一种多角度微云台影像监摄装置的制作方法

1.本实用新型涉及输电线路监摄技术领域，尤其涉及一种多角度微云台影像监摄装置。


背景技术：

2.输电线路里程长、技防成本高、管理难度大，输电线路外力破坏事件时有发生，给输电线路安全运行带来隐患。如何有效地实现输电线路廊道环境的多角度可视、可见，是保障输电线路的稳定运行的关键。目前，市面上大部分智能监摄装置能满足一定的通道影像巡检工作。但对于智能识别、微云台预设位巡检、扩展接口、扩展广角镜头等方面还存在不足，现场仅能通过手动调节一定角度进行监摄，存在一定死角，图像录制和智能识别性能已满足不了新的要求。
3.如何有效地进行线路防护，使通道隐患能够做到看得见、盯得牢、防得住，成为了一道难题。很有必要采用信息化、智能化、多通道的手段，打造输电线路全方位无死角的智能立体影像巡检。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种多角度微云台影像监摄装置，能够对输电线路的图像进行实时智能分析与检测。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.一种多角度微云台影像监摄装置，其包括电源管理单元、主控器以及与主控器连接的微处理器、外部电源、网络传输组件和摄像设备，外部电源分别为电源管理单元、主控器和摄像设备连接并提供供电电源；电源管理单元监测整个装置的电路电流和电压并反馈至微处理器，微处理器控制负载设备的电源监测与异常保护；主控器控制摄像设备的工作，摄像设备采用多角度多镜头结构并实时采集输电线路的图像，主控器和摄像设备通过网络传输组件与位于远端的后台终端硬件连接，后台终端硬件获取输电线路的图像并进行处理。
7.具体地，微处理器实时监测外部电源及负载的状态信息，对负载设备进行电源监测与异常保护；微处理器实时监测太阳能电池、蓄电池、负载通道等状态信息，当蓄电池出现过充过放现象时，及时关断蓄电池输入或输出，实现对负载设备的电源监测与异常保护。
8.进一步地，主控器上设有接口电路，主控器通过接口电路与摄像设备连接。
9.进一步地，接口电路包括无线通信接口、串口和音频接口。
10.进一步地，所述的 主控器采用mu99系列核心模组，采用android平台开发环境；
11.进一步地，所述网络传输组件包括无线网络单元和有线网络单元；无线网络单元通过4g lte、wifi、蓝牙连接至后台终端硬件，有线网络单元通过带隔离的1mbps lan接口、ble接口连接至后台终端硬件。
12.进一步地，4g lte与wifi/蓝牙选用jcg58w天线，gnss定位采用jcb62 gps蘑菇头
式全向天线，lora采用43/47m鞭状全向天线；该jcg58w天线为集成双频蘑菇头式全向组合天线。
13.进一步地，电源管理单元采用mppt能源控制技术监测电路电流和电压。
14.进一步地，电源管理单元采集外部电源状态信息进行剩余电量分级管理；在电量低的时候，电源管理单元自动切断一些非必要负载；在电量正常的时候电源管理单元控制自动开启，以延长系统工作时间。
15.进一步地，外部电源提供级联接口，在特殊应用场合通过级联的方式扩充电源容量，保障设备运行更长时间。
16.进一步地，无线网络单元与主控器之间的电连接形式为双向电连接；有线网络单元与主控器之间的电连接形式为双向电连接。
17.进一步地，外部电源采用太阳能+磷酸铁锂电池供电方式。具体地，外部电源包括33v、和4v供电电源，33v电源给微处理器进行供电，4v电源给主控器提供电源。
18.进一步地，网络传输组件采用隔离方式进行设计，隔离电压为3vac；网络接口采用隔离变压器，rs485通信采用磁耦隔离。
19.进一步地，摄像设备包括设置在微云台上的摄像头，微云台的水平回转和俯仰机构均采用蜗轮蜗杆传动。
20.本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，采用高倍数大分辨率多角度多镜头和全方位零死角微云台可控技术，实时采集输电线路的图像，并可利用ai图像识别进行智能分析与检测，针对存在的隐患和安全威胁进行影像呈现。基于边缘计算、深度学习等技术，通过智能分析设备及智能算法的部署，实现对图像及视频的智能分析，智能预警输电线路通道隐患，保障电网安全可靠运行。
附图说明
21.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；
22.图1为本实用新型一种多角度微云台影像监摄装置的结构示意图；
23.图2为本实用新型一种多角度微云台影像监摄装置的终端硬件主板框图。
具体实施方式
24.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
25.如图1或2所示，本实用新型公开了一种多角度微云台影像监摄装置，其包括电源管理单元、主控器以及与主控器连接的微处理器、外部电源、网络传输组件和摄像设备，外部电源分别为电源管理单元、主控器和摄像设备连接并提供供电电源；电源管理单元监测整个装置的电路电流和电压并反馈至微处理器，微处理器控制负载设备的电源监测与异常保护；主控器控制摄像设备的工作，摄像设备采用多角度多镜头结构并实时采集输电线路的图像，主控器和摄像设备通过网络传输组件与位于远端的后台终端硬件连接，后台终端硬件获取输电线路的图像并进行处理。
26.进一步地，摄像设备采用多角度多镜头和全方位微云台控制技术，可选集成ai图像识别技术进行智能分析与检测后，实现输电线路巡检，智能预警。
27.进一步地，摄像设备的微云台水平回转和俯仰机构均采用蜗轮蜗杆传动；该机构能静止状态下自锁，使摄像设备在看守位时，不会因风吹、振动、或者其他因素造成摄像设备位置移动。可实现摄像设备在看守位时，俯仰电机及回转电机完全断电，实现省电和监测定位高精准。
28.具体地，作为一种实施方式，前置固定16万+2万超低照度双摄实现白天超高清及夜视全彩图像采集，实现通道监测。同时设置2万像素，大于2倍光学变焦的微云台摄像机，实现细节全方位状态追踪，兼顾杆塔多角度和局部细节监测。微云台支持水平36
°
、垂直-9
°‑
+9
°
旋转，实现对设备和通道的全方位无死角抓拍。微云台摄像机须可实现水平36度旋转，垂直
±
9度转动，实现对输电通道、导线及金具、杆塔本体和塔基的全方位无死角监测。
29.优选地，本实施例采用高倍数大分辨率多角度多镜头和全方位零死角微云台可控技术，结合先进的ai图像识别技术，实现通道及设备本体巡检，智能预警输电线路通道隐患。
30.优选地，本实施例基于边缘计算、深度学习等技术，通过智能分析设备及智能算法的部署，实现对图像及视频的智能分析，提升巡检的效率及电网智能化水平，保障电网安全可靠运行，实现电网输电线路精细化巡检全覆盖。
31.优选地，本实施例通过深度学习技术实现图像识别，以多摄像机联动协同跟踪技术为主线，利用预设点位方式，跟踪巡视点位，既能满足对通道实行全天候高清和超低照度的定时监测，也能对接续金具、绝缘子等关键设备作细节监测并进行动态追踪的一体化装置，同时兼顾全局和细节，极大提高电力线路巡检效率。
32.进一步地，主控器采用mu99系列核心模组，采用android平台开发环境。
33.进一步地，主控器通过集成有无线通信、串口和音频接口的接口电路与摄像设备连接。
34.进一步地，微处理器连接至主控器；微处理器通过电源管理单元实时监测太阳能电池、蓄电池、负载通道等状态信息，当蓄电池出现过充过放现象时，及时关断蓄电池输入或输出，实现对负载设备的电源监测与异常保护。
35.进一步地，无线网络单元与主控器之间的电连接形式为双向电连接；有线网络单元与主控器之间的电连接形式为双向电连接；
36.进一步地，网络传输组件采用隔离方式进行设计，隔离电压为3vac；网络接口采用隔离变压器，rs485通信采用磁耦隔离；
37.具体而言，网络传输组件包括无线网络单元和有线网络单元；无线网络单元通过4g lte、wifi、蓝牙连接至后台终端硬件，有线网络单元通过带隔离的1mbps lan接口、ble接口连接至后台终端硬件；其中4g lte与wifi/蓝牙选用jcg58w天线，该款天线为集成双频蘑菇头式全向组合天线；gnss定位采用jcb62 gps蘑菇头式全向天线，lora采用43/47m鞭状全向天线。
38.具体地，作为可选实施方式，微处理器mcu：选用龙尚科技的mu990系列核心模组，例如mu990c。485转换芯片采用max13487，usb hub芯片采用gl850g，以太网mac+phy芯片采用ax88772bi。电源芯片选用cn3722充电管理芯片。
39.进一步地，外部电源采用功率5w的太阳能电池板+容量3ah的磷酸铁锂电池供电方式；
40.具体地，外部电源采用33v、4v电源供电，33v给微处理器进行供电，4v电源给主控器提供电源。
41.进一步地，电源管理单元采用mppt能源控制技术监测电路电流和电压，计算出太阳能阵列的输出功率，实现对最大功率点的追踪。扰动电阻r和mosfet串连在一起，在输出电压基本稳定的条件下，通过改变mosfet的占空比，改变通过电阻的平均电流。
42.进一步地，电源管理单元具有电池馈电保护控制策略和电池电量评估功能，评估电池剩余可用电量以及保护电池；电源管理单元应能够实时采集太阳能板电压/电流、电池包电压/电流状态数据；电池数据采集采用rs485接口与电池箱进行数据通讯，采用modbus协议实现太阳能充电电压、充电电流、电池电压、电流供电电流、环境温度等数据采集。
43.进一步地，电源管理单元通过采集外部电源状态信息，进行剩余电量分级管理；在电量低的时候可以自动切断一些非必要负载，在电量正常的时候再自动开启，以延长系统工作时间；外部电源应有级联接口，在特殊应用场合通过级联的方式扩充电源容量，保障设备运行更长时间。
44.本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，主控器接收音视频采集信号指令后，控制摄像设备进行实时摄像数据采集，通过无线网络单元或有线网络单元传输至后台。微处理器实时监测外部电源及负载的状态信息，对负载设备进行电源监测与异常保护；微处理器实时监测太阳能电池、蓄电池、负载通道等状态信息，当蓄电池出现过充过放现象时，及时关断蓄电池输入或输出，实现对负载设备的电源监测与异常保护。本实用新型采用高倍数大分辨率多角度多镜头和全方位零死角微云台可控技术，实时采集输电线路的图像，并可利用ai图像识别进行智能分析与检测，针对存在的隐患和安全威胁进行影像呈现。基于边缘计算、深度学习等技术，通过智能分析设备及智能算法的部署，实现对图像及视频的智能分析，智能预警输电线路通道隐患，保障电网安全可靠运行。
45.显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。