CN213209036U - 一种电线检测装置及智慧电线杆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电线检测装置及智慧电线杆，其电线检测装置包括安装盒、摄像单元、处理单元和电流检测单元。处理单元中设有降压电路和整流电路，用于将检测的电线中的电能传输给处理单元、摄像单元和电流检测单元。电流检测单元检测电线中的电流并生成电流数据，摄像单元拍摄影像并生成影像数据；处理单元根据电流数据和影像数据生成对应的信号，并输出。便于工作人员及时得知电线的异常，从而采取对应的措施及时对电线进行处理。本申请具有电力输送稳定性高和自动化程度高的效果。

Description

一种电线检测装置及智慧电线杆

技术领域

本申请涉及电信号检测的领域，尤其是涉及一种电线检测装置及智慧电线杆。

背景技术

电线杆是电力的桥梁，便于电的运输。电线杆主要起到支撑和架空电线的作用。由于目前的电力输送主要通过电线实现，因此无论是城市中还是山岭上，均架设有电线杆。但电线杆经常因外界因素发生倾倒，影响电力的正常输送，例如人为破坏和自然灾害。严重影响了电力的输送，且增加了输送成本，因此电力检测尤为重要。

相关技术中的电力检测通常采用分段式检测的方式，当某一电力输送线路出现故障时，将出现故障的整条线路分成若干段。而后分段进行检测，排查故障点。最后对存在故障点的线路进行排查，得知具体故障点和故障原因，从而进行处理。

针对上述中的相关技术，发明人认为出现故障后对故障点进行处理，影响了电力的正常运输，不易保证电力输送的稳定性。

实用新型内容

为了有助于提高电力输送的稳定性，本申请提供一种电线检测装置及智慧电线杆。

第一方面，本申请提供的一种电线检测装置采用如下的技术方案：

一种电线检测装置，包括安装盒，所述安装盒的一侧设有安装通槽；所述安装盒中设有摄像端朝向所述安装通槽的摄像单元，用于拍摄影像并生成影像数据，而后输出；

所述摄像单元连接有处理单元，用于获取所述摄像单元输出的影像数据，并根据影像数据与影像阈值比较的结果生成预警信号，并输出；所述处理单元还用于将影像数据传输给处理终端；

所述处理单元中设有降压电路和整流电路，所述降压电路的输入端用于与电线连接，通入高压交流电；所述降压电路的输出端与整流电路的输入端连接，用于将低压交流电转变为直流电；所述处理单元的电流输入端和摄像单元的电流输入端均与所述整流电路的输出端连接；

所述安装盒中设有用于检测电线中电流的电流检测单元，所述电流检测单元用于生成电流数据，并将电流数据传输给所述处理单元；所述处理单元用于根据电流数据与电流阈值比较的结果生成报警信号，并输出。

通过采用上述技术方案，处理单元和摄像单元直接使用电线中的电能，方便了电线检测装置的使用。摄像单元将影像数据传输给处理单元后，处理单元一方面将影像数据输出，供后台工作人员查看；一方面将影像数据与影像阈值进行比较。当影像数据超过影像阈值时，生成预警信号，例如用于搭设电线的电线杆发生倾斜。用于接收预警信号的处理终端则发出报警，便于工作人员及时发现电线或电线杆的异常。在不影响电力输送的情况下，提前做出调整和处理，有助于提高电力输送的稳定性。

此外，电流检测单元直接对电线中的电流进行检测，当电流发生波动或消失时，处理单元生成报警信号，并输出给处理终端。触发处理终端报警，便于工作人员及时发现电线的异常，从而及时处理。当电流发生波动时，便于工作人员提前查找原因，从而及时解决，有助于提高电力输送的稳定性。

可选的，所述影像阈值至少包括断线阈值、倒杆阈值、树木阈值和冰雪阈值中的一个。

通过采用上述技术方案，电线发生断线或者下坠时，处理单元生成预警信号；电线杆发生倾斜或倒塌时，处理单元生成预警信号；电线附近的树木枝叶靠近电线时，处理单元生成预警信号；电线上挤压的雪过多或悬挂的冰较厚时，处理单元生成预警信号。根据电线容易出现异常的情况，设置影像阈值，便于提前发出报警，从而便于工作人员提前对电线或电线杆进行处理，提高了电力输送的稳定性。

可选的，所述安装盒中设有用于检测温度和湿度的温湿度检测单元，所述温湿度检测单元用于生成温度数据和湿度数据；所述安装盒上设有用于检测细颗粒物并生成颗粒数据的颗粒检测单元；所述温湿度检测单元和颗粒检测单元的电流输入端均与所述整流电路的输出端连接；

所述处理单元用于获取温度数据、湿度数据和颗粒数据，并输出。

通过采用上述技术方案，温度数据、湿度数据和颗粒数据便于工作人员了解电线所处环境的天气情况，从而根据影像数据中电线的实际情况预测电线可能出现的问题，更好的对电线进行处理，有助于提高电力输送的稳定性。此外，由于大多数电线均为裸线，因此受外界环境影响较大。工作人员通过监测环境变化，便于提前采取预防措施，对电线进行维护，保证电力的稳定输送。

可选的，所述安装盒中设有蓄电池单元；所述处理单元中设有切换单元，所述切换单元连接在整流电路输出端与处理单元电流输入端之间，所述切换单元与所述蓄电池单元连接，所述切换单元用于当整流电路中无电流时导通蓄电池单元与处理单元的电流输入端；

所述摄像单元、温湿度检测单元和颗粒检测单元的电流输入端均与切换单元连接。

通过采用上述技术方案，当电线中无电流时，切换单元切换到蓄电池单元，通过蓄电池单元为安装盒中的用电设备供电。保证电线检测装置的正常使用。从而保证各个数据的顺利传输。

可选的，所述蓄电池单元连接有太阳能电池组件，所述太阳能电池组件用于为蓄电池单元充电；

所述处理单元用于获取所述太阳能电池组件的充电数据，并根据充电数据与充电阈值的比较结果生成警示信号，并输出。

通过采用上述技术方案，太阳能电池组件便于为蓄电池单元充电，无需工作人员定期更换蓄电池单元，节省人力。太阳能电池组件为蓄电池充电时，处理单元获取充电数据，当充电数据异常时，处理单元生成警示信号，输出给处理终端。由于太阳能电池组件主要受天气影响，因此当充电数据异常时，表明天气发生变化。此时工作人员接收到警示，通过影像数据查看对应太阳能电池组件所处环境，便于提前做出判断，对电线进行维护，防止因环境变化影响电力的正常输送。

可选的，所述安装通槽中设有与安装盒连接的透明板，所述安装盒中连接有旋转马达，所述旋转马达的电流输入端与切换单元连接；

所述旋转马达的输出端穿设安装盒位于安装盒外侧，所述旋转马达的输出端连接有刷杆，所述刷杆与所述透明板的外侧面抵接；

所述旋转马达与处理单元连接，所述处理单元用于接收控制指令，启动或制动旋转马达。

通过采用上述技术方案，工作人员通过处理终端向处理单元发送控制指令，控制旋转马达带动刷杆转动。对透明板进行清理，有助于提高影像数据的清晰度。此外，当透明板上有杂物时，可远程清理，无需工作人员前往现场处理，有助于节省人力。

可选的，所述安装盒中设有定位单元，所述定位单元的电流输入端与切换单元连接；所述定位单元用于生成位置数据并将位置数据传输给处理单元；所述处理单元用于将位置数据输出。

通过采用上述技术方案，定位数据便于工作人员快速得知对应安装盒所处位置，从而快速到达指定地点。对电线或电线杆进行处理，保证电力输送的稳定性。

可选的，所述安装盒中设有储存单元，用于储存杆体信息。

通过采用上述技术方案，当同一段电线或同一个电线杆频繁出现问题时，工作人员通过获取对应储存单元中的杆体信息。得知电线或电线杆的相关情况，从而追溯相关责任人。或总结出原因，降低电线或电线杆出现异常的概率，提高电力输送的稳定性。

第二方面，本申请提供一种智慧电线杆，采用如下的技术方案：

包括杆体，所述杆体的上端设有所述电线检测装置。

通过采用上述技术方案，电线杆上装设电线检测装置，便于对电线杆上搭设的电线进行检测。从而便于发现电线和电线杆的异常，从而及时对电线或电线杆进行处理，保证电力输送的稳定性。

可选的，所述杆体的上端设有用于容纳所述安装盒的容纳槽，所述容纳槽中设有密封件。

通过采用上述技术方案，密封件有助于提高安装盒的稳定性，使安装盒不易脱离容纳槽。此外，密封件使外界的雨水不易进入到容纳槽中，从而使安装盒中的电器元件不易遇水损坏。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.电流检测单元实时监测电线中的电流，当电线中电流发生异常时，处理单元生成报警信号，便于工作人员得知，从而及时对电线进行处理，有助于高电力输送的稳定性；

2.摄像单元将影像数据传输给处理单元，处理单元根据影像数据与影像阈值的比较结果生成预警信号并输出，便于工作人员及时得知电线的实际情况，根据实际情况制定对应决策，高效修复电线，保证电力的稳定输送；

3.处理单元将影像数据传输给处理终端，处理终端中的影像数据便于电力局的监管系统使用。

附图说明

图1是电线检测装置的整体结构示意图；

图2是电线检测装置的爆炸视图；

图3是智慧电线杆的整体结构示意图；

图4是智慧电线杆的爆炸视图；

图5是智慧电线杆的另一种结构示意图；

图6是智慧电线杆的又一种结构示意图。

附图标记说明：1、安装盒；11、安装通槽；12、透明板；13、旋转马达；14、刷杆；15、盒盖；16、通孔；2、摄像单元；3、处理单元；4、电流检测单元；5、温湿度检测单元；6、颗粒检测单元；7、蓄电池单元；8、太阳能电池组件；9、定位单元；99、储存单元；100、杆体；101、容纳槽；102、密封件；103、喉箍。

具体实施方式

本申请实施例公开一种电线检测装置。参照图1，一种电线检测装置包括安装盒1，安装盒1的内部设为中空结构。安装盒1的上端插接连接有盒盖15，安装盒1的一侧开设有安装通槽11，安装通槽11中设有与安装盒1固定连接的透明板12。透明板12可以焊接在安装盒1中，也可以胶接在安装盒1中。透明板12设置为透明塑料板。安装盒1设置有透明板12的一侧开设有若干通孔16，用于穿设导线。

参照图1和图2，安装盒1中设有处理单元3、摄像单元2、电流检测单元4、温湿度检测单元5、蓄电池单元7、定位单元9和储存单元99。安装盒1上连接有颗粒检测单元6；安装盒1的外侧设置有太阳能电池组件8。处理单元3可以是MCU或单片机集成系统。摄像单元2设置为摄像机，摄像单元2的摄像端朝向安装通槽11的一侧，便于获取透明板12外侧的影像。摄像单元2用于根据拍摄的影像生成影像数据，并输出。处理单元3与摄像单元2连接，用于获取摄像单元2输出的影像数据，并将影像数据传输给处理终端。同时，处理单元3根据影像数据与影像阈值比较的结果生成预警信号，而后将预警信号输出给处理终端。

具体的，影像阈值至少包括断线阈值、倒杆阈值、树木阈值和冰雪阈值中的一个。处理单元3采用图片识别技术或视频识别技术实现影像数据与影像阈值之间的比较。其中，断线阈值至少包括电线断线和电线下坠其中的一种。以电线下坠为例，将电线检测装置安装在电线杆上，摄像单元2的拍摄影像中录入有需要检测的电线。当电线杆上的电线最低点高度比正常情况下下坠超过20厘米时，触发预警信号。此时处理终端因接收到预警信号而报警，工作人员得知报警信息后，及时查看对应处理单元3所连接的摄像单元2拍摄的影像数据。由于电线只是下坠，并未断线。因此工作人员可根据实际影像，制定针对性措施，对电线进行补救，提高电力输送的稳定性。

倒杆阈值至少包括电线杆倾斜和电线杆倒塌中的一种。由于电线需要电线杆搭设，因此将电线检测装置安装在电线杆上最为便捷。若倒杆阈值包括电线杆倾斜，则当摄像单元2朝向的电线杆发生倾斜时，例如，正常电线杆为竖直状态，摄像单元2拍摄的影像数据中录入的电线杆与竖直线之间的夹角大于20度，则触发处理单元3生成预警信号。工作人员通过对应处理单元3的编号得知该处理单元3所处位置，从而及时前往故障地点对倾斜的电线杆进行处理。防止电线杆逐渐倾斜，拉断电线，导致电力输送终端。

若倒杆阈值中包括电线杆倒塌，则当摄像单元2录入的电线杆发生倒塌时，处理单元3向处理终端发送预警信号。工作人员通过对该处理单元3的定位得知事发地点，从而前往故障地点对倒塌的电线杆进行处理。

树木阈值设置为影像数据中树木与电线杆之间的直线距离，例如，当树木靠近电线的枝叶与电线之间的直线距离小于30厘米时，处理单元3生成报警信号。由于树木容易有导电性，当树木的枝叶靠近电线时，很容易因起风等自然现象与电线接触，从而影响电力的正常输送。

冰雪阈值包括雪积压在电线上的高度和冰悬挂在电线上的长度。例如，当影像数据中电线上悬挂的长度最长的冰超过5厘米时，触发处理单元3生成报警信号。有助于防止电线因重力被拉断。

参照图2，电流检测单元4用于检测电线中的电流，并生成电流数据。电流检测单元4还用于将电流数据传输给处理单元3。处理单元3接收到电流数据后，与电流阈值进行比较，并根据比较结果生成报警信号，输出给处理终端。例如，将电流阈值设置成范围值，当电流数据代表的电流值超过电流阈值的上限或低于电流阈值的下限时，生成报警信号；再例如，处理模块根据电流数据计算出电线中电流的波动值，当波动值超过电流阈值时，生成报警信号。

参照图2，处理单元3中设有降压电路、整流电路和切换电路。降压电路、整流电路和切换电路均可使用公知电路。降压电路的输入端用于与检测的电线连接，通入高压交流电；降压电路的输出端与整流电路的输入端连接，用于将低压交流电转变为直流电。切换单元连接在整流电路输出端与处理单元3的电流输入端之间，切换单元与蓄电池单元7连接。处理单元3、摄像单元2、电流检测单元4、温湿度检测单元5、颗粒监测单元和定位单元9的电流输入端均连接在切换单元的输出端。当整流电路中有电流时，切换单元接整流电路，为处理单元3和摄像单元2等需要外接电能的电子元件供电；当整流电路中无电流时，切换单元导通蓄电池单元7与处理单元3的电流输入端，为处理单元3供电，从而为摄像单元2等电子元件供电。需要说明的是，电流检测单元4可以是电流互感器，也可以是电流检测传感器。需要外接电源时则通过处理模块或蓄电池模块实现电能供应；不需要外接电源时则无需额外供电。

参照图2，温湿度检测单元5用于检测电线检测装置所处环境中的温度和湿度，并对应生成温度数据和湿度数据。颗粒检测单元6用于检测空气中细颗粒物并生成颗粒数据，即PM2.5。处理单元3用于获取温度数据、湿度数据和颗粒数据，并将温度数据、湿度数据和颗粒数据输出给处理终端，供工作人员查看。便于工作人员了解电线所处环境中的天气情况。

参照图1和图2，太阳能电池组件8设置为太阳能光伏组件，用于为蓄电池单元7充电。当太阳能电池组件8为蓄电池单元7充电时，处理单元3用于获取太阳能电池组件8的充电数据，充电数据即太阳能电池组件8每小时为蓄电池单元7提供的电能。处理单元3还用于根据充电数据与充电阈值的比较结果生成警示信号，并输出给处理终端。由于充电数据会随着时间的推移而变化，也会受四季的影响发生变化。因此只有在遇到阴天或雨天时，才会触发处理单元3生成警示信号。例如，在上午10点至下午5点之间，某连续的一小时内，充电数据表示太阳能电池组件8为蓄电池单元7提供的电能为0时，处理单元3则生成警示信号。警示信号便于提示工作人员查看对应电线所处位置的天气情况，从而提早制定计策。以免因恶劣天气造成电线断线，影响电力的稳定输送。

参照图2，安装盒1中连接有旋转马达13，旋转马达13的电流输入端与切换单元的输出端连接。旋转马达13的输出端穿设安装盒1设有透明板12的一侧，并延伸至安装盒1的外侧。旋转马达13的输出端与安装盒1转动设置，旋转马达13的输出端上连接有与透明板12外侧面抵接的刷杆14。旋转马达13与处理单元3连接，处理单元3用于接收由处理终端传输的控制指令。当处理单元3接收到控制指令时，启动或制动旋转马达13。便于对透明板12进行清理。

参照图2，定位单元9可以是GPS定位器或北斗定位仪，用于生成位置数据并将位置数据传输给处理单元3。处理单元3用于将位置数据传输给处理终端。工作人员可通过对应定位单元9传输的位置数据快速得知电线检测装置所处位置，从而及时对电线或电线杆进行处理，保证电力的稳定传输。

参照图2，储存单元99用于储存杆体信息，杆体信息包括型号、尺寸、厂家信息、生产时间、安装时间和安装人员信息。由于电线检测装置便于安装在电线杆上，因此在储存单元99中储存相关信息，便于工作人员总结出电线杆倾倒等现象的原因。从而降低电线或电线杆出现异常的概率，保证电力的稳定传输。

本实施例设计的的数据传输可以采用有线传输，也可以采用无线传输。例如线缆通信、4G传输、5G传输和微波传输。

本申请实施例一种电线检测装置的实施原理为：当检测的电线发生断线或坠线等情况时，处理单元3通过影像数据得知并向处理终端传输预警信号。工作人员通过处理终端得知报警信息后，根据该处理单元3对应的定位单元9传输的位置数据快速获知电线的所处位置。从而及时前往进行处理。由于工作人员通过处理终端能够获取到对应摄像单元2拍摄的影像数据，因此更容易得知现场的具体情况。便于工作人员制定更为恰当的处理方案，保证电力的稳定传输。

在工作人员前往事发地前，通过对应电流检测单元4检测的电流数据便于得知电线中是否存在电流，有助于保证工作人员的人身安全。

本申请实施例还公开一种智慧电线杆。

实施例1

参照图3和图4，智慧电线杆包括杆体100，杆体100的半径由一端向另一端逐渐减小。半径较大的一端为杆体100的下端，用于埋设在土壤中；半径较小的一端为杆体100的上端。杆体100上连接有用于搭设电线的支架。杆体100的上端安装有电线检测装置。具体的，杆体100的上端开设有容纳槽101，容纳槽101中安装有安装盒1。容纳槽101中设有用于密封容纳槽101与安装盒1之间的缝隙的密封件102，密封件102可以是密封胶，也可以是橡胶条。太阳能电池组件8与杆体100上端的端面连接，便于接收阳光。

实施例2

参照图5，与实施例1的不同之处在于，安装盒1通过喉箍103等固定装置安装在杆体100上端的外周面上，太阳能电池组件8与杆体100上端端面连接。

作为本实施例的一种变形，参照图6，在杆体100生产过程中，将若干螺母焊接在杆体100内部钢筋笼的顶端。使用橡胶塞等与螺母可拆卸连接的封堵件，将螺母的螺纹孔封堵住。而后浇灌混凝土，形成杆体100。之后在安装盒1的外侧焊接带有通孔的连接耳，使用螺钉穿过连接耳与杆体100上的螺母连接，将安装盒1固定在杆体100的上端面即可。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电线检测装置，其特征在于：包括安装盒(1)，所述安装盒(1)的一侧设有安装通槽(11)；所述安装盒(1)中设有摄像端朝向所述安装通槽(11)的摄像单元(2)，用于拍摄影像并生成影像数据，而后输出；

所述摄像单元(2)连接有处理单元(3)，用于获取所述摄像单元(2)输出的影像数据，并根据影像数据与影像阈值比较的结果生成预警信号，并输出；所述处理单元(3)还用于将影像数据传输给处理终端；

所述处理单元(3)中设有降压电路和整流电路，所述降压电路的输入端用于与电线连接，通入高压交流电；所述降压电路的输出端与整流电路的输入端连接，用于将低压交流电转变为直流电；所述处理单元(3)的电流输入端和摄像单元(2)的电流输入端均与所述整流电路的输出端连接；

所述安装盒(1)中设有用于检测电线中电流的电流检测单元(4)，所述电流检测单元(4)用于生成电流数据，并将电流数据传输给所述处理单元(3)；所述处理单元(3)用于根据电流数据与电流阈值比较的结果生成报警信号，并输出。

2.根据权利要求1所述的一种电线检测装置，其特征在于：所述影像阈值至少包括断线阈值、倒杆阈值、树木阈值和冰雪阈值中的一个。

3.根据权利要求1所述的一种电线检测装置，其特征在于：所述安装盒(1)中设有用于检测温度和湿度的温湿度检测单元(5)，所述温湿度检测单元(5)用于生成温度数据和湿度数据；所述安装盒(1)上设有用于检测细颗粒物并生成颗粒数据的颗粒检测单元(6)；所述温湿度检测单元(5)和颗粒检测单元(6)的电流输入端均与所述整流电路的输出端连接；

所述处理单元(3)用于获取温度数据、湿度数据和颗粒数据，并输出。

4.根据权利要求3所述的一种电线检测装置，其特征在于：所述安装盒(1)中设有蓄电池单元(7)；所述处理单元(3)中设有切换单元，所述切换单元连接在整流电路输出端与处理单元(3)电流输入端之间，所述切换单元与所述蓄电池单元(7)连接，所述切换单元用于当整流电路中无电流时导通蓄电池单元(7)与处理单元(3)的电流输入端；

所述摄像单元(2)、温湿度检测单元(5)和颗粒检测单元(6)的电流输入端均与切换单元连接。

5.根据权利要求4所述的一种电线检测装置，其特征在于：所述蓄电池单元(7)连接有太阳能电池组件(8)，所述太阳能电池组件(8)用于为蓄电池单元(7)充电；

所述处理单元(3)用于获取所述太阳能电池组件(8)的充电数据，并根据充电数据与充电阈值的比较结果生成警示信号，并输出。

6.根据权利要求4所述的一种电线检测装置，其特征在于：所述安装通槽(11)中设有与安装盒(1)连接的透明板(12)，所述安装盒(1)中连接有旋转马达(13)，所述旋转马达(13)的电流输入端与切换单元连接；

所述旋转马达(13)的输出端穿设安装盒(1)位于安装盒(1)外侧，所述旋转马达(13)的输出端连接有刷杆(14)，所述刷杆(14)与所述透明板(12)的外侧面抵接；

所述旋转马达(13)与处理单元(3)连接，所述处理单元(3)用于接收控制指令，启动或制动旋转马达(13)。

7.根据权利要求4所述的一种电线检测装置，其特征在于：所述安装盒(1)中设有定位单元(9)，所述定位单元(9)的电流输入端与切换单元连接；所述定位单元(9)用于生成位置数据并将位置数据传输给处理单元(3)；所述处理单元(3)用于将位置数据输出。

8.根据权利要求1所述的一种电线检测装置，其特征在于：所述安装盒(1)中设有储存单元(99)，用于储存杆体信息。

9.一种应用权利要求1-8任一一项所述的一种电线检测装置的智慧电线杆，其特征在于：包括杆体(100)，所述杆体(100)的上端设有所述电线检测装置。

10.根据权利要求9所述的智慧电线杆，其特征在于：所述杆体(100)的上端设有用于容纳所述安装盒(1)的容纳槽(101)，所述容纳槽(101)中设有密封件(102)。

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