车载电力杆塔状态监测装置的制作方法

本实用新型车载电力杆塔状态监测装置，属于。

背景技术：

对电力杆塔进行定期巡视是电力维护的重要内容，在巡检电力杆塔时无法用肉眼观察判断杆塔位置状态是否正常，例如杆塔可能发生移动、形状变化、受自然灾害影响等细节无法察觉，而巡视现场工作需要的参考数据准备较为复杂，工作经验不足的巡视员不能及时有效发现问题，工作效率较低；为了提高巡视效率，方便有效评估杆塔当前状态，有必要研发一种高效电力杆塔状态监测装置。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种可以高效采集杆塔视频数据，并对视频数据进行传输处理的车载电力杆塔状态监测装置；为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：车载电力杆塔状态监测装置，包括壳体，所述壳体的顶部设置有云台和摄像头，所述壳体的侧面设置有触摸屏和无线通信模块，所述壳体的底部设置有吸盘，所述吸盘可以固定在车顶；

所述壳体的内部设置有中央控制器，所述云台的内部设置有云台电机；

所述中央控制器通过导线分别与触摸屏、无线通信模块、云台电机相连，所述中央控制器通过视频采集模块与摄像头相连；

所述中央控制器还通过导线连接有GPS定位模块和数据存储模块；

所述中央控制器的电源输入端连接有电源模块；

所述无线通信模块使用的芯片为通信芯片U1，所述无线通信模块的电路结构为：

所述通信芯片U1的1脚并接电阻R1的一端、电容C1的一端后与晶振Y1的一端相连，所述电容C1的另一端接地；

所述通信芯片U1的2脚并接电容C5的一端、电容C6的一端后接5V输入电源，所述电容C5、C6的另一端接地；

所述通信芯片U1的3脚并接电容C4的一端，电容C3的一端后接地；

所述通信芯片U1的4脚并接电阻R2的一端后与电容C3的另一端相连，所述电阻R2的另一端与电容C4的另一端相连；

所述通信芯片U1的5脚串接电感L1后与通信芯片U1的6脚相连；

所述通信芯片U1的7脚接地；

所述通信芯片U1的8脚并接电容C7的一端后接5V输入电源，所述电容C7的另一端接地；

所述通信芯片U1的9脚、10脚与中央控制器相连；

所述通信芯片U1的11脚串接电阻R3后接地；

所述通信芯片U1的13脚并接电容C8的一端后接5V输入电源，所述电容C8的另一端接地；

所述通信芯片U1的14脚、17脚相互连接后接地；

所述通信芯片U1的15脚、16脚与通信天线端口P1相连；

所述通信芯片U1的20脚并接电阻R1的另一端、电容C2的一端后与晶振Y1的另一端相连，所述电容C2的另一端接地。

所述电源模块使用的芯片为稳压器U2和U3，所述电源模块的电路结构为：

所述稳压器U2的1脚并接有极电容C10的正极、有极电容C9的正极后与电源端口P2的2脚相连；

所述稳压器U2的2脚依次并接有极电容C12的负极、有极电容C11的负极、有极电容C10的负极、有极电容C9的负极、电源端口P2的1脚后接地；

所述稳压器U2的3脚依次并接有极电容C11的正极、有极电容C12的正极、有极电容C13的正极、有极电容C14的正极后与稳压器U3的3脚相连；

所述稳压器U3的2脚依次并接有极电容C15的正极、有极电容C16的正极、输入电源VCC后与中央控制器相连；

所述稳压器U3的1脚依次并接有极电容C13的负极、有极电容C14的负极、有极电容C15的负极、有极电容C16的负极后接地。

所述摄像头中设置有广角摄像头、长焦摄像头、红外测距装置、陀螺仪。

所述无线通信模块具体为GSM通信模块，所述无线通信模块通过无线网络与监控中心计算机无线连接，所述通信芯片U1的型号为NRF401。

所述稳压器U2的型号为78M05，所述稳压器U3的型号为LM1117。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型针对目前杆塔巡视过程中频繁上下车进行固定的视频数据采集，是对电力巡检工作中的辅助和延伸，利用图像分析技术快速定位杆塔；本装置可以有效提高现场作业的工作效率，缩短了工作时间，装置内自带陀螺仪，无需调整位置即可自动修正视频采集角度，本装置可以与车内手机平板等终端设备实现互联，实现远程操控或车内操控，不下车即可完成对所有电力杆塔的定位图像分析工作；本装置设置的远程无线通信模块可以有效提高工作效率，支持为经验不足的巡视工作人员提供实时的远程协助，实现电力杆塔巡视智能化分析。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路结构示意图；

图3为本实用新型无线通信模块的电路图；

图4为本实用新型电源模块的电路图；

图中：1为壳体、2为云台、3为摄像头、4为触摸屏、5为无线通信模块、6为吸盘、7为中央控制器、8为云台电机、9为视频采集模块、10为GPS定位模块、11为数据存储模块、12为电源模块、13为监控中心计算机。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型车载电力杆塔状态监测装置，包括壳体1，所述壳体1的顶部设置有云台2和摄像头3，所述壳体1的侧面设置有触摸屏4和无线通信模块5，所述壳体1的底部设置有吸盘6，所述吸盘6可以固定在车顶；

所述壳体1的内部设置有中央控制器7，所述云台2的内部设置有云台电机8；

所述中央控制器7通过导线分别与触摸屏4、无线通信模块5、云台电机8相连，所述中央控制器7通过视频采集模块9与摄像头3相连；

所述中央控制器7还通过导线连接有GPS定位模块10和数据存储模块11；

所述中央控制器7的电源输入端连接有电源模块12；

所述无线通信模块5使用的芯片为通信芯片U1，所述无线通信模块5的电路结构为：

所述通信芯片U1的1脚并接电阻R1的一端、电容C1的一端后与晶振Y1的一端相连，所述电容C1的另一端接地；

所述通信芯片U1的2脚并接电容C5的一端、电容C6的一端后接5V输入电源，所述电容C5、C6的另一端接地；

所述通信芯片U1的3脚并接电容C4的一端，电容C3的一端后接地；

所述通信芯片U1的4脚并接电阻R2的一端后与电容C3的另一端相连，所述电阻R2的另一端与电容C4的另一端相连；

所述通信芯片U1的5脚串接电感L1后与通信芯片U1的6脚相连；

所述通信芯片U1的7脚接地；

所述通信芯片U1的8脚并接电容C7的一端后接5V输入电源，所述电容C7的另一端接地；

所述通信芯片U1的9脚、10脚与中央控制器7相连；

所述通信芯片U1的11脚串接电阻R3后接地；

所述通信芯片U1的13脚并接电容C8的一端后接5V输入电源，所述电容C8的另一端接地；

所述通信芯片U1的14脚、17脚相互连接后接地；

所述通信芯片U1的15脚、16脚与通信天线端口P1相连；

所述通信芯片U1的20脚并接电阻R1的另一端、电容C2的一端后与晶振Y1的另一端相连，所述电容C2的另一端接地。

所述电源模块12使用的芯片为稳压器U2和U3，所述电源模块12的电路结构为：

所述稳压器U2的1脚并接有极电容C10的正极、有极电容C9的正极后与电源端口P2的2脚相连；

所述稳压器U2的2脚依次并接有极电容C12的负极、有极电容C11的负极、有极电容C10的负极、有极电容C9的负极、电源端口P2的1脚后接地；

所述稳压器U2的3脚依次并接有极电容C11的正极、有极电容C12的正极、有极电容C13的正极、有极电容C14的正极后与稳压器U3的3脚相连；

所述稳压器U3的2脚依次并接有极电容C15的正极、有极电容C16的正极、输入电源VCC后与中央控制器7相连；

所述稳压器U3的1脚依次并接有极电容C13的负极、有极电容C14的负极、有极电容C15的负极、有极电容C16的负极后接地。

所述摄像头3中设置有广角摄像头、长焦摄像头、红外测距装置、陀螺仪。

所述无线通信模块5具体为GSM通信模块，所述无线通信模块5通过无线网络与监控中心计算机13无线连接，所述通信芯片U1的型号为NRF401。

所述稳压器U2的型号为78M05，所述稳压器U3的型号为LM1117。

本实用新型提供的车载电力杆塔状态监测装置包括两部分硬件，一部分为摄像采集模块，另一部分为数据处理模块，所述摄像头3为球形视频数据采集模块，包含一个广角摄像头、一个长焦摄像头、一个红外测距装置、一个陀螺仪，可以满足对远近距离的电力杆塔进行视频数据的采集，所述摄像头3可实现水平360度转动，垂直115度转动，内置的陀螺仪可保证球形采集装置始终处于水平状态。

所述摄像头3的下方设置有数据处理装置和固定装置，所述外壳1的表面固定有一个GSM天线，根据实际需要也可以另外扩展设置WIFI通信模块，壳体1内部还设置有GPS定位模块10、中央处理器7、数据存储模块11、电源模块12等，结构紧凑，集成度高。

本装置将采集到的GPS定位数据和红外测距数据实时传输至中央控制器7，所述中央控制器7通过计算处理可以准确得出电力杆塔所在位置，并根据红外测距数据控制摄像头3快速完成对焦，从而采集到更清晰的电力杆塔图像；

所述无线通信模块5主要担负机动车辆与监控中心进行无线数据交换任务，由核心芯片 NRF401及其附属元器件构成，所述通信芯片U1是双信道、高性能、低功耗的专用无线通信芯片，工作频率为433.93/434.33MHz，最高通信速率为20kbps，可以直接与中央控制器7通过串口连接，进行异步通信，实现数据发送和接收，并且无需对数据进行编码，可以将采集和处理后的视频数据实时反馈至监控中心，有效提高监控效率，同时可以接收有关电力专家的维护意见。

另一方面，设置的无线通信模块5同时支持用户使用手机对中央控制器7进行直接控制，可以方便工作人员在车内对装置进行控制，并通过配套的分析软件实现对电力杆塔位置的动态分析，该分析软件具体为图像对比软件，可以通过与电力杆塔图像的历史数据进行对比，分析得出电力杆塔是否存在位移、变形等问题。

本装置可通过吸盘6固定在车顶，也可使用专用的固定设备固定在车顶行李架上，固定后与监控车辆保持稳固，不易晃动或掉落；整个装置可以使用车载12V点烟器实时供电，也支持连接常用220V交流电使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。