一种架空线缆光学测径装置及其测径方法
【专利摘要】一种架空线缆光学测径装置及其测径方法。提供了一种在不影响线缆正常运行的条件下，高效、快捷的架空线缆光学测径装置及其测径方法。包括CCD摄像机、激光测距仪、便携式计算机和三脚架，所述CCD摄像机通过图像传输电缆与所述便携式计算机相连，所述激光测距仪通过通讯线缆与所述便携式计算机相连，所述CCD摄像机和激光测距仪分别设在所述三脚架上。本发明操作方便、快捷，提高了工作效率。
【专利说明】一种架空线缆光学测径装置及其测径方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及架空线缆的测径装置及其测径方法。
【背景技术】
[0002] 物体的直径测量方法很多，如机械测量、光电测量等，通常被测物与操作者距离比 较近；然而，对于架空线缆，线缆已经固定在电杆上，架设在空中，同时线缆带电运行，离开 操作者距离在8-12m处，使得测径操作复杂；而且对于不同场合的架空线缆，由于架空线缆 的高度不同，增加了测径的难度。
【发明内容】
[0003] 本发明针对以上问题，提供了一种在不影响线缆正常运行的条件下，高效、快捷的 架空线缆光学测径装置及其测径方法。
[0004] 本发明的技术方案是：包括(XD摄像机、激光测距仪、便携式计算机和三脚架，
[0005] 所述C⑶摄像机通过图像传输电缆与所述便携式计算机相连，所述激光测距仪通 过通讯线缆与所述便携式计算机相连，
[0006] 所述C⑶摄像机和激光测距仪分别设在所述三脚架上。
[0007] 所述(XD摄像机的显示屏上设有电子瞄标。
[0008] 所述三脚架上设有微调机构，所述微调机构包括托盘，所述托盘活动连接在所述 三脚架的顶部。
[0009] 本发明的测径方法按以下步骤操作：
[0010] 1)、将三脚架置于地面、位于架空线缆的下方，然后，将(XD摄像机和激光测距仪 分别设在所述三脚架上，所述CCD摄像机通过图像传输电缆与所述便携式计算机相连，所 述激光测距仪通过通讯线缆与所述便携式计算机相连；
[0011] 2)、将激光测距仪的光轴和C⑶摄像机的光轴进行平行性校准，进行固定，形成整 体；
[0012] 3)、通过微调机构调整使得架空线缆在(XD摄像机上的成像与电子瞄标瞄准；同 时，激光测距仪的光轴也瞄准在架空线缆上，对架空线缆高度进行测距；
[0013] 4)、建立电子表，取一固定直径的架空线缆，在预先测量过的不同距离位置，用(XD 摄像机成像，并用图像解算法，解算出该架空线缆的成像像素，计算出焦距，建立距离与焦 距 对应的电子表，将电子表存储在便携式计算机内；
[0014] 5)、在现场进行测量时，根据现场测量得到的线缆高度，查找对应的焦距；
[0015] 6)、通过图像解算，测量架空线缆的直径；同时，依据架空线缆图像的外形轮廓，区 分是裸线线缆还是带有绝缘层线缆，再根据不同的线缆规格表进行比对，确定线缆截面。
[0016] 本发明采用高倍摄像CCD对线缆的直径进行测量，高倍摄像CCD利用长焦镜头，将 远距离线缆进行成像，再通过图像处理技术对图像进行解算，进行直径测量；同时，依据线 缆图像的外形轮廓，区分是裸线线缆还是带有绝缘层线缆，再根据不同的线缆规格表进行 比对，确定线缆截面。在对不同高度的架空线缆测量时，通过建立距离与焦距一一对应的电 子表，通过现场测得的距离，即可选择合适的焦距，提高工作的便利性和可靠性。本发明操 作方便、快捷，提高了工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是本发明的结构示意图，
[0018] 图2是本发明的结构框图，
[0019] 图3是本发明中三脚架的结构示意图，
[0020] 图4是本发明的原理图，
[0021] 图5是本发明的工作状态图；
[0022] 图中1是C⑶摄像机，2是激光测距仪，3是便携式计算机，4是三脚架，5是架空线 缆，6是托盘，7是支杆。
【具体实施方式】
[0023] 本发明如图1-5所示，包括(XD摄像机1、激光测距仪2、便携式计算机3和三脚架 4，
[0024] 所述(XD摄像机1通过图像传输电缆与所述便携式计算机3相连，所述激光测距 仪2通过通讯线缆与所述便携式计算机3相连，
[0025] 所述(XD摄像机1和激光测距仪2分别设在所述三脚架4上。
[0026] 所述(XD摄像机1的显示屏上设有电子瞄标。
[0027] 所述三脚架4上设有微调机构，所述微调机构包括托盘6,所述托盘6活动连接在 所述三脚架4的顶部。托盘6通过支杆7连接在三脚架4的顶部，实现活动连接，可全向动 作。
[0028] 本发明的测径方法按以下步骤操作：
[0029] 1)、将三脚架置于地面、位于架空线缆5的下方，然后，将(XD摄像机和激光测距仪 分别设在所述三脚架上，所述CCD摄像机通过图像传输电缆与所述便携式计算机相连，所 述激光测距仪通过通讯线缆与所述便携式计算机相连；
[0030] 2)、将激光测距仪的光轴和C⑶摄像机的光轴进行平行性校准，进行固定，形成整 体；
[0031] 3)、通过微调机构调整使得架空线缆在(XD摄像机上的成像与电子瞄标瞄准；同 时，激光测距仪的光轴也瞄准在架空线缆上，对架空线缆高度进行测距；
[0032] 4)、建立电子表，取一固定直径的架空线缆，在预先测量过的不同距离位置，用（XD 摄像机成像，并用图像解算法，解算出该架空线缆的成像像素，计算出焦距，建立距离与焦 距 对应的电子表，将电子表存储在便携式计算机内；
[0033] 5)、在现场进行测量时，根据现场测量得到的线缆高度，查找对应的焦距；
[0034] 6)、通过图像解算，测量架空线缆的直径；同时，依据架空线缆图像的外形轮廓，区 分是裸线线缆还是带有绝缘层线缆，再根据不同的线缆规格表进行比对，确定线缆截面。
[0035] 由于架空线缆有不同截面规格，不同架空高度，带绝缘层和裸线区分，为了适应不 同场合的测试需要，本发明采用光学成像的方法，通过图像解算，测量线缆直径，同时，依据 线缆图像的外形轮廓，区分是裸线线缆还是带有绝缘层线缆，再根据不同的线缆规格表进 行比对，确定线缆截面。
[0036] 本发明的工作原理为：
[0037] 如图4所示，一个焦距为F的光学镜头，对物距为U，高度为Η的物体成像，其像距 为V，像高为h;
[0038] 根据光学成像原理，具有以下关系：
[0039]
【权利要求】
1. 一种架空线缆光学测径装置，其特征在于，包括CCD摄像机、激光测距仪、便携式计 算机和三脚架， 所述CCD摄像机通过图像传输电缆与所述便携式计算机相连，所述激光测距仪通过通 讯线缆与所述便携式计算机相连， 所述CCD摄像机和激光测距仪分别设在所述三脚架上。
2. 根据权利要求1所述的一种架空线缆光学测径装置，其特征在于，所述CCD摄像机的 显示屏上设有电子瞄标。
3. 根据权利要求2所述的一种架空线缆光学测径装置，其特征在于，所述三脚架上设 有微调机构，所述微调机构包括托盘，所述托盘活动连接在所述三脚架的顶部。
4. 一种权利要求3所述的架空线缆光学测径装置的测径方法，其特征在于，按以下步 骤操作： 1) 、将三脚架置于地面、位于架空线缆的下方，然后，将C⑶摄像机和激光测距仪分别 设在所述三脚架上，所述CCD摄像机通过图像传输电缆与所述便携式计算机相连，所述激 光测距仪通过通讯线缆与所述便携式计算机相连； 2) 、将激光测距仪的光轴和CCD摄像机的光轴进行平行性校准，进行固定，形成整体； 3) 、通过微调机构调整使得架空线缆在(XD摄像机上的成像与电子瞄标瞄准；同时，激 光测距仪的光轴也瞄准在架空线缆上，对架空线缆高度进行测距； 4) 、建立电子表，取一固定直径的架空线缆，在预先测量过的不同距离位置，用CCD摄 像机成像，并用图像解算法，解算出该架空线缆的成像像素，计算出焦距，建立距离与焦距 对应的电子表，将电子表存储在便携式计算机内； 5) 、在现场进行测量时，根据现场测量得到的线缆高度，查找对应的焦距； 6) 、通过图像解算，测量架空线缆的直径；同时，依据架空线缆图像的外形轮廓，区分是 裸线线缆还是带有绝缘层线缆，再根据不同的线缆规格表进行比对，确定线缆截面。
【文档编号】G01B11/08GK104121862SQ201410400771
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】沈飞, 徐勇, 陈曦, 高晓宁, 陈一布 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司扬州供电公司, 扬州莱达光电技术有限公司