一种无人机载用紫外成像电晕检测系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电晕检测领域，尤其涉及一种无人机载用紫外成像电晕检测系统与方法。
【背景技术】
[0002]电力系统中的高压设备在发生电气放电时，根据电场强度的不同，会产生电晕、闪络或者电弧。在电晕放电过程中，空气中的电子不断获得和释放能量。当电子释放能量时，会向外辐射紫外线。因此，可通过紫外成像技术对电晕放电进行探测。在电力巡检中，紫外成像电晕检测通常采用双波段成像，即通过日盲紫外成像系统进行紫外光成像，通过可见光成像系统进行可见光成像，使得在日光下即可获得清晰的紫外光图像，从而与目前普遍使用的红外成像检测技术形成有效互补。另外，由于紫外成像电晕检测既保证了紫外信号的质量，又保留了背景图像的信息，因此工作可靠、误报率低。
[0003]与此同时，无人机技术的快速发展为电力巡检提供了新的有效手段。当前，电力巡检主要采用人工巡检或有人机载巡检方式。其中，人工巡检成本效率比较低，而有人机载巡检成本比较高。采用无人机载巡检方式将会在提高效率的同时有效的节约成本。此外，采用无人机载巡检方式也可有效解决山区、丘陵等特殊地区人工巡检难的问题。
[0004]因此，现有技术亟需设计一种新的无人机载用紫外成像电晕检测装置与方法，以便于对电力线路和电力设备的状态进行评估，并有效解决目前没有适合小型无人机搭载的紫外成像电晕检测装置的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供了一种无人机载用紫外成像电晕检测系统与方法，有效解决了目前没有适合小型无人机搭载的紫外成像电晕检测装置的问题。
[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种无人机载用紫外成像电晕检测系统。所述系统包括:
[0007]电晕检测装置、地面设备、上位机;其中，电晕检测装置包括紫外光成像单元、可见光成像单元、电源与控制板、图像存储板；
[0008]所述紫外光成像单元用于获取待测信号的紫外光视频信号;所述可见光成像单元用于获取待测信号的可见光视频信号；
[0009]所述电源与控制板用于将紫外光视频信号分为第一紫外光视频信号和第二紫外光视频信号，将可见光视频信号分为第一可见光视频信号和第二可见光视频信号;并将第一紫外光视频信号和第一可见光视频信号输出至所述图像存储板，将第二紫外光视频信号输出至所述可见光成像单元中的可见光相机的外同步接口，将分画面视频信号或第二可见光视频信号通过上位机选通输出至地面设备；
[0010]所述图像存储板用于根据第一紫外光视频信号和第一可见光视频信号生成分画面视频信号，并将所述分画面视频信号发送给电源与控制板。[0011 ]优选的，所述紫外光成像单元包括紫外镜头、日盲紫外滤光片、紫外光相机;所述可见光成像单元包括可见光镜头、可见光相机。
[0012]优选的，所述电源与控制板包括紫外光相机增益调节模块;所述紫外光相机增益调节模块用于在地面设备的控制下对所述紫外光相机进行增益调节。
[0013]优选的，所述增益调节具体为:地面设备向上位机发送增益控制指令;上位机将接收的增益控制指令转发给紫外光相机增益调节模块;紫外光相机增益调节模块根据所述增益控制指令对紫外光相机的增益进行调节。
[0014]优选的，所述电源与控制板包括存储状态控制模块;所述存储状态控制模块用于在地面设备的控制下对所述图像存储板的存储状态进行调节。
[0015]优选的，对所述图像存储板的存储状态进行调节具体为:地面设备向上位机发送存储状态控制指令;上位机将接收的存储状态控制指令转发给存储状态控制模块;存储状态控制模块根据所述存储状态控制指令对所述图像存储板的存储状态进行调节。
[0016]优选的，所述电源与控制板还包括断电保护模块;所述断电保护模块用于为所述电晕检测装置提供断电保护。
[0017]优选的，所述电源与控制板还包括电源稳压模块、电源输出模块;所述电源稳压模块用于对输入的电压进行稳压、转换，并通过所述电源输出模块为所述电晕检测装置提供工作电压。
[0018]优选的，所述电晕检测装置还包括底板、封闭式外壳。
[0019]根据本发明的另一个方面，提供了一种无人机载用紫外成像电晕检测方法。所述方法包括:
[0020]S1、将来自待测区域的待测信号分别输入紫外光成像单元和可见光成像单元，用于获取待测信号的紫外光视频信号和可见光视频信号，并将获取的紫外光视频信号和可见光视频信号分别输入电源与控制板；
[0021]S2、电源与控制板将采集的紫外光视频信号分为第一紫外光视频信号和第二紫外光视频信号，将可见光视频信号分为第一可见光视频信号和第二可见光视频信号；
[0022]S3、电源与控制板将第一紫外光视频信号与第一可见光视频信号输出至图像存储板，用于生成分画面视频信号；将第二紫外光视频信号输出至所述可见光成像单元中的可见光相机的外同步接口 ；
[0023]S4、将所述分画面视频信号或第二可见光视频信号通过上位机选通输出至地面设备。
[0024]优选的，在步骤S4之后，所述方法还包括:
[0025]S5、通过地面设备对所述紫外光成像单元中的紫外光相机进行增益控制。
[0026]优选的，在步骤S4中，所述增益控制具体为:通过地面设备向上位机发送增益控制指令;上位机将接收的增益控制指令转发给电源与控制板；电源与控制板根据所述增益控制指令对紫外光相机的增益进行调节。
[0027]优选的，在步骤S4或步骤S5之后，所述方法还包括:通过地面设备对所述图像存储板的存储状态进行控制。
[0028]优选的，对所述图像存储板的存储状态进行控制具体为:通过地面设备向上位机发送存储状态控制指令;上位机将接收的存储状态控制指令转发给电源与控制板；电源与控制板根据所述存储状态控制指令对图像存储板的存储状态进行调节。
[0029]根据本发明的技术方案，通过选通方式给地面设备传输不同的视频图像，降低了图像传输带通要求，同时有利于地面操作人员实时了解紫外成像电晕检测装置的工作状态;通过地面设备实时调节紫外相机的增益大小，保证了紫外光成像的清晰度，提高了电晕检测的效果;通过提供一种适用于无人机载的紫外成像电晕检测系统，有效解决了山区、丘陵等特殊地区人工巡检难的问题。
【附图说明】
[0030]通过以下参照附图而提供的【具体实施方式】部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中:
[0031]图1是本发明实施例的无人机载用紫外成像电晕检测系统的结构示意图；
[0032]图2是本发明实施例的无人机载用紫外成像电晕检测方法的流程图；
[0033]1、紫外光成像单元;2、可见光成像单元;3、电源与控制板;4、图像存储板;5、地面设备；6、上位机；101、紫外光镜头；102、日盲紫外滤光片；103、紫外光相机；201、可见光镜头;202、可见光相机。
【具体实施方式】
[0034]下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
[0035]目前，电力巡检主要包括人工巡检或有人机载巡检方式。其中，人工巡检的效率较低，有人机载巡检