一種移動式紅外熱像在線檢測系統及其檢測方法
2023-06-23 07:38:06
專利名稱：一種移動式紅外熱像在線檢測系統及其檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種移動式紅外熱像在線檢測系統及其檢測方法，屬於電力設備狀態監 測技術領域。
背景技術：
隨著紅外技術的發展以及其對高壓一次設備運行狀態監測的有效性，越來受到電力 企業的關注，尤其是Q/GDW168-2008 "輸變電設備狀態檢修試驗規程"頒布以來。該規 程規定設備的例行試驗項目中，基本上都有紅外熱像檢測項目，並且對試驗結果的判斷 及存儲做了規定。
紅外熱像儀是利用紅外探測器、光學成像物鏡和光機掃描系統(目前先進的焦平面 技術則省去了光機掃描系統)接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器 的光敏元上，在光學系統和紅外探測器之間，有一個光機掃描機構(焦平面熱像儀無此 機構)對被測物體的紅外熱像進行掃描，並聚焦在單元或分光探測器上，由探測器將紅 外輻射能轉換成電信號，經放大處理、轉換或標準視頻信號通過電視屏或監測器顯示紅 外熱像圖。這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。
變電站、換流站設備較多，檢測任務重，存在人為判斷失誤的可能，並且紅外熱像 檢測夜間檢測效果大大優於白天，夜間人工作業存在較多的安全隱患。因此，為了減輕 試驗人員試驗壓力，避免人為判斷失誤，提高紅外檢測效果，需要研製一套紅外熱像在 線檢測系統。然而紅外熱像檢測儀成本較高，如果為每臺一次設備均配備一臺紅外熱像 檢測儀，顯然不現實，為此需要可兼顧多臺電力設備的可移動紅外熱像在線檢測控制系 統，目前變電站設備巡檢機器人可以作為可移動的紅外熱像檢測的載體和通訊載體，但 其成本非常高，並且由於需要充電，不能連續工作。
發明內容
本發明的目的在於提供一種移動式紅外熱像在線檢測系統及其檢測方法，不需要敷 設為紅外熱像儀供電的線纜設施，通過帶電導軌設計即可實現使同一臺紅外熱像儀沿導 軌移動，對不同位置的設備實施檢測，在保證紅外熱像儀準確檢測功能的同時，大大的
3減少了用於檢測的紅外熱像儀的數量，降低了設備成本。
本發明的技術方案是 一種移動式紅外熱像在線檢測系統，包括計算機、無線通訊 模塊、微處理器、紅外熱像儀、拍攝控制電路和可調鏡頭，計算機通過無線通訊模塊與 微處理器連接，拍攝控制電路連到紅外熱像儀，其特徵在於還包含帶電導軌，電機控 制電路、坐標位置反饋電路和雲臺；微處理器連接到拍攝控制電路、電機控制電路、坐 標位置反饋電路及可調鏡頭，紅外熱像儀本體通過雲臺擱置在帶電導軌上。
如上所述的移動式紅外熱像在線檢測系統，其特徵在於帶電導軌包括導體、導軌、 感光探測器、條碼、調焦可調電阻、水平角度可調電阻、垂直角度可調電阻、水平移動 電機、水平旋轉電機和垂直旋轉電機，安裝在上下兩個導軌上的滾輪與雲臺固定連接， 感光探測器固定在雲臺上，條碼粘貼在導體與導軌之間的絕緣體表面；水平移動電機驅 動滾輪水平運行，水平旋轉電機驅動雲臺水平旋轉，垂直旋轉電機驅動雲臺垂直旋轉； 水平旋轉電機和垂直旋轉電機各連接水平角度可調電阻和垂直角度可調電阻；可調鏡頭 的調焦電機上安裝調焦可調電阻；電機控制電路控制水平移動電機、水平旋轉電機和垂 直旋轉電機，坐標位置反饋電路分別連接感光探測器、調焦可調電阻、水平角度可調電 阻和垂直角度可調電阻。
如上所述的移動式紅外熱像在線檢測系統，其特徵在於帶電導軌中上下兩個導體 接電源L、 N，導體表面安裝兩個電刷取電。
一種移動式紅外熱像在線檢測系統的檢測方法，包括如下步驟(a)計算機通過無 線射頻通訊模塊按照預先設定的檢測順序，逐一下發設備四維坐標至微處理器；其特徵 在於
(b)微處理器接到指令後，依據來自坐標位置反饋電路的信號，發出控制信號到電機控 制電路，將雲臺在帶電導軌上移動至指定水平位置並旋轉至指定的水平角度和垂直角度， 最後控制可調鏡頭至指定焦距；
(C)當紅外熱像儀到達預定觀測點時，微處理器發出指令控制紅外熱像儀開始檢測，紅 外熱像儀將檢測數據傳輸給微處理器，無線通訊模塊將來自微處理器的檢測信號傳輸至 計算機，計算機對照設備以往紅外圖象記錄進行比對分析、圖象記錄； (d)下發下一個設備四維坐標並重複上述過程，直至完成所有設備的檢測。
本發明的有益效果是本發明提供一種移動式紅外熱像在線檢測系統，其包含的帶 電導軌上下兩個導體接電源L、 N，導體表面安裝兩個電刷取電，導體與導軌絕緣，安裝在上下兩個導軌上的滾輪與雲臺固定連接，由水平移動電機驅動滾輪水平運行，由水 平旋轉電機和垂直旋轉電機驅動雲臺水平或垂直旋轉；固定在雲臺上感光探測器反饋實 際水平移動距離，軸心式水平角度和垂直角度可調電阻反饋水平、垂直角度，調焦電機 主軸上安裝的可調電阻反饋鏡頭焦距，為微處理器調整紅外熱像儀定位提供依據；本發 明不需要敷設為紅外熱像儀供電的線纜設施，通過帶電導軌設計即可實現使同一臺紅外 熱像儀沿導軌移動，對不同位置的設備實施檢測，在保證紅外熱像儀準確檢測功能的同 時，大大的減少了用於檢測的紅外熱像儀的數量，降低了設備成本。
圖1為本發明實施例裝置電路原理圖。
圖2為本發明實施例工作流程圖。
圖3為本發明實施例帶電導軌結構圖。
圖4為圖1中的紅外熱像儀水平位置及水平角度示意圖。
圖5為圖1中的紅外熱像儀垂直角度及焦距示意圖。
圖6為圖3中條碼安裝示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。
圖l中標記的說明1-計算機，2-無線通訊模塊，3-微處理器，4-紅外熱像儀，5-拍攝控制電路，6-可調鏡頭，8-電機控制電路，9-坐標位置反饋電路，7. 1-感光探測器， 7.2-水平移動電機，7.3-水平旋轉電機，7.4-垂直旋轉電機，7.5-調焦可調電阻，7.6-水平角度可調電阻，7.7-垂直角度可調電阻。
圖3中標記的說明7.8-導體，7.9-絕緣體，7. 10-導軌，7.11-滾輪，7. 12-電滯U, 7. 13-條碼，10-雲臺。
圖4中標記的說明D-水平移動距離。
圖5中標記的說明M-鏡頭調節距離。
圖1為本發明實施例裝置電路原理圖。本發明實施例移動式紅外熱像在線檢測系 統包括計算機l、無線通訊模塊2、微處理器3、紅外熱像儀4、拍攝控制電路5、可調 鏡頭6、帶電導軌、電機控制電路8、坐標位置反饋電路9和雲臺10;計算機l通過無
5線通訊模塊2與微處理器3連接，微處理器3連接到拍攝控制電路5、電機控制電路8、 坐標位置反饋電路9及可調鏡頭6，拍攝控制電路5連到紅外熱像儀4，紅外熱像儀4 本體通過雲臺IO擱置在帶電導軌上。
上述帶電導軌包括感光探測器7.1、水平移動電機7.2、水平旋轉電機7.3、垂 直旋轉電機7.4、調焦可調電阻7.5、水平角度可調電阻7.6、垂直角度可調電阻7.7、 導體7.8、絕緣體7.9、導軌7. 10、滾輪7. 11、電刷7. 12和條碼7. 13;上下兩個導體 7.8接電源L、 N，導體7.8與導軌7.10之間用絕緣體7.9絕緣，導體7. 8表面安裝兩 個電刷7.12取電，安裝在上下兩個導軌7. 10上的滾輪7. 11與雲臺10固定連接，水平 移動電機7. 2驅動滾輪7. 11水平運行，水平旋轉電機7. 3驅動雲臺10水平旋轉，垂直 旋轉電機7.4驅動雲臺IO垂直旋轉；感光探測器7.1固定在雲臺IO上，條碼7. 13為 粘貼在絕緣體7. 9正面的黑白相間刻度，感光探測器7. 1探頭探測條碼7. 13反射光脈 衝進行計數，並通過坐標位置反饋電路9將水平移動距離；水平旋轉電機7.3和垂直旋 轉電機7. 4主軸上各連接一軸心式可調電阻(水平角度和垂直角度可調電阻7. 6、 7. 7)， 微處理器3檢測電阻值即可計算出水平、垂直角度；可調鏡頭6的調焦電機主軸上安裝 調焦可調電阻7.5，微處理器3檢測其電阻值，根據調焦傳動機構的調節比例，計算焦 距。電機控制電路8控制水平移動電機7.2、水平旋轉電機7.3和垂直旋轉電機7.4， 坐標位置反饋電路9分別連接感光探測器7.1、調焦可調電阻7.5、水平角度可調電阻 7.6和垂直角度可調電阻7.7。
本發明實施例移動式紅外熱像在線檢測系統的檢測方法具體流程如下
a) 計算機1通過無線射頻通訊模塊2按照預先設定的檢測順序，逐一下發設備四維坐 標至微處理器3;
b) 微處理器3接到指令後，依據來自坐標位置反饋電路9的信號，發出控制信號到電 機控制電路8，將雲臺10在帶電導軌上移動至指定水平位置並旋轉至指定的水平角度 和垂直角度，最後控制可調鏡頭6至指定焦距；
c) 當紅外熱像儀4到達預定觀測點時，微處理器3發出指令控制紅外熱像儀4開始檢 須ij，紅外熱像儀4將檢測數據傳輸給微處理器3，無線通訊模塊2將來自微處理器3的 檢測信號傳輸至計算機l，計算機l對照設備以往紅外圖象記錄進行比對分析、圖象記 錄；
d) 下發下一個設備四維坐標並重複上述過程，直至完成所有設備的檢測。
權利要求
1、一種移動式紅外熱像在線檢測系統，包括計算機、無線通訊模塊、微處理器、紅外熱像儀、拍攝控制電路和可調鏡頭，計算機通過無線通訊模塊與微處理器連接，拍攝控制電路連到紅外熱像儀，其特徵在於還包含帶電導軌，電機控制電路、坐標位置反饋電路和雲臺；微處理器連接到拍攝控制電路、電機控制電路、坐標位置反饋電路及可調鏡頭，紅外熱像儀本體通過雲臺擱置在帶電導軌上。
2、 根據權利要求1所述的移動式紅外熱像在線檢測系統，其特徵在於帶 電導軌包括導體、導軌、感光探測器、條碼、調焦可調電阻、水平角度可調電阻、 垂直角度可調電阻、水平移動電機、水平旋轉電機和垂直旋轉電機，安裝在上下 兩個導軌上的滾輪與雲臺固定連接，感光探測器固定在雲臺上，條碼粘貼在導體 與導軌之間的絕緣體表面；水平移動電機驅動滾輪水平運行，水平旋轉電機驅動 雲臺水平旋轉，垂直旋轉電機驅動雲臺垂直旋轉；水平旋轉電機和垂直旋轉電機 各連接水平角度可調電阻和垂直角度可調電阻；可調鏡頭的調焦電機上安裝調焦 可調電阻；電機控制電路控制水平移動電機、水平旋轉電機和垂直旋轉電機，坐 標位置反饋電路分別連接感光探測器、調焦可調電阻、水平角度可調電阻和垂直 角度可調電阻。
3、 根據權利要求1所述的移動式紅外熱像在線檢測系統，其特徵在於帶 電導軌中上下兩個導體接電源L、 N，導體表面安裝兩個電刷取電。
4、 一種移動式紅外熱像在線檢測系統的檢測方法，包括如下步驟(a)計 算機通過無線射頻通訊模塊按照預先設定的檢測順序，逐一下發設備四維坐標至 微處理器；其特徵在於(b) 微處理器接到指令後，依據來自坐標位置反饋電路的信號，發出控制信號到 電機控制電路，將雲臺在帶電導軌上移動至指定水平位置並旋轉至指定的水平角 度和垂直角度，最後控制可調鏡頭至指定焦距；(c) 當紅外熱像儀到達預定觀測點時，微處理器發出指令控制紅外熱像儀開始檢 測，紅外熱像儀將檢測數據傳輸給微處理器，無線通訊模塊將來自微處理器的檢 測信號傳輸至計算機，計算機對照設備以往紅外圖象記錄進行比對分析、圖象記 錄；(d) 下發下一個設備四維坐標並重複上述過程，直至完成所有設備的檢測。
全文摘要
本發明提供一種移動式紅外熱像在線檢測系統及其檢測方法，系統包括計算機、無線通訊模塊、微處理器、紅外熱像儀、拍攝控制電路、可調鏡頭、帶電導軌，電機控制電路、坐標位置反饋電路和雲臺；計算機通過無線通訊模塊與微處理器連接，拍攝控制電路連到紅外熱像儀；微處理器連接到拍攝控制電路、電機控制電路、坐標位置反饋電路及可調鏡頭，紅外熱像儀本體通過雲臺擱置在帶電導軌上。本發明不需要敷設為紅外熱像儀供電的線纜設施，通過帶電導軌設計即可實現使同一臺紅外熱像儀沿導軌移動，對不同位置的設備實施檢測，在保證紅外熱像儀準確檢測功能的同時，大大的減少了用於檢測的紅外熱像儀的數量，降低了設備成本。
文檔編號G01J5/00GK101650224SQ20091027213
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月18日 優先權日2009年9月18日
發明者源 廖, 鄧澤官 申請人:國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司