[发明专利]一种基于嵌入式计算机的紫外内窥系统设计方法

说明书

本发明公开了一种基于嵌入式计算机的紫外内窥系统设计方法,所述方法包括以下步骤：第一步，研究紫外内窥系统的整体需求、图像采集技术、嵌入式计算机技术、紫外脉冲检测原理和GPRS无线通信技术；第二步，研究紫外内窥系统的硬件系统设计；第三步，研究基于Linux的嵌入式软件系统的开发流程；第四步，研究紫外内窥系统的软件系统设计。本发明的基于嵌入式计算机的紫外内窥系统设计方法，通过对电力设备内部特殊环境的研究，将紫外放电检测和视频内窥技术相结合，实现了基于无线GPRS的电力设备紫外放电的远程实时在线监测。

技术领域

本发明涉及一种基于嵌入式计算机的紫外内窥系统设计方法，属于计算机软硬件设计技术领域。

背景技术

在电力系统中应用以及发展新的状态监测和设备检修技术已成为电力部门最重要的任务之一；这种需要主要是由两方面的原因促成的：一）电气设备是组成电力系统的基本元件，是保证供电可靠性的基础；无论是大型关键设备如发电机、变压器，还是小型设备如电力电容器、绝缘子等，一旦发生失效，必将引起局部甚至全部地区的停电，这将会造成巨大的经济损失；而有些电气设备本身也比较昂贵；二）人工智能技术、信号处理技术、传感器技术以及计算机技术的发展使得对电气设备实施有效的状态监测成为可能；由于状态监测和设备检修系统在经济性、可靠性和智能化方面的进一步提高，状态监测和设备检修技术将在电力系统中获得广泛的应用。然而，状态监测现在根本就不够完善仍需要发展，目前的研究开发工作主要集中在：监测系统的自动化、可靠性和灵敏性方面，并且希望系统的成本不会太高；现在的网络时代，Internet已经成为人们生活中的重要组成部分，由于嵌入式计算机系统强大的处理能力和网络通信能力，嵌入式计算机系统己经深入到了人们生活的方方面面，把嵌入式计算机应用到电力设备紫外监测中具有非常现实而可行的意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种基于嵌入式计算机的紫外内窥系统设计方法，通过对电力设备内部特殊环境的研究，将紫外放电检测和视频内窥技术相结合，实现了基于无线GPRS的电力设备紫外放电的远程实时在线监测。

本发明的基于嵌入式计算机的紫外内窥系统设计方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，研究紫外内窥系统的整体需求、图像采集技术、嵌入式计算机技术、紫外脉冲检测原理和GPRS无线通信技术；

第二步，研究紫外内窥系统的硬件系统设计，包括嵌入式计算机硬件平台的构建、紫外内窥探头的研制和GPRS模块的选择；

第三步，研究基于Linux的嵌入式软件系统的开发流程，包括虚拟机的搭建，嵌入式Qt的研究与应用和基于嵌入式Qt的软件开发流程；

第四步，研究紫外内窥系统的软件系统设计，包括嵌入式计算机软件平台的构建、基于Qtopia的紫外内窥系统的软件设计和基于GPRS网络的软件设计。

进一步地，所述第二步中在嵌入式硬件平台构建中选择ARM9芯片；在紫外内窥探头的研制中选择Mini型的CMOS摄像头和82868紫外传感器；在GPRS模块中选择MC35模块。

进一步地，所述第四步中在嵌入式计算机软件平台的构建中，研究嵌入式系统的引导程序、Linux系统、驱动程序、文件系统和图形界面Qtopia；在基于Qtopia的紫外内窥系统的软件设计中，研究视频图像的采集过程和紫外脉冲检测的实现；在基于GPRS网络的软件设计中，研究Linux下的串口程序设计和GPRS程序设计。

本发明与现有技术相比较，本发明的基于嵌入式计算机的紫外内窥系统设计方法，利用日盲型的紫外传感器，可以通过检测特定波长的紫外线来正确检测电力设备的放电；通过对电力设备内部特殊环境的研究，将紫外放电检测和视频内窥技术相结合，实现了基于无线GPRS的电力设备紫外放电的远程实时在线监测；模拟试验和高压放电试验证明了该系统能够可靠地运行，有效地防止由放电引起的电力事故的发生；为电力设备的状态监测和设备检测探伤可提供数据基础和技术保障，对紫外内窥新技术的推广应用有着很大的现实意义。