一种隧道电缆故障巡检及绝缘故障自动修复的智能装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109765457A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201811543417.7(22)申请日2018.12.17(71)申请人国网山西省电力公司晋中供电公司地址030600山西省晋中市榆次区迎宾路85号申请人西南大学(72)发明人要粮安申洲韩丽刘玲谢强孙凯周渠(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.G01R31/08(2006.01)G01N21/84(2006.01)G01N33/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种隧道电缆故障巡检及绝缘故障自动修复的智能装置(57)摘要本发明涉及一种隧道电缆故障巡检及绝缘故障自动修复的智能装置，属于隧道电缆技术领域。包括装置车体、行进轮、360°全景摄像头、热红外成像仪、支撑杆、LED照明灯、空气监测模块、底座、修复控制臂、支撑臂、执行臂、绝缘修复组件和电缆修复片存储盒；本发明增加了绝缘修复模块，可以对绝缘故障进行及时修复。本发明具体采用机械臂加热电缆修复片包裹绝缘故障点的方式，同时该设备可以自动将电缆修复片夹至机械手臂，不需要人工更换修复片，一次巡检，可修复多个故障点。同时能够满足隧道内部的气体环境监测以及实时传输数据至移动终端等电缆隧道巡检装置的基本功能。CN109765457ACN109765457A权利要求书1/2页1.一种隧道电缆故障巡检及绝缘故障自动修复的智能装置，其特征在于：包括装置车体、行进轮、360°全景摄像头、热红外成像仪、支撑杆、LED照明灯、空气监测模块、底座、修复控制臂、支撑臂、执行臂、绝缘修复组件和电缆修复片存储盒；所述装置车体内包含控制器、电源模块、通信模块、驱动模块和RFID定位模块；控制器分别与通信模块、驱动模块、RFID定位模块、360°全景摄像头、热红外成像仪、空气监测模块、修复控制臂和绝缘修复组件相连；所述控制器还与移动终端通过WiFi通信模块相连，用于把本装置当前位置、摄像头实时图像、红外热像图、空气监测数据和绝缘修复情况传送至移动终端；所述电源模块与控制器电连接；所述控制器用于接收和处理摄像头、热红外成像仪、空气监测模块所采集的数据，接收移动终端所发送的控制指令，向绝缘修复组件及修复控制臂发送指令；所述行进轮由驱动电机驱动，与驱动模块连接；360°全景摄像头和热红外成像仪用于对电缆隧道内电缆的情况进行监测，分别与控制器相连，控制器控制360°全景摄像头和热红外成像仪的旋转动作；所述支撑杆为空心结构，内部为连接红外摄像仪、360°全景摄像头3与处理器的连接线；所述修复控制臂设置在底座8上，修复控制臂9、支撑臂10和执行臂11组成修复机械臂，与绝缘修复组件12相连；所述电缆修复片存储盒内装有电缆修复片，用于放置电缆修复片；所述绝缘修复组件由加热片和机械手组成，用于绝缘故障的修复；本装置在行进过程中，由360°全景摄像头与热红外成像仪同时对周围环境进行图像采集，并实时传送至控制器进行数据处理；图像检测过程为：首先对于热红外成像仪的图像，识别其中发热的故障点，并向移动终端发送警报；移动终端通过操控360°全景摄像头具体局部的情况；若故障点位于电缆上，进一步通过360°全景摄像头单元进行放大拍摄处理；第一步对360°全景摄像头采集到的图像进行灰度处理；第二步确定筛选区域，进行电缆检测，识别区域内组成带状黑色像素点的部分，确定为电缆区域；第三歩进行破损点检测处理，识别到破损点后，处理器根据RFID定位信息将故障点的位置发送至移动终端；同时处理器向绝缘修复组件发送修复命令，开始进行绝缘修复；绝缘故障修复过程为：电缆修复片放置于电缆修复片存储盒内；当监测到绝缘故障时，处理器发送修复命令，修复控制臂控制支撑臂和执行臂先从电缆修复片存储盒内夹出电缆修复片至机械手内，然后靠近绝缘故障点；当到达故障位置时，机械手开启，将机械手内部的电缆修复片包裹在绝缘破损处；加热片进行加热，电缆修复片受热收缩，紧紧包裹在破损的电缆上；完成修复工作。2.根据权利要求1所述的一种隧道电缆故障巡检及绝缘故障自动修复的智能装置，其特征在于：所述控制器用于接收所采集的数据包括对得到的图像进行灰度处理，确定筛选区域，电缆检测，破损点检测，判断电缆绝缘情况；2CN109765457A权利要求书2/2页当发生绝缘破损时，控制器能够控制修复控制臂及绝缘修复组件对故障点进行修复；控制器识别热红外成像仪的图像中的发热故障点，并向移动终端发送警报；控制器对空气监测模块得到的数据进行处理，当阈值超过规定时，向移动终端发出警报。3.根据权利要求1所述的一种隧道电缆故障巡检及绝缘故障自动修复的智能装置，其特征在于：所述行进轮采