一种输电线路走廊无源拍照装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种输电线路走廊无源拍照装置及方法，包括取电单元、拍照单元、存储单元、控制器、通信单元和球形外壳；所述取电单元卡接在输电线路导线上在线取电，并给拍照单元、存储单元、控制器和通信单元供电；所述取电单元、拍照单元、存储单元、控制器和通信单元均固定在球形外壳内部；在球形外壳上一条过球心的轴线两端开有与输电线路导线等径的圆孔；球形外壳通过两端的圆孔安装在输电线路的导线上并固定；拍照单元、存储单元、和通信单元均与控制器相连；拍照单元的开关模块受控于控制器；拍照单元的输出端与存储单元的输入端相连。使用本发明不仅可以大幅降低架空输电线路运行人员的工作量、缩短通道巡视周期，还可以节省运维费用。
【专利说明】
一种输电线路走廊无源拍照装置及方法
技术领域
[0001]本发明属于电力工程技术领域，尤其涉及一种输电线路走廊无源拍照装置及方法。
【背景技术】
[0002]我国架空输电线路分布点多面广，绝大部分处于偏远山区，运行人员完成一次线路巡视的周期往往超过一个月，这使得运行人员对线路走廊内植被生长、违规取土等信息难以及时和完全掌握。而架空输电线路在与导线下方树竹距离小于线路的击穿距离或导线下方燃起山火使得空气游离时，导线可能对其下方最近的接地点放电，导致线路供电中断；在线路走廊内违规取土、施工可能导致杆塔基础沉降、上拔或对线路造成外力破坏。为了避免此类事件的发生，在特殊时节，供电公司运行人员只能采用增加巡视人员、缩短巡视周期或在特殊地点安排专人特巡、蹲守的方式确保线路走廊内不留隐患。然而，架空线路点多面广且多分布在山区，缩短巡视周期加大巡视力度巡视耗费大量人力、物力，且因人员难以做到在导线正下方巡视极易漏掉隐患点。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，针对已知技术存在的缺陷，提供一种输电线路走廊无源拍照装置及方法，不仅可以大幅降低架空输电线路运行人员的工作量、缩短通道巡视周期，还可以节省运维费用。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005]—种输电线路走廊无源拍照装置，包括取电单元1、拍照单元2、存储单元3、控制器
4、通信单元5和球形外壳6 ；
[0006]所述取电单元I卡接在输电线路导线上在线取电，并给拍照单元2、存储单元3、控制器4和通信单元5供电；
[0007]所述取电单元1、拍照单元2、存储单元3、控制器4和通信单元5均固定在球形外壳6内部；
[0008]在球形外壳6上一条过球心的轴线两端开有与输电线路导线等径的圆孔;球形外壳6通过两端的圆孔安装在输电线路的导线上并可锁死固定；
[0009]拍照单元2、存储单元3、和通信单元5均与控制器4相连;拍照单元2的开关模块受控于控制器4;拍照单元2的输出端与存储单元3的输入端相连。
[0010]所述拍照单元2内设有N个摄像头，用于从N个角度拍摄输电线路导线下方通道内的实景照片，N多2;每个摄像头具有唯一 ID，且每个摄像头独立受控于控制器4。
[00??]所述拍照单元2内N=3个摄像头。
[0012]所述摄像头通过在球形外壳6上开孔固定安装，3个摄像头设置在球形外壳6表面与过球心的平面相交的曲面上，旁边2个摄像头与中间摄像头间的弧长相等。若中间的摄像头在球形外壳6的正下方的话，那么俯视图看到的3个摄像头应该是呈一字排布，在曲面上，3个摄像头两两间距相等;这样设置的优点是，3个摄像头拍摄的照片可以合成为一张大广角照片，就像有些照相机通过拍摄转动镜头在不同角度拍摄共3张照片，可以合成一张大广角照片一样。本发明应用3个或多个摄像头拍摄的照片进行合成大广角照片，即通过增加摄像头而不是转动摄像头来达到获取大广角照片的目的，进而整条线路上可以合成一张大照片。
[0013]拍照单元2的中间摄像头与球心的连线与球形外壳6两端开孔的连线垂直。
[0014]球形外壳6由过其两端开孔与球心的轴面两侧的两个半球体组装而成;球形外壳6能够从过其两端开孔与球心的轴面打开并闭合安装，取电单元I随着球形外壳6的打开、闭合一同打开闭合。
[0015]所述取电单元包括两个“C”型的铁芯，两个“C”型铁芯相互匹配，闭合时能封闭地套(卡接)在所述输电线路导线上，其中一个铁芯上缠绕有感应线圈，用于通过电磁感应取电。
[0016]所述通信单元5与后台系统通信连接。拍照单元2拍摄的照片通过通信单元5发送至后台系统。
[0017]所述控制器4为中央处理器。
[0018]所述通信单元5为4G/3G/GPRS/CDMA通信模块。
[0019]取电单元I采用XGBA15-A型取电单元，根据导线负荷其取电功率在0.5W-24W;摄像头采用市售iSight摄像头，单个像素尺寸为1.22μηι;存储单元3采用市售Waveshare SD存储单元，存储容量为IGB;控制器4采用市售低功耗ARM CorteX-M4处理器;通信单元5采用移动公共网络通信模块;球形外壳6采用PVC材料单独开模制成。
[0020]—种输电线路走廊无源拍照方法，采用上述的输电线路走廊无源拍照装置；
[0021]打开球形外壳6使输电线路走廊无源拍照装置安装在带有负荷的输电线路导线上视野清晰(视野较好的位置)的位置;将取电单元I卡接在输电线路导线上并给其它需要用电的单元供电;使拍照单元2的所有摄像头位于过导线径向的竖直平面上；
[0022]通信单元5接到外部指令后通过控制器4将指令传递给拍照单元2，拍照单元2按指令进行拍照，并将照片缓存在存储单元3上由通信单元5传输至后台系统；
[0023]后台系统显示接收到的照片，并通过图像实时分析输电线路的运行状态，在发现异常情况的时候立即采取措施，保证输电线路的安稳运行。
[0024]本发明的输电线路走廊无源拍照装置一般处于休眠状态，在通信单元5接收到外部指令唤醒系统工作，完成工作后回归休眠状态。
[0025]本发明的有益效果是:
[0026]I)、可大幅降低架空输电线路运行人员的工作量；
[0027]2)、可大幅缩短通道巡视周期；
[0028]3)、可节省运维费用。
【附图说明】
[0029]图1为本发明一种输电线路走廊无源拍照装置一个具体实施例的结构框图，图中标不为:
[0030]! 一取电单元
[0031]2—拍照单元
[0032]3 一存储单元
[0033]4 一控制器
[0034]5 一通信单元
[0035]6—球形外壳
【具体实施方式】
[0036]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步具体说明。
[0037]如图1所示，本发明公开了一种输电线路走廊无源拍照装置，包括取电单元1、拍照单元2、存储单元3、控制器4、通信单元5和球形外壳6;
[0038]所述取电单元I卡接在输电线路导线上在线取电，并给拍照单元2、存储单元3、控制器4和通信单元5供电；
[0039]所述取电单元1、拍照单元2、存储单元3、控制器4和通信单元5均固定在球形外壳6内部；
[0040]在球形外壳6上一条过球心的轴线两端开有与输电线路导线等径的圆孔;球形外壳6通过两端的圆孔安装在输电线路的导线上并可锁死固定；
[0041]拍照单元2、存储单元3、和通信单元5均与控制器4相连;拍照单元2的开关模块受控于控制器4;拍照单元2的输出端与存储单元3的输入端相连。
[0042]所述拍照单元2内设有N个摄像头，用于从N个角度拍摄输电线路导线下方通道内的实景照片，N多2;每个摄像头具有唯一 ID，且每个摄像头独立受控于控制器4。
[0043]所述拍照单元2内N=3个摄像头。
[0044]所述摄像头通过在球形外壳6上开孔固定安装，3个摄像头设置在球形外壳6表面与过球心的平面相交的曲面上，旁边2个摄像头与中间摄像头间的弧长相等。若中间的摄像头在球形外壳6的正下方的话，那么俯视图看到的3个摄像头应该是呈一字排布，在曲面上，3个摄像头两两间距相等;这样设置的优点是，3个摄像头拍摄的照片可以合成为一张大广角照片，就像有些照相机通过拍摄转动镜头在不同角度拍摄共3张照片，可以合成一张大广角照片一样。本发明应用3个或多个摄像头拍摄的照片进行合成大广角照片，即通过增加摄像头而不是转动摄像头来达到获取大广角照片的目的，进而整条线路上可以合成一张大照片。
[0045]拍照单元2的中间摄像头与球心的连线与球形外壳6两端开孔的连线垂直。
[0046]球形外壳6由过其两端开孔与球心的轴面两侧的两个半球体组装而成;球形外壳6能够从过其两端开孔与球心的轴面打开并闭合安装，取电单元I随着球形外壳6的打开、闭合一同打开闭合。
[0047]所述取电单元包括两个“C”型的铁芯，两个“C”型铁芯相互匹配，闭合时能封闭地套(卡接)在所述输电线路导线上，其中一个铁芯上缠绕有感应线圈，用于通过电磁感应取电。
[0048]所述通信单元5与后台系统通信连接。拍照单元2拍摄的照片通过通信单元5发送至后台系统。
[0049 ] 所述控制器4为中央处理器。
[0050]所述通信单元5为4G/3G/GPRS/CDMA通信模块。
[0051]本发明的输电线路走廊无源拍照装置一般处于休眠状态，在通信单元5接收到外部指令唤醒系统工作，完成工作后回归休眠状态。
[0052]参见图1，该实施例的取电单元I采用国网湖南电科院研发的XGBA15-A型取电单元，根据导线负荷其取电功率在0.5W-24W;拍照单元2摄像头采用市售iSight摄像头，单个像素尺寸为1.22μπι;存储单元3采用市售Waveshare SD存储单元，存储容量为IGB;控制器4采用市售低功耗ARM Cortex-M4处理器;通信单元5采用移动公共网络通信模块;球形外壳6采用PVC材料单独开模制成。
[0053]本发明还公开了一种输电线路走廊无源拍照方法，采用上述的输电线路走廊无源拍照装置；
[0054]打开球形外壳6使输电线路走廊无源拍照装置安装在带有负荷的输电线路导线上视野清晰的位置;将取电单元I卡接在输电线路导线上并给其它需要用电的单元供电；使拍照单元2的所有摄像头位于过导线径向的竖直平面上；
[0055]通信单元5接到外部指令后通过控制器4将指令传递给拍照单元2，拍照单元2按指令进行拍照，并将照片缓存在存储单元3上由通信单元5传输至后台系统；
[0056]后台系统显示接收到的照片，并通过图像实时分析输电线路的运行状态，在发现异常情况的时候立即采取措施，保证输电线路的安稳运行。
[0057]上述结构的一种输电线路走廊无源拍照装置及方法经试用，被证明效果良好，安全可靠，完全达到设计要求。
【主权项】
1.一种输电线路走廊无源拍照装置，其特征在于，包括取电单元(I)、拍照单元(2)、存储单元(3)、控制器(4)、通信单元(5)和球形外壳(6); 所述取电单元(I)卡接在输电线路导线上在线取电，并给拍照单元(2)、存储单元(3)、控制器4和通信单元(5)供电； 所述取电单元(I)、拍照单元(2)、存储单元(3)、控制器(4)和通信单元(5)均固定在球形外壳(6)内部； 在球形外壳(6)上一条过球心的轴线两端开有与输电线路导线等径的圆孔;球形外壳6通过两端的圆孔安装在输电线路的导线上并固定； 拍照单元(2)、存储单元(3)、和通信单元(5)均与控制器(4)相连；拍照单元(2)的开关模块受控于控制器(4);拍照单元(2)的输出端与存储单元(3)的输入端相连。2.根据权利要求1所述的输电线路走廊无源拍照装置，其特征在于，所述拍照单元(2)内设有N个摄像头，用于从N个角度拍摄输电线路导线下方通道内的实景照片，N多2;每个摄像头具有唯一 ID，且每个摄像头独立受控于控制器(4)。3.根据权利要求2所述的输电线路走廊无源拍照装置，其特征在于，所述拍照单元(2)内N=3个摄像头。4.根据权利要求3所述的输电线路走廊无源拍照装置，其特征在于，所述摄像头通过在球形外壳(6)上开孔固定安装，3个摄像头设置在球形外壳(6)表面与过球心的平面相交的曲面上，旁边2个摄像头与中间摄像头间的弧长相等。5.根据权利要求4所述的输电线路走廊无源拍照装置，其特征在于，拍照单元(2)的中间摄像头与球心的连线与球形外壳(6)两端开孔的连线垂直。6.根据权利要求5所述的输电线路走廊无源拍照装置，其特征在于，球形外壳(6)由过其两端开孔与球心的轴面两侧的两个半球体组装而成;球形外壳(6)能够从过其两端开孔与球心的轴面打开并闭合安装，取电单元(I)随着球形外壳(6)的打开、闭合一同打开闭合。7.根据权利要求6所述的输电线路走廊无源拍照装置，其特征在于，所述取电单元包括两个Y’型的铁芯，两个“C”型铁芯相互匹配，闭合时能封闭地套在所述输电线路导线上，其中一个铁芯上缠绕有感应线圈，用于通过电磁感应取电。8.根据权利要求1?7中任一项所述的输电线路走廊无源拍照装置，其特征在于，所述通信单元(5)与后台系统通信连接。9.根据权利要求8所述的输电线路走廊无源拍照装置，其特征在于，所述通信单元(5)为 4G/3G/GPRS/CDMA 通信模块。10.—种输电线路走廊无源拍照方法，其特征在于，采用权利要求9所述的输电线路走廊无源拍照装置； 打开球形外壳(6)使输电线路走廊无源拍照装置安装在带有负荷的输电线路导线上视野清晰的位置;将取电单元(I)卡接在输电线路导线上并给其它需要用电的单元供电；使拍照单元(2)的所有摄像头位于过导线径向的竖直平面上； 通信单元(5)接到外部指令后通过控制器(4)将指令传递给拍照单元(2)，拍照单元(2)按指令进行拍照，并将照片缓存在存储单元(3)上由通信单元(5)传输至后台系统； 后台系统显示接收到的照片，并通过图像实时分析输电线路的运行状态。
【文档编号】H02G1/02GK106025912SQ201610357733
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】巢亚锋, 黄福勇, 赵世华, 周挺, 王峰, 岳石, 岳一石, 段建家, 王成, 彭波, 周卫华
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究院