装在手持杆下部，所述相机架安装在摆动臂上。

2.根据权利要求1所述的一种带电设备智能红外成像采集设备，其特征在于，所述摆动臂包括横摆臂、横摆关节、竖摆臂、竖摆关节、平转关节和平转柱，所述横摆臂一端与横摆关节固定连接，所述横摆关节安装在手持杆顶部，所述横摆臂另一端安装竖摆关节，所述竖摆臂一端与竖摆关节固定连接，所述竖摆臂另一端安装平转关节，所述平转柱与平转关节固定连接，所述相机架安装在平转柱上。

3.根据权利要求2所述的一种带电设备智能红外成像采集设备，其特征在于，所述摆动臂还包括俯仰关节，所述俯仰关节安装在平转柱与相机架之间，驱动相机架俯仰动作。

4.根据权利要求3所述的一种带电设备智能红外成像采集设备，其特征在于，所述俯仰关节包括安装耳、电动推杆和销钉，所述安装耳与相机架固定连接，所述安装耳与平转柱顶端通过销钉转动连接，所述电动推杆安装部与相机架转动连接，所述电动推杆动作部与平转柱中部转动连接，所述电动推杆与控制器连接。

5.根据权利要求3所述的一种带电设备智能红外成像采集设备，其特征在于，所述横摆关节以及俯仰关节均为旋转关节，所述旋转关节包括旋转帽、旋转座、端盖、减速电机、卡接头和卡接槽，所述旋转帽呈圆柱形，所述旋转帽一端加工有盲孔，所述旋转帽另一端加工有容纳腔，所述旋转座呈圆柱形，所述旋转座一端加工有两个台阶，两个台阶分别为旋转配合台阶和凸沿，所述凸沿外径大于旋转配合台阶，所述盲孔内加工有用于与旋转配合台阶形成转动副的旋转配合壁，所述旋转配合壁的端面与凸沿侧面抵接，所述凸沿的另一个侧面与端盖抵接，所述端盖通过螺钉与旋转帽可拆卸连接，所述旋转配合台阶端面加工有卡接槽，所述减速电机固定安装在所述容纳腔内，所述减速电机的输出轴与卡接头固定连接，所述卡接头卡入卡接槽内，所述减速电机与控制器连接。

6.根据权利要求5所述的一种带电设备智能红外成像采集设备，其特征在于，所述旋转关节还包括若干个滚珠，若干个所述滚珠分别镶嵌在旋转帽以及端盖与凸沿的抵接面上，旋转帽以及端盖通过滚珠与凸沿抵接。

7.根据权利要求5所述的一种带电设备智能红外成像采集设备，其特征在于，所述显示屏架包括套环、紧固螺钉、支撑杆、安装板和阻尼环，所述套环套接在手持杆上并通过紧固螺钉固定，所述支撑杆一端与套环固定连接，所述支撑杆另一端有膨大部，所述安装板和支撑杆的膨大部转动连接，所述阻尼环安装在安装板和支撑杆的膨大部之间，所述阻尼环与支撑杆的膨大部固定连接，所述显示屏、通信模块、存储器以及控制器均安装在安装板上。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种带电设备智能红外成像采集设备，其特征在于，

还包括三脚架、水平仪和GPS定位器，所述手柄底部加工有螺纹孔，所述三脚架顶部设置有与所述螺纹孔连接的连接部，所述水平仪和GPS定位器均固定安装三脚架顶部，所述水平仪指示三脚架顶部的水平度，所述GPS定位器为带有显示装置的GPS定位器，所述GPS定位器显示三脚架顶部位置的GPS定位坐标，所述三脚架的底部固定安装有若干个用于提高三脚架稳定性的配重块，所述三脚架底部包括用于泥土地面的尖刺脚以及用于坚硬地面的橡胶脚套。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种带电设备智能红外成像采集设备，其特征在于，

还包括无人机，所述无人机的负载挂载部固定安装有连接杆，所述手柄底部加工有螺纹孔，所述连接杆末端加工有与所述螺纹孔匹配的螺纹销，所述无人机搭载有通信装置和定位装置，所述通信装置和定位装置均与服务器连接。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种带电设备智能红外成像采集设备，其特征在于，

所述手持杆为伸缩杆，所述伸缩杆包括若干个套接的空心杆，所述空心杆外壁加工有槽，空心杆内壁固定有与所述槽配合的滑条，相互套接的空心杆之间安装有固定螺钉，所述固定螺钉镶嵌在空心杆的杆壁内，所述固定螺钉顶部低于空心杆外壁，所述固定螺钉的安装位置靠近所述空心杆的顶部。

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