CN212413315U - 一种基于双目成像技术的线路老化监控系统 - Google Patents
一种基于双目成像技术的线路老化监控系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种基于双目成像技术的线路老化监控系统，包括主控模块、红外成像模块、可见光成像模块、霍尔电磁传感器、以太网通信模块、POE电源模块和用户终端；霍尔电磁传感器用于探测墙体内输电线缆的位置；红外成像模块采用多点测温的方式监测墙体内导线或配电箱内导线的温度；可见光成像模块用于监测点视频监控和对异常部位拍摄照片；主控模块通过以太网通信模块将异常数据和照片传输至用户终端；POE电源模块用于设备供电；本实用新型采用双目成像技术及电磁感应装置探测线缆位置、实时监测线缆温度，如果监测到异常数据，用户可以收到手机APP客户端、PC客户端的报警推送和异常部位的图片信息，及时处理老化线缆，避免因线路老化引发电气火灾。
Description
技术领域
本实用新型属于火灾预防技术领域，具体涉及一种基于双目成像技术的线路老化监控系统。
背景技术
随着社会经济的持续发展，人们的生活水平不断提高，电气化程度越来越高，电气设备的使用范围不断扩大，家里用上了空调、热水器等大功率用电器，但是由于老旧房屋建成使用年份较早，线路老化十分严重，而且线缆一般埋藏在墙体内部，人们无法通过肉眼直接观察到线缆老化情况。大功率用电器长时间运行，容易导致线缆过热，烧坏导线绝缘层，从而引发电气火灾。
传统的线路老化监测装置一般采用红外线测温仪探测墙体内或配电箱内的线缆温度，当温度过高时即可判断线路发生老化。但是这种监测装置使用较为繁琐，无法对待测线缆进行实时视频监控，而且容易受到其他热源发出的红外线干扰，对探测结果造成影响。考虑到以上问题，本实用新型提出了一种基于双目成像技术的线路老化监控系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的一些不足，提供一种基于双目成像技术的线路老化监控系统。通过霍尔电磁传感器和红外成像模块的结合，定位墙体内或配电箱内导线的位置，检测导线温度，避免其他热源的干扰，同时通过可见光成像模块实时监控待测线缆，并对线缆异常部位拍摄照片，如果监测到异常数据，用户可以收到手机APP客户端、PC客户端的报警推送和异常部位的图片信息，及时处理老化线缆，避免因线路老化引发电气火灾。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种基于双目成像技术的线路老化监控系统，其特征在于，包括：主控模块、红外成像模块、可见光成像模块、霍尔电磁传感器、以太网通信模块、POE电源模块和用户终端；
所述霍尔电磁传感器用于探测墙体内输电线缆的位置；所述红外成像模块采用多点测温的方式监测墙体内导线或配电箱内导线的温度；所述可见光成像模块用于监测点视频监控和对异常部位拍摄照片；所述主控模块通过以太网通信模块将异常数据和照片传输至用户终端；所述POE电源模块用于设备供电；所述的用户终端包括PC端和手机APP端。
所述的主控模块采用STM32F765芯片，它是一款基于ARM Cortex-M7内核的32位微处理器，内部集成512KB SRAM，主时钟频率最高可达216Mhz，具有双精度浮点运算单元DPFPU，其处理速度远远快于传统的8、16位机，而且它还具有与摄像头通讯的专用DCMI接口，满足本系统视频图像数据、温度数据和电磁力数据的采集、处理和传输的需要。
所述的红外成像模块采用Lepton微型长波红外热像仪模块，该模块凭借有效像素80×60的焦平面阵列，能够捕获每张图像中每一个像素的精确的、经校准、非接触式的温度数据，并通过SPI接口与主控模块传输红外热成像数据。
所述的可见光成像模块采用OV2640高清摄像头模块，该模块支持200万像素UXGA1622×1200分辨率30fps的视频输出，并且可直接输出JPEG格式的图像。OV2640通过DCMI总线与主控模块传输图像数据，该总线采用并行传输的方式，最高可接收54MB/s的数据流，适合用于本系统异常部位图片采集和视频监控的需要。
所述的以太网通信模块由以太网芯片W5500、网络变压器HY601680和RJ45模块组成，W5500通过SPI(外设串行接口)方式与主控模块进行通讯，实时接收传感器和视频数据，并通过网络变压器HY601680与RJ45模块相连，将从主控模块接收到的数据通过网线传输到用户终端。
所述的POE电源模块由POE芯片SD4952B、DC-DC芯片SY8120和ME6119C33芯片组成，SD4952B芯片支持IEEE 802.3af标准，用于将48V的POE供电电压转换为12V直流电压，同时通过DC-DC芯片SY8120将12V电压降压至5V，再经由ME6119C33芯片组成的LDO电路降压至3.3V，为主控制器和其他芯片提供稳定的工作电压。
所述的用户终端用于接收设备发送的红外热成像数据、可见光成像数据、电磁力数据和温度数据并设置电磁力阈值和温度阈值，当数据超过设定阈值时，用户终端将进行报警推送，提醒用户及时处理老化的线路。用户根据可见光摄像头拍摄的线路异常照片确定线路老化位置，及时更换老化线路，避免电气火灾的发生。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型针对目前老旧房屋室内输电线路长期超负荷运行，导致线缆温度升高，严重时会引发短路和火灾危险的情况，设计了一种基于双目成像技术的线路老化监控系统，使用红外热成像模块实时监测墙体内或配电箱内待测线缆的温度，使用霍尔传感器模块对墙体内电缆和其他热源进行区分，使用可见光传感器拍摄线缆异常部位照片，并将数据打包传输至用户终端，用户可通过手机APP或PC客户端实时监控待测线缆状态和线缆各部分的温度情况，发生隐患及时报警，提醒用户及时更换老化线缆。
附图说明
图1为本实用新型的原理图。
图2为本实用新型的程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
如图1所示，一种基于双目成像技术的线路老化监控系统，包括主控模块、红外成像模块、可见光成像模块、霍尔电磁传感器、以太网通信模块、POE电源模块和用户终端。
所述的红外成像模块通过SPI接口与所述的主控模块相连接，以使所述的红外成像模块所采集的线缆红外热成像数据传递给主控模块。
所述的可见光成像模块通过DCMI总线与所述的主控模块相连接，以使所述的可见光成像模块所采集的线缆异常部位图片和视频监控数据传递给主控模块。
所述的霍尔电磁传感器用于检测墙体内导线的磁感应强度，它会输出一个与磁感应强度成正比例的数字电压信号，并将数据传递给主控模块。
所述的以太网通信模块通过SPI接口与所述的主控模块相连接，接收主控模块发送的红外热成像数据、可见光成像数据、温度数据和电磁力数据，并采用UDP协议传输至用户终端。
所述的POE电源模块由POE芯片SD4952B、DC-DC芯片SY8120和ME6119C33芯片组成，SD4952B芯片支持IEEE 802.3af标准，用于将48V的POE供电电压转换为12V直流电压，同时通过DC-DC芯片SY8120将12V电压降压至5V，再经由ME6119C33芯片组成的LDO电路降压至3.3V，为主控制器和其他芯片提供稳定的工作电压。
所述的用户终端包括PC端和手机APP端，用于接收设备发送的红外热成像数据、可见光成像数据、电磁力数据和温度数据。用户可通过手机APP端或PC端设置电磁力阈值和温度阈值，当数据超过设定阈值时，手机APP端和PC端程序将进行报警推送，提醒用户及时处理老化的线路。用户根据可见光摄像头拍摄的线路异常照片确定线路老化位置，及时更换老化线路，避免电气火灾的发生。
本实用新型的工作流程如下：
如图2所示，系统上电后首先初始化主控模块、红外成像模块、可见光成像模块、霍尔电磁传感器、以太网通信模块和POE电源模块，为系统正常运行做好准备。然后等待与用户终端建立连接，成功建立连接后接收用户终端设定的温度和电磁力阈值，开始采集电磁力数据，判断数据是否达到电磁力阈值，如果未达到阈值，重新采集电磁力数据，如果达到阈值，说明设备所在区域存在待测线缆，红外成像模块使能，开始采集待测线缆的红外热图像，主控模块根据采集到的红外热图像计算每个像素点温度值，并判断是否达到温度阈值，如果未达到阈值，则继续采集红外热图像，如果达到阈值，说明待测区域线缆存在老化现象，可见光成像模块使能，并对线缆老化异常部位拍摄照片，主控模块将采集到的全部数据打包，并通过I2C总线发送到W5500模块的UDP发送缓冲区等待发送，一旦接收到发送指令后，便将图像数据和电磁场强度数据发送到用户终端。用户可通过手机APP或PC客户端实时监控待测线缆状态和线缆各部分的温度情况，发生线缆老化情况及时进行报警推送，提醒用户及时更换老化线缆，避免电气火灾的发生。
Claims (7)
1.一种基于双目成像技术的线路老化监控系统，其特征在于，包括：主控模块、红外成像模块、可见光成像模块、霍尔电磁传感器、以太网通信模块、POE电源模块和用户终端；
所述霍尔电磁传感器用于探测墙体内输电线缆的位置；所述红外成像模块采用多点测温的方式监测墙体内导线或配电箱内导线的温度；所述可见光成像模块用于监测点视频监控和对异常部位拍摄照片；所述主控模块通过以太网通信模块将异常数据和照片传输至用户终端；所述POE电源模块用于设备供电；所述的用户终端包括PC端和手机APP端。
2.根据权利要求1所述的基于双目成像技术的线路老化监控系统，其特征在于：所述的主控模块采用STM32F765芯片。
3.根据权利要求1所述的基于双目成像技术的线路老化监控系统，其特征在于：所述的红外成像模块采用Lepton微型长波红外热像仪模块。
4.根据权利要求1所述的基于双目成像技术的线路老化监控系统，其特征在于：所述的可见光成像模块采用OV2640高清摄像头模块。
5.根据权利要求1所述的基于双目成像技术的线路老化监控系统，其特征在于：所述的以太网通信模块由以太网芯片W5500、网络变压器HY601680和RJ45模块组成。
6.根据权利要求1所述的基于双目成像技术的线路老化监控系统，其特征在于：所述的POE电源模块由POE芯片SD4952B、DC-DC芯片SY8120和ME6119C33芯片组成。
7.根据权利要求1所述的基于双目成像技术的线路老化监控系统，其特征在于：所述的用户终端用于接收设备发送的红外热成像数据、可见光成像数据、电磁力数据和温度数据并设置电磁力阈值和温度阈值，当数据超过设定阈值时，用户终端将进行报警推送，提醒用户及时处理老化的线路，用户根据可见光摄像头拍摄的线路异常照片确定线路老化位置，及时更换老化线路，避免电气火灾的发生。
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