一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置及其方法

2023-10-17 14:51:44 1

專利名稱：一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及一種測量裝置及其測量方法，尤其是涉及一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置及其測量方法。
背景技術：
電力工業在輸變電設備基建、運行、檢修中經常需要校核和確定外形結構尺寸，由於輸變電設備外絕緣種類繁多，不同廠家外形千差萬別，還經常遇到設備帶電無法測量輸變電設備結構尺寸、廠家設計參數資料缺失或絕緣子製造誤差等情況，給計算和校核輸變電設備外形結構尺寸帶來困難。

發明內容
本發明主要是解決現有技術所存在的由於輸變電設備外絕緣種類繁多，不同廠家外形千差萬別，還經常遇到設備帶電無法測量輸變電設備結構尺寸、廠家設計參數資料缺失或絕緣子製造誤差等情況，給計算和校核輸變電設備外形結構尺寸帶來困難等的技術問題；提供了一種可以在不接觸物體情況下遠距離獲取絕緣子的影像，實現絕緣子三維結構的重建和測量的一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置及其測量方法。本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的
一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置，其特徵在於，包括一個設有若干滾輪的底座、設置在底座上的機電自動控制器、設置在機電自動控制器上的驅動組件、與驅動組件連接的測量組件以及設置在底座上用於控制機電自動控制器、驅動組件以及接收測量組件信息的計算機系統。在上述的一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置，所述機電自動控制器包括一個設置在底座上並能在底座上做圓周旋轉的驅動圓盤以及一端固定在驅動圓盤上並且內部設有升降裝置的空心固定杆，所述空心固定杆內套設有一能在升降裝置的驅動下做垂直升降運動的升降杆，上述驅動組件固定在升降杆的一端。在上述的一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置，所述驅動組件兩端分別固定有一水平固定杆，所述兩個水平杆能在驅動組件作用下沿水平杆軸向旋轉以及沿驅動組件中心軸向旋轉。在上述的一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置，所述測量組件包括至少兩個立體視覺傳感器，分別固定在所述水平固定杆的一端，所述立體視覺傳感器的任意一個上還固定有一個線結構光條發射器。在上述的一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置，所述的兩個水平固定杆等長。一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置的方法，包括以下步驟
步驟I，當線結構光發射器照射被測物體時，立體視覺傳感器拍攝被測物體影像，影像中包含投影到絕緣子設備上的線結構光條特徵，同時線結構光條發射器將被測物體的紋理特徵供立體視覺傳感器使用，並且為線線結構光條斷面測量提供數據源；步驟2，計算機系統接收立體視覺傳感器和線結構光條發射器採集的數據並對其進行分析。在上述的絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置的方法，所述的步驟I中，立體視覺傳感器和線結構光發射器採集過程中，計算機系統通過控制驅動圓盤、升降裝置以及驅動組件使測量組件完成升降、旋轉、俯仰、側傾動作。因此，本發明具有如下優點可以在不接觸物體情況下遠距離獲取絕緣子的影像，實現絕緣子三維結構的重建和測量。


圖I是本發明的工作原理示意 圖2是本發明的立體結構示意圖；
具體實施例方式下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。圖中，立體視覺傳感器I、線結構光條發射器2、機電自動控制器3、計算機系統4、驅動圓盤5、空心固定杆6、升降杆7、水平固定杆8。實施例
首先介紹一下本發明的機械構造
本發明包括一個設有若干滾輪的底座、設置在底座上的機電自動控制器3、設置在機電自動控制器3上的驅動組件、與驅動組件連接的測量組件以及設置在底座上用於控制機電自動控制器3、驅動組件以及接收測量組件信息的計算機系統4。機電自動控制器3包括一個設置在底座上並能在底座上做圓周旋轉的驅動圓盤5以及一端固定在驅動圓盤5上並且內部設有升降裝置的空心固定杆6，所述空心固定杆6內套設有一能在升降裝置的驅動下做垂直升降運動的升降杆7，上述驅動組件固定在升降杆7的一端；驅動組件兩端分別固定有一水平固定杆8，所述兩個水平杆8等長並能在驅動組件作用下沿水平杆軸向旋轉以及沿驅動組件中心軸向旋轉。測量組件包括兩個立體視覺傳感器1，分別固定在所述水平固定杆的一端，所述立體視覺傳感器I的任意一個上還固定有一個線結構光條發射器2。下面介紹下本發明的工作原理
步驟I，當線結構光發射器2照射被測物體時，立體視覺傳感器I拍攝被測物體影像，影像中包含投影到絕緣子設備上的線結構光條特徵，這些特徵在影像中的坐標或幾何參數是測量系統計算被測物體空間幾何參數的關鍵數據之一；同時線結構光條發射器2將被測物體的紋理特徵供立體視覺傳感器I使用，並且為線線結構光條斷面測量提供數據源；在此步驟中，立體視覺傳感器I和線結構光發射器2採集過程中，計算機系統4通過控制驅動圓盤5、升降裝置以及驅動組件使測量組件完成升降、旋轉、俯仰、側傾動作。步驟2，計算機系統4接收立體視覺傳感器I和線結構光條發射器2採集的數據並對其進行分析。應當注意的是，根據不同的測量距離採用兩部或多部立體視覺傳感器I與線結構光條發射器2組合。採用多部立體視覺傳感器I參與測量時，立體視覺傳感器I之間的相對位置保持剛性聯接。線結構光條發射器2與立體視覺傳感器I之間可以構成剛性聯接，也可以單獨架設。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
儘管本文較多地使用了立體視覺傳感器I、線結構光條發射器2、機電自動控制器
3、計算機系統4、驅動圓盤5、空心固定杆6、升降杆7、水平固定杆8等術語，但並不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
權利要求
1.一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置，其特徵在於，包括一個設有若干滾輪的底座、設置在底座上的機電自動控制器(3)、設置在機電自動控制器(3)上的驅動組件、與驅動組件連接的測量組件以及設置在底座上用於控制機電自動控制器(3)、驅動組件以及接收測量組件信息的計算機系統(4 )。
2.根據權利要求I所述的一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置，其特徵在於，所述機電自動控制器(3)包括一個設置在底座上並能在底座上做圓周旋轉的驅動圓盤(5)以及一端固定在驅動圓盤(5)上並且內部設有升降裝置的空心固定杆(6)，所述空心固定杆(6)內套設有一能在升降裝置的驅動下做垂直升降運動的升降杆(7)，上述驅動組件固定在升降杆(7)的一端。
3.根據權利要求I所述的一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置，其特徵在於，所述驅動組件兩端分別固定有一水平固定杆(8)，所述兩個水平杆(8)能在驅動組件作用下沿 水平杆軸向旋轉以及沿驅動組件中心軸向旋轉。
4.根據權利要求3所述的一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置，其特徵在於，所述測量組件包括至少兩個立體視覺傳感器(1)，分別固定在所述水平固定杆(8)的一端，所述立體視覺傳感器(I)的任意一個上還固定有一個線結構光條發射器(2 )。
5.根據權利要求3所述的一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置，其特徵在於，所述的兩個水平固定杆(8)等長。
6.一種權利要求I所述的絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置的方法，其特徵在於，包括以下步驟 步驟1，當線結構光發射器(2)照射被測物體時，立體視覺傳感器(I)拍攝被測物體影像，影像中包含投影到絕緣子設備上的線結構光條特徵，同時線結構光條發射器(2)將被測物體的紋理特徵供立體視覺傳感器(I)使用，並且為線線結構光條斷面測量提供數據源； 步驟2，計算機系統(4)接收立體視覺傳感器(I)和線結構光條發射器(2)採集的數據並對其進行分析。
7.—種權利要求6所述的絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置的方法，其特徵在於，所述的步驟I中，立體視覺傳感器(I)和線結構光發射器(2)採集過程中，計算機系統(4)通過控制驅動圓盤(5)、升降裝置以及驅動組件使測量組件完成升降、旋轉、俯仰、側傾動作。
全文摘要
本發明涉及一種測量裝置及其方法，尤其是涉及一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置及其方法。一種絕緣子外形尺寸非接觸式測量裝置，其特徵在於，包括一個設有若干滾輪的底座、設置在底座上的機電自動控制器(3)、設置在機電自動控制器(3)上的驅動組件、與驅動組件連接的測量組件以及設置在底座上用於控制機電自動控制器(3)、驅動組件以及接收測量組件信息的計算機系統(4)。因此，本發明具有如下優點可以在不接觸物體情況下遠距離獲取絕緣子的影像，實現絕緣子三維結構的重建和測量。
文檔編號G01B11/24GK102829734SQ201210306438
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者王建國, 唐敏, 季錚, 王康, 趙靈, 江健武, 劉亞文, 操平梅 申請人:武漢大學