一種新型紫外檢測自動濾光系統的製作方法
2023-12-01 03:37:41 2
專利名稱：一種新型紫外檢測自動濾光系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種濾光設備，特別涉及ー種新型紫外檢測自動濾光系統。
背景技術：
電カ系統高壓設備長期運行工作，不可避免的出現設備絕緣性下降，會有局部放電現象，從而引起功率損耗或者供電中斷，其危害巨大。因此很有必要高效地對高壓放電故障進行檢測，保障電カ系統的穩定運行。傳統的電暈放電檢測方法除了目測外，主要採取遠紅外望遠鏡及超聲檢測。對於紅外檢測，由於其原理是根據目標點的溫度變化而進行目標定位，因此，往往直到設備發熱並處於故障晩期才能被檢測到，而無法完成設備故障初期的檢測。對於超聲檢測法，只適用於近距離檢測，且難以對放電故障點進行準確定位。目前國內外研製的紫外電暈放電檢測系統主要是雙光譜檢測法，其光路結構複雜，且圖像融合難度較大。然而現有的單通道電暈放電紫外檢測系統所用到的濾光片切換方式只有靜態切換。靜態切換是指先採集被檢測設備的可見光背景圖像，此圖像作為固定的背景圖，然後再切換到紫外光路，採集被檢測設備的紫外放電圖像，再把兩者進行疊加，此方法的切換時間周期較長。
發明內容
本發明是針對單通道電暈放電紫外檢測系統測試時切換時間長的問題，提出了一種新型紫外檢測自動濾光系統，採用濾光片的動態切換方式，實時性十分強，可以行動裝置進行電暈放電動態檢測。本發明的技術方案為ー種紫外檢測自動濾光系統，包括濾光片滾輪，圖像採集系統，步進電機，單片機，日盲濾光片，紫外截止濾光片，日盲濾光片和紫外截止濾光片間隔交替放置在濾光片滾輪的各個槽，圖像採集系統正對濾光片滾輪其中的ー個槽，步進電機的轉軸和濾光片滾輪的中軸固定在一起，步進電機的電刷通過排線與單片機連接，單片機輸出控制信號控制步進電機的轉速，單片機和電腦主機通過通訊線進行通信。所述日盲濾光片240-280nm的紫外光譜可通過，所述紫外截止濾光片400nm以上的可見光可通過。所述濾光片滾上的槽的個數為2的倍數，圖像採集系統中CCD正對濾光片滾輪其中的一個槽，濾光片滾輪轉動，圖像採集系統交替接收來自日盲濾光片和紫外截止濾光片的信號，圖像採集系統分別獲取背景圖像與目標紫外圖像，隨即將兩者融合顯示為單幀融合圖像。本發明的有益效果在於本發明新型紫外檢測自動濾光系統，此系統成像法比起靜態切換成像的優點在於背景與目標圖像均是實時的，單通道檢測系統定位故障點更為精確，檢測時成像器件允許有些許抖動，無須固定設備，故可用作手持檢測或巡視檢測。
圖I為本發明新型紫外檢測自動濾光系統中濾光片滾輪 圖2為本發明紫外檢測自動濾光系統中含有濾光片的滾輪 圖3為本發明紫外檢測自動濾光系統結構示意 圖4為本發明紫外檢測自動濾光系統中濾光片切換系統工作流程 圖5為本發明紫外檢測自動濾光系統中單片機電路 圖6為本發明紫外檢測自動濾光系統中步進電機電路 圖7為本發明紫外檢測自動濾光系統中電機控制程序流程圖。
具體實施例方式紫外檢測系統能夠準確的檢測並定位高壓電カ設備的電暈放電。電暈放電輻射出大量紫外線，在陽光下我們用肉眼無法識別。用特殊的紫外攝像頭可以採集到電暈放電圖像，然後再把紫外圖像和可見光背景進行融合達到定位電暈放電點的目的。單通道電暈放電紫外檢測系統所用到的日盲紫外監測技術是國內近幾年發展起來的新型故障檢測技木。紫外線的波長範圍是200 400 nm，可見光波長範圍400 700 nm。考慮到太陽光中也含有紫外光，而且與電暈放電所產生的紫外光有部分的重疊，由於地球的臭氧層吸收了一部分波長的紫外線，實際上輻射到地面上的太陽紫外線波長大都在280nm以上，低於280nm的波長區間是太陽盲區。因此紫外成像檢測時選擇240 280nm波段，可以避開太陽光的幹擾，達到確定電暈位置和強度的目的，有較好的抗幹擾能力和監測靈敏度。此外，國內外現有雙通道檢測技術，但單通道檢測系統定位故障點更為精確，由於是用ー個CCD拍攝檢測，相當於是同一地點不同時間節點拍攝檢測，這就避免了圖像配準和視差校正等有可能造成誤差的繁瑣處理。單通道紫外檢測系統通過濾光片切換的方式獲得背景可見光圖和檢測設備的紫外光圖，單片機用來控制步進電機的轉動達到切換兩種濾光片的目的，最後通過圖像分析來實現放電目標定位的功能。濾光片滾輪由兩種不同的濾光片組成，分別是日盲濾光片，此濾光片240_280nm的紫外光譜可通過，紫外截止濾光片，此紫外截止濾光片400nm以上的可見光可通過。濾光片滾輪本身可通過步進電機控制而相應轉動，在不同檢測時刻，使不同濾光片對準鏡頭正前方。如圖1、2所示濾光片滾輪圖和含有濾光片的滾輪圖，其目的是讓當前檢測狀態所需波段的光譜通過鏡頭，而截止其他與當前檢測無關波段的光譜，防止成像幹擾。如圖3所示紫外檢測自動濾光系統結構示意圖，包括濾光片滾輪1，圖像採集系統2，步進電機，單片機4，日盲濾光片，紫外截止濾光片組成。日盲濾光片，紫外截止濾光片兩個ー組交替放置在濾光片滾輪的四個槽中，圖像採集系統2正對濾光片滾輪其中的ー個槽，步進電機的轉軸3和濾光片滾輪I的中軸固定在一起，為使系統在工作時可以同時轉動，步進電機的電刷通過排線5與單片機4連接,單片機4用來控制步進電機的轉動達到切換兩種濾光片的目的。單片機和電腦主機通過通訊線6進行通信，由電腦來控制單片機4工作。 系統開始檢測時，單片機4控制濾光片滾輪I按一定速度切換，設定切換速度滿足實時顯示的要求。例如要求融合圖像的顯示速率為30fps，若採用四槽濾光滾輪1(旋轉ー周可切換兩組濾光片，即生成2幀融合圖像)，那麼檢測時的濾光滾輪I轉動速率應為30/2=15轉/秒。同時圖像採集系統2中CXD配合濾光片移動至鏡頭正前方的時刻分別獲取背景圖像與目標紫外圖像，隨即將兩者融合顯示為單幀融合圖像。這樣可以一秒鐘顯示30幀圖片，達到實時顯示的要求。圖4為濾光片切換系統工作流程圖。單片機4的電路連接系統如圖5所示。步進電機的電路圖如圖6所示，圖5中的C0N7中的I 7分別連 接單片機4的P2. O P2. 7 ロ。單片機內部程序流程圖如圖7所示。整個檢測系統工作時，單片機內部程序設定好，濾光片切換系統就開始自動運行。無需人為幹預。
權利要求
1.一種紫外檢測自動濾光系統，其特徵在於，包括濾光片滾輪，圖像採集系統，步進電機，單片機，日盲濾光片，紫外截止濾光片，日盲濾光片和紫外截止濾光片間隔交替放置在濾光片滾輪的各個槽，圖像採集系統正對濾光片滾輪其中的一個槽，步進電機的轉軸和濾光片滾輪的中軸固定在一起，步進電機的電刷通過排線與單片機連接，單片機輸出控制信號控制步進電機的轉速，單片機和電腦主機通過通訊線進行通信。
2.根據權利要求I所述紫外檢測自動濾光系統，其特徵在於，所述日盲濾光片240-280nm的紫外光譜可通過，所述紫外截止濾光片400nm以上的可見光可通過。
3.根據權利要求I所述紫外檢測自動濾光系統，其特徵在於，所述濾光片滾上的槽的個數為2的倍數，圖像採集系統中CCD正對濾光片滾輪其中的一個槽，濾光片滾輪轉動，圖像採集系統交替接收來自日盲濾光片和紫外截止濾光片的信號，圖像採集系統分別獲取背景圖像與目標紫外圖像，隨即將兩者融合顯示為單幀融合圖像。
全文摘要
本發明涉及一種紫外檢測自動濾光系統，紫外截止濾光片，日盲濾光片和紫外截止濾光片間隔交替放置在濾光片滾輪的各個槽，圖像採集系統正對濾光片滾輪其中的一個槽，交替接收來自日盲濾光片和紫外截止濾光片的信號，隨即將兩者融合顯示為單幀融合圖像，步進電機的轉軸和濾光片滾輪的中軸固定在一起，步進電機的電刷通過排線與單片機連接，單片機輸出控制信號控制步進電機的轉速，單片機和電腦主機通過通訊線進行通信。此系統成像法比起靜態切換成像的優點在於背景與目標圖像均是實時的，單通道檢測系統定位故障點更為精確，檢測時成像器件允許有些許抖動，無須固定設備，故可用作手持檢測或巡視檢測。
文檔編號G02B7/00GK102628918SQ201210136969
公開日2012年8月8日 申請日期2012年5月7日 優先權日2012年5月7日
發明者徐如鈞, 胡博, 陶博豪, 馬立新 申請人:上海理工大學