GIS闸刀触头状态实时监视系统的制作方法

本发明属于gis闸刀状态监视技术领域，尤其是涉及一种gis闸刀触头状态实时监视系统。

背景技术：

gis闸刀的分合动作,首先是操动机构得到分合命令后,驱动电机运转,电机将力矩传导给连杆机构,连杆再推动触头导电杆作直线运动,达到分合的目的。

因为gis是全封闭结构,现有技术无法直接监视到触头的实际动作状态,只能通过监视操动机构的同步指示器旋转角度来间接检查分合是否到位,但是这样的监视方式很容易出现误判的情况，例如当连杆系统等存在问题时,就会导致误判，而触头出现误判将可能导致严重的后果，所以需要一种能够直接监视闸刀触头状态的系统。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种gis闸刀触头状态实时监视系统。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种gis闸刀触头状态实时监视系统，包括多个安装在设备上的透明窥视窗和用于覆盖透明窥视窗的端盖，以及若干位于设备外部及透明窥视窗中的摄像单元组，每个摄像单元组对应一个位于设备内的闸刀触头并用于获取所对应闸刀触头的监视图像，且若干摄像单元组均连接于外部监控系统以将包含闸刀触头的监视图像发送至外部监控系统。

在上述的gis闸刀触头状态实时监视系统中，每组摄像单元组均包括微型摄像头和用于为微型摄像头补光的补光灯；

所述的端盖上开设有导线孔，所述的摄像单元组连接有导线，且所述的导线通过所述的导线孔延伸至透明窥视窗外部并连接于外部监控系统。

在上述的gis闸刀触头状态实时监视系统中，每组摄像单元组的微型摄像头与补光灯错位布置以使微型摄像头获取无/低反光图像。

在上述的gis闸刀触头状态实时监视系统中，每组摄像单元组均包括多个补光灯，多个补光灯分别与组内微型摄像头安装在同一端盖中，且所述的微型摄像头与补光灯通过错位结构错位布置。

在上述的gis闸刀触头状态实时监视系统中，所述的错位结构包括罩设在微型摄像头周向外侧的圆台形挡光圈，多个补光灯分别位于圆台形挡光圈外部并照向本摄像单元组所对应的闸刀触头以实现微型摄像头与补光灯的错位布置。

在上述的gis闸刀触头状态实时监视系统中，所述圆台形挡光圈远离端盖底壁的端面贴合于透明窥视窗，且圆台形挡光圈覆盖透明窥视窗的挡光范围c包含微型摄像头必要拍摄范围a所覆盖的透视范围d。

在上述的gis闸刀触头状态实时监视系统中，同组摄像单元组的微型摄像头和补光灯分别安装在两个端盖中，且所述微型摄像头的镜头和补光灯的光照均对向组内微型摄像头所对应的闸刀触头以实现组内微型摄像头与补光灯的错位布置。

在上述的gis闸刀触头状态实时监视系统中，一组摄像单元组的微型摄像头与另一组摄像单元组的补光灯安装在同一端盖中，以使两组或多组摄像单元组之间形成相互错位布置结构。

在上述的gis闸刀触头状态实时监视系统中，所述的外部监控系统中存储有每组摄像单元组与闸刀触头的对应关系，以及每组摄像单元组与外部监控系统端口的对应关系；

所述的外部监控系统中具有执行模块，用于根据人为控制生成或自动生成的指令启动相应摄像单元组；

所述的外部监控系统中具有图像识别模块，用于自动识别摄像单元组所拍摄图片中闸刀触头的状态。

在上述的gis闸刀触头状态实时监视系统中，所述的外部监控系统具有执行配合模块，用于控制具有相互错位关系的摄像单元组一次只启动一组。

本发明的优点在于：

1、结构简单，在原有基础上进行简单改造即可，实现方案的经济成本低；

2、安装在设备外部，不用顾虑设备内高压问题，不存在安全性问题，实现方案无安全方面的无压力；

3、通过错位布置补光灯和摄像头，能够有效避免反光问题，拍摄到足够清晰的画面；

4、通过图像拍摄的方式进行闸刀状态直接监视，相对于原本间接监视的方式，能够更清晰有效地判断闸刀工作状态，并且能够有效避免误判及误判造成的严重后果。

附图说明

图1为本发明实施例一透明窥视窗端盖的结构示意图；

图2为本发明实施例一透明窥视窗端盖的另一结构示意图；

图3为本发明实施例一中拍摄通路及补光光路示意图；

图4为本发明实施例一中gis闸刀触头状态实时监视系统的系统电路结构框图；

图5为本发明实施例三中拍摄通路及补光光路示意图；

图6为本发明实施例四中的设备外观示意图。

附图标记：透明窥视窗1；端盖2；导线孔21；凸起块22；嵌装槽23；摄像单元组3；微型摄像头31；补光灯32；闸刀触头4；外部监控系统5；监控终端51；扩展端口52；圆台形挡光圈6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例一

如图1-图4所示，本实施例公开了一种gis闸刀触头状态实时监视系统，包括多个安装在gis设备上的透明窥视窗1和用于覆盖透明窥视窗1的端盖2。端盖2上位于透明窥视窗1的外部具有用于打开端盖2的凸起块22，端盖2上位于透明窥视窗1内部且凸起块22所对应的部位开设有嵌装槽23。

本领域技术人员应当知道，gis设备上的透明窥视窗用于供工作人员观察设备内部状态，gis设备中具有多个闸刀触头4，每个闸刀触头4都对应有一个或多个(一般为一个)能够供工作人员观察该闸刀触头4的透明窥视窗。

本方案对透明窥视窗1进行简单改造，具体对透明窥视窗1的端盖2进行简单的改造，即在端盖2的嵌装槽23中开设导线孔21并贯穿凸起块22，然后在嵌装槽23中安装微型摄像头31，并在微型摄像头31周向布置三个为微型摄像头31补光的补光灯32。微型摄像头31对向位于设备内的闸刀触头4，用于拍摄包含闸刀触头4在内的监视图像，本实施例同组内的补光灯32与微型摄像31头一起安装在同一端盖2上，并与微型摄像31头一起对向闸刀触头4。

微型摄像头31和补光灯32分别连接有导线，且导线通过导线孔21延伸至透明窥视窗1外部并连接于外部监控系统5，导线用于将图像传输给外部监控系统5同时从外部监控系统5中得电。微型摄像头31和补光灯32可以使用分离的导线和端口，分别连接至外部监控系统5。也可以将微型摄像头31和补光灯32的导线糅合在一起，并连接至一个usb端口或其他数据端口，使用usb端口连接于外部监控系统5，通过usb端口将图像传输给外部监控系统5并从外部监控系统5处获取补光灯32和微型摄像头31所需要的电源。

具体地，外部监控系统5包括监控终端51和监控显示屏52，监控终端51连接有扩展端口52，且多组摄像单元组3连接的usb端口分别连接至扩展端口52，并通过扩展端口52连接至监控终端51。本实施例优选将导线糅合在一起微型摄像头31和补光灯32并连接至一个usb端口或其他数据端口，所以这里的扩展端口52为usb扩展端口。

本实施例将新增的摄像单元组安装在设备外部，不用顾虑设备内高压问题，能够完全保证改造安全性。通过简单的改造就能够解决切实的问题。对设备内闸刀触头4直接监视的方式能够彻底避免触头动作误判问题，提高设备运行安全性，具有低投入高回报的效果，如改造经济成本低，改造压力成本低，改造精力投入少，却能够完全避免触头动作误判及动作误判带来的严重后果，同时能够方便地实现触头动作状态的直接实时监视。

实施例二

本实施例与实施例一类似，不同之处在于，本实施例的监控终端51中存储有每组摄像单元组3与闸刀触头4的对应关系，以及每组摄像单元组3与扩展端口52上端口的对应定关系。当需要查看某个闸刀触头4的状态时，根据对应关系获取相应的摄像单元组3，然后为相应的摄像单元组3对应的端口通电以启动摄像单元组3的补光灯32和微型摄像头31，同时从微型摄像头31处获取拍摄图片。摄像单元组3与闸刀触头4的绑定关系在改造过程中存入监控终端51中。

摄像单元组3与扩展端口52上端口的绑定关系在摄像单元组3的usb端口插入扩展端口52后获取并保存，具体为每组摄像单元组3的usb端口均具有自己的物理编号，当每组摄像单元组3的usb端口插接到扩展端口52后，监控终端51便会获取被插接端口的usb端口的物理编号，从而确定摄像单元组3，然后保存摄像单元组3与被插接端口的绑定关系，当摄像单元组3的usb端口更改所连接的端口时，更新绑定关系。通过绑定的方式能够起到采集防误效果，用户能够将摄像单元组3的usb端口插接至扩展端口52的任意端口。

若补光灯32和微型摄像头31使用分离的导线和端口，可以存储每组摄像单元组3中的补光灯32的电源线与闸刀触头4的对应关系，以及补光灯32与扩展端口52上端口的对应定关系，对应关系在改造过程中事先存入监控终端51中，由于没有补光灯32的情况下，设备内部是一片漆黑状态不会获取到图片，所以通过控制补光灯32的电源来获取监视图片，当然也可以同时存储组内补光灯32和微型摄像头31与扩展端口52和闸刀触头4的对应关系，在启动或关闭摄像单元组3时同时控制补光灯32和微型摄像头31所连接的端口。

优选地，本实施例的监控终端51包括执行模块，用于根据人为控制生成或自动生成的指令启动相应摄像单元组3以点亮组内补光灯32及获取组内微型摄像头31所拍摄的图片；在需要的时候启动摄像单元组3，能够起到节约能源的效果。

进一步优选，监控终端51还包括图像识别模块，用于自动识别摄像单元组3所拍摄图片中闸刀触头4的状态。可以根据闸刀触头4的最新动作情况启动相应的摄像单元组4，如某个闸刀触头4接收到闭合命令/断开命令，则启动该闸刀触头4对应的摄像单元组3进行实时在线监控，并自动识别触头状态，当触头状态与命令所要求的一致时，则表示动作正常，若不一致，则发出警报。也可以定时启动各组摄像单元组4，并根据图像判断闸刀触头4是否处于正常状态，当判断为非正常状态时发出警报，正常状态时，该闭合的闸刀触头4处于闭合状态，该断开的闸刀触头4处于断开状态。

实施例三

本实施例与实施例一类似，不同之处在于，由于设备内部是一个高压环境，为了安全，设备窗上均具有用于隔离设备内外的透明窥视窗1，补光灯直接照射在透明窥视窗1上会存在反光的问题，所以实施例一中微型摄像头31获取的图片会存在比较严重的反光问题，导致所拍摄图片不够清晰。

为了解决反光问题，本实施例每组摄像单元组3的微型摄像头31与补光灯32通过错位结构错位布置以使微型摄像头31获取无/低反光图像。

具体地，如图5所示，错位结构包罩设在微型摄像头31周向外侧罩的圆台形挡光圈6，圆台形挡光圈6呈无盖无底的中空结构，且多个补光灯32分别位于圆台形挡光圈6外部，并照向组内微型摄像头31所对向的闸刀触头4。补光灯32可以安装在端盖2底壁上，也可以安装在端盖2周向内壁上。圆台形挡光圈6固定在端盖2上，且圆台形挡光圈6可以将底端固定在端盖2的底壁或周向内壁以将圆台形挡光圈6固定在端盖2上。

具体地，端盖2盖设到透明窥视窗1后，圆台形挡光圈6远离端盖底部的端面会贴合于透明窥视窗1，可以在圆台形挡光圈6贴合至透明窥视窗1的端面上绕设一圈由橡胶等柔性材料制成的缓冲带以避免圆台形挡光圈6划伤透明窥视窗1，且圆台形挡光圈6覆盖透明窥视窗1的挡光范围c包含微型摄像头31必要拍摄范围a所覆盖透明窥视窗1的透视范围d，这里的包含包括重叠情况，即挡光范围c与透视范围d重叠。必要拍摄范围指将闸刀触头4拍摄在内的最小拍摄范围，小于微型摄像头的完整拍摄范围b。

本实施例通过设置一个圆台形挡光圈6将补光灯32与微型摄像头31错位布置，使补光灯32与微型摄像头位于不同的空间，遮挡部分补光光源以避免光源照射至透视范围d而造成反射问题，补光灯32的光源从圆形挡光圈6外部透过透明窥视窗1进入设备内部以照亮闸刀触头4，能够解决反光问题，提高微型摄像头31所拍摄照片的清晰度。

实施例四

本实施例与实施例一-三类似，不同之处在于，本实施例同组摄像单元组3的微型摄像头31和补光灯32分别安装在两个透明窥视窗1处，且所述微型摄像头31的镜头和补光灯32的光照均对向组内微型摄像头31所对应的闸刀触头4以实现组内微型摄像头31与补光灯32的错位布置。

进一步地，本实施例中，监控终端51还具有执行配合模块，用于控制具有相互错位关系的摄像单元组3一次只启动一组，避免造成反光问题。

由于一个设备上具有比较多的闸刀触头4以及对应的透窥视窗1，并且设备内部是相通的，所以可以借助两个或几个透明窥视窗组合的形式形成相互错位布置结构。如图6所示，如a摄像单元组的a微型摄像头和b摄像单元组的b补光灯在a端盖中，a摄像单元组的a补光灯和b摄像单元组的b微型摄像头在b端盖中，a摄像单元组启动时，即a端盖中的a微型摄像头和b端盖中的a补光灯启动，b摄像单元组关闭，反之b摄像单元组启动，则a摄像单元组关闭，从而实现a摄像单元组和b摄像单元组之间的相互错位布置关系。本实施例通过将一组摄像单元组3的微型摄像头31和补光灯32分别安装在两个透明窥视窗1处实现两者的错位布置，并且通过两组或多组摄像单元组3之间的相互错位关系最大化实现所有闸刀触头4的无反光/低反光图像获取，当一个微型摄像头31进行工作时，其所在的透明窥视窗1中是没有光源的，因此达到解决反光问题的目的。

由于可能存在一些闸刀触头4除了自己对应的一个透明窥视窗1，没有可供利用的其余透明窥视窗1，无法进行错位布置摄像单元组3改造，这时候可以利用本实施例与实施例三结合使用。

本实施例同样采用错位的方式安装一组摄像单元组4的微型摄像头31和补光灯32，并通过各透明窥视窗的相互利用，实现两组或多组摄像单元组3之间形成相互错位布置结构，能够有效避免反光问题，从而获取较高清晰度的拍摄图片。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了透明窥视窗1；端盖2；导线孔21；凸起块22；嵌装槽23；摄像单元组3；微型摄像头31；补光灯32；闸刀触头4；外部监控系统5；监控终端51；扩展端口52；圆台形挡光圈6表等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。