[发明专利]基于摄像机观瞄的带电设备红外温度监测装置和监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业数据采集技术领域，特别是涉及一种基于摄像机观瞄的带电设备红外温度监测装置和监测方法。

背景技术

电力设备的外部运维或检修往往需要登高检查，不便接近，带电设备内部设备检查则需要克服高电压、低照度、设备密集、空间狭小弯曲的环境，需要使用专用设备进行无损检测，观察不能直视的内、外部位，检查视觉缺陷和热缺陷。

现有仪器设备，如手持式测温仪、热象仪、以及装在伸缩绝缘杆上的视频检查仪、光学内窥镜等设备都存在一定的功能上的不足，难以更好地满足高压带电设备检查的特殊需求，例如，当前主流的伸缩杆式检查仪都是采用可见光视频监控模式，只能检查视觉可见的缺陷，对热缺陷检查不能兼顾。同样，工业内窥镜也存在同样的问题，同时，内窥镜软管大多采用传输纤维束外覆金属蛇形管或金属编织管，管内有转向钢丝和金属电源导线，因此绝缘性较差，不能直接应用于高压带电设备内部检测。

现有的在线式测温仪和视频监控设备，则存在着位置固定，难以对所有设备表面和内部进行局部检查和监测，存在监测死角。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种操作方便、安全性高的基于摄像机观瞄的带电设备红外温度监测装置和监测方法，可通过近距离移动监测，同时进行可见光图像检查和红外测温，适合于高压带电设备的内外部检查。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

基于摄像机观瞄的带电设备红外温度监测装置，包括可穿戴计算机终端设备，以及与可穿戴计算机终端设备无线通信、安装在伸缩绝缘杆顶部活动关节上的前端监测装置；所述前端监测装置，采用绝缘外壳，内部包括控制单元以及均与控制单元连接的可见光摄像机、红外测温仪、激光指示器、LED补光灯、无线数据传输单元、移动电源；其中：

可见光摄像机，用于与激光指示器配合，对目标进行视频观察、录像和图像拍摄；

激光指示器，用于射出激光指示光束，与可见光摄像机配合，进行观瞄；

LED补光灯，用于对被测带电目标进行照明，满足可见光摄像机的光照要求；

红外测温仪，用于对带电设备进行红外测温；

无线数据传输单元，用于与可穿戴计算机终端设备之间的视频、数据和控制信号的传输；

移动电源，为整个前端监测装置供电；

控制单元，用于控制和协调可见光摄像机、激光指示器、LED补光灯、红外测温仪、无线数据传输单元，以及进行电源管理；

可穿戴计算机终端设备，用于控制前端监测装置进行图像拍照、字识别、温度采集、摄像、现场回放，以及视频图像和温度数据的时间同步，并进行视频图像和温度数据的叠加显示。

所述可穿戴计算机终端设备，可戴于上臂或前臂，包括平板电脑、用于固定平板电脑的底座、设置在底座上的防水臂带。

所述可穿戴计算机终端设备还包括安装在底座上的可折叠遮阳罩结构，所述可折叠阳罩结构包括遮阳罩本体以及通过转轴与底座两侧活动连接的活动框，所述遮阳罩本体采用超细纤维皮革，安装在活动框的边框与底座之间。

红外测温仪、激光指示器、摄像机均同向固定安装在经平行度校准的精密机加工安装座上，且中心轴平行。

伸缩绝缘杆顶部的活动关节采用绝缘万向节，前端监测装置安装在绝缘万向节上。

可见光摄像机采用具有USB接口的数字摄像机，与控制单元连接。

红外测温仪采用具有RS232通讯接口的工业级在线式红外测温探头，与控制单元连接。

移动电源包括聚合物锂离子电池和控制电路。

无线数据传输单元采用IEEE802.1n标准。

一种带电设备红外温度监测方法，包括以下步骤：

步骤1：将前端监测装置安装在伸缩绝缘杆顶部的活动关节上，开启前端监测设备和与其无线通信的可穿戴计算机终端设备，将前端监测设备接近被测带电设备；

步骤2：通过前端监测装置的可见光摄像机拍摄目标视频，并通过无线数据传输单元向可穿戴计算机终端设备上传图像；

步骤3：通过可穿戴计算机终端设备监控被测带电目标的视频图像，并进行录像、拍照、保存；

步骤4：通过可见光摄像机观察激光指示器发出的激光斑点，调整伸缩绝缘杆的长度和活动关节，使激光斑点落在被测带电目标上；

步骤5：通过红外测温仪采集被测带电目标的温度数据并保存到可穿戴计算机终端设备；

步骤6：可穿戴计算机终端设备对前端监测设备上传的视频图像和温度数据进行时间同步，并进行视频图像和温度数据的叠加显示。