一种电力设备的安全巡查装置的制作方法

本实用新型涉及电力技术领域，具体涉及一种电力设备的安全巡查装置。

背景技术：

电力配网主要包括发电设备、输电设备、变电设备、配电设备和用电设备，配网过程中关键是设备保护，尤其变电站中存在大量的高压设备，例如变压器、母线、耦合电容器和高压电缆等，它们的运行状态好坏直接决定电力系统的安全和效益。为确保输电线路的可靠性，及时发现线路损伤和隐患，电力部门必须定期对输电线路进行巡检，若不能得到及时有效的处理，很可能会发展成严重的事故，造成设备损坏甚至人员伤亡。因此，对电力设备进行定期和有效的巡检，保证电力设备的正常运行尤其重要。

传统电力设备的巡检主要为人工巡检方式，此方式受到自然环境和巡检设备的制约，成本高、效率低、漏检率及误检率大，检查效果比较差。目前，随着图像处理和计算机视觉技术的发展，使用计算机视觉识别电力设备，并且分析电力设备的日常运行状态在电力系统检测中发挥着越来越重要的作用，实时监测电力设备的运行状态尤为重要。

然而，目前的电力设备的巡查装置中用到的基于图像识别分类方法需要人工标注大量的样本数据，耗时费力，经济成本高，因此，我们急需一种经济适用的巡查装置，避免大量人工标注样本数据的弊端，降低经济成本并提高巡查装置的报警准确率，进而保证电力设备的安全性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：目前的电力设备的巡查装置需要人工标注大量的样本数据，耗时费力，经济成本高，识别率不高，造成对电力设备故障的预警准确率低的问题，本实用新型提供了解决上述问题的一种电力设备的安全巡查装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种电力设备的安全巡查装置，包括车体，所述车体底部设置有至少两个万向轮，所述车体内设置有主控模块、信息处理模块和无线通信模块，所述车体侧边设置有至少一个红外避障传感器，所述车体上设置有蓄电池，所述蓄电池与所述主控模块、信息处理模块和无线通信模块电性连接；所述蓄电池侧边设置有补光灯和报警器，所述蓄电池上设置有转动装置，所述转动装置包括微电机和转动杆，所述微电机带动转动杆转动；所述转动装置上连接有转接杆，所述转接杆上设置有摄像头和红外测温探头，所述摄像头和所述红外测温探头均与所述蓄电池电性连接。

本实用新型上述方案的原理是：由于目前的电力设备的巡查装置需要人工标注大量的样本数据，耗时费力，经济成本高，识别率不高，造成对电力设备故障的预警准确率低的问题，本实用新型采用上述方案通过移动的车体携载摄像头和红外测温探头对发电站或者供电所的电力设备进行定期和全方位的信息采集，采集后的图像信息通过无线通信模块传送到主控模块，由主控模块控制信息处理模块进行图像处理，在信息处理模块采用不需要人工标注大量样本数据的模型对采集到的样本数据进行处理和识别，识别出异常的信息，把异常信号发送主控模块，由主控模块通过报警器进行异常电力设备预警，在本实用新型移动的过程中，通过红外避障传感器躲避障碍物，通过转动装置控制摄像头和红外测温探头随转接杆转动，由蓄电池提供电源，节能环保；本实用新型结构简单、可操作性高，减少了人力成本，针对不同类型的电力设备的异常识别率高。

进一步地，所述信息处理模块，所述信息处理模块连接所述主控模块，用于通过无线通信模块接收所述摄像头和所述红外测温探头采集的信息，并对所述采集的信息进行图像处理和图像识别，借助图像识别对采集到的图像信息识别出异常图像。

进一步地，所述信息处理模块包括图像模型生成模块和图像识别模块，图像模型生成模块，用于接收所述摄像头和所述红外测温探头采集的电力设备图像信息，生成基于自适应聚类的图像模型；图像识别模块，采用所述图像模型生成模块对所述电力设备图像信息进行聚类，并识别出异常图像，把采集到的图像信息输入图像模型生成模块进行不同类型电力设备图像的聚类，识别出异常簇即为异常图像。

进一步地，所述转接杆一端通过万向节连接所述摄像头，所述转接杆另一端通过万向节连接所述红外测温探头，保证摄像头和红外测温探头可以360度旋转，采集全方位更精准的电力设备图像信息。

进一步地，所述报警器采用声光报警器，进行异常报警，引起管理人员的注意。

进一步地，所述主控模块采用型号AT89C51的控制芯片。

进一步地，所述车体底部设置有四个万向轮，保证车体移动的稳定性。

进一步地，所述万向轮设置有制动装置，通过制动装置防止车体停止时万向轮的滑动，使车体停靠更稳。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型通过移动的车体携载摄像头和红外测温探头对发电站或者供电所的电力设备进行定期和全方位的信息采集，采集后的图像信息通过无线通信模块传送到主控模块，由主控模块控制信息处理模块进行图像处理，在信息处理模块采用不需要人工标注大量样本数据的模型对采集到的样本数据进行处理和识别，识别出异常的信息，把异常信号发送主控模块，由主控模块通过报警器进行异常电力设备预警；

2、本实用新型通过图像模型生成模块，接收所述摄像头和所述红外测温探头采集的电力设备图像信息，生成基于自适应聚类的图像模型，不需要人工标注大量图像样本数据，节约人工成本，提高了经济效率，并且针对异常数据识别率达到了需要人工标注大量数据的情况；

3、本实用新型结构简单、可操作性高，减少了人力成本，针对不同类型的电力设备的异常识别率高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的主视结构示意图。

图2为本实用新型的图像识别流程图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-车体，2-主控模块，3-信息处理模块，3a-图像模型生成模块，3b-图像识别模块，4-无线通信模块，5-万向轮，6-红外避障传感器，7-蓄电池，8-补光灯，9-报警器，10-转动装置，10a-微电机，10b-转动杆，11-转接杆，12-摄像头，13-红外测温探头，14-制动装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1、图2所示，一种电力设备的安全巡查装置，包括车体1，所述车体1底部设置有至少两个万向轮5，所述车体1内设置有主控模块2、信息处理模块3和无线通信模块4，所述车体1侧边设置有至少一个红外避障传感器6，所述车体1上设置有蓄电池7，所述蓄电池7与所述主控模块2、信息处理模块3和无线通信模块4电性连接；所述蓄电池7侧边设置有补光灯8和报警器9，所述蓄电池7上设置有转动装置10，所述转动装置10包括微电机10a和转动杆10b，所述微电机10a带动转动杆10b转动；所述转动装置10上连接有转接杆11，所述转接杆11上设置有摄像头12和红外测温探头13。

所述信息处理模块3，所述信息处理模块3连接所述主控模块2，用于通过无线通信模块4接收所述摄像头12和所述红外测温探头13采集的信息，并对所述采集的信息进行图像处理和图像识别，借助图像识别对采集到的图像信息识别出异常图像。

所述信息处理模块3包括图像模型生成模块3a和图像识别模块3b，图像模型生成模块3a，用于接收所述摄像头12和所述红外测温探头13采集的电力设备图像信息，生成基于自适应聚类的图像模型；图像识别模块3b，采用所述图像模型生成模块3a对所述电力设备图像信息进行聚类，并识别出异常图像，把采集到的图像信息输入图像模型生成模块3a进行不同类型电力设备图像的聚类，由图像识别模块3b识别出异常簇即为异常图像。

具体图像识别流程如图2所示，其中，电力设备图像信息特征包括图像颜色特征、图像纹理特征、图像形状特征；F统计量采用现有技术中的定义，F统计量用到此处反应的不同电力设备类与类之间的距离以及类内数据对象间的距离，当类内各数据对象间距离越小而类间距离越大时，F统计量越大，表明聚类结果越好，在现有的K均值算法中引入F统计量对K均值进行改进，来自适应去选择最佳聚类数以达到较好的聚类效果，经过改进的自适应聚类模型用于图像模型生成模块3a。

所述转接杆11一端通过万向节连接所述摄像头12，所述转接杆11另一端通过万向节连接所述红外测温探头13，保证摄像头12和红外测温探头13可以360度旋转，采集全方位更精准的电力设备图像信息。

所述报警器9采用声光报警器，进行异常报警，引起管理人员的注意，进一步还可以把异常报警信号上传到服务器，由维修人员进行后续的维护。

所述主控模块2采用型号AT89C51的控制芯片。

所述车体1底部设置有四个万向轮5，保证车体移动的稳定性；所述万向轮5设置有制动装置14，通过制动装置防止车体停止时万向轮的滑动，使车体停靠更稳。

本实用新型的工作原理是：通过移动的车体1携载摄像头12和红外测温探头13对发电站或者供电所的电力设备进行定期和全方位的信息采集，采集后的图像信息通过无线通信模块4传送到主控模块2，由主控模块2控制信息处理模块3进行图像处理，在信息处理模块3采用不需要人工标注大量样本数据的模型对采集到的样本数据进行处理和识别，识别出异常的信息，把异常信号发送主控模块2，由主控模块2通过报警器9进行异常电力设备预警，在本实用新型移动的过程中，通过红外避障传感器6躲避障碍物，通过转动装置10控制摄像头12和红外测温探头13随转接杆11转动，由蓄电池7提供电源，节能环保。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。