[发明专利]基于紫外可见光图像融合检测的巡检机器人及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像检测领域，特别是指一种基于紫外可见光图像融合检测的巡检机器人及检测方法。

背景技术

高压设备投入运行后，由于表面粗糙不均、污秽、结构缺陷、导体接触不良等原因，会引起设备场强分布不均，造成电晕、电弧等放电现象。电晕、电弧放电时会伴随有电、光、热、声波、化合物等产生。目前，利用这些特征信号对电气设备进行局部放电检测的技术有观察法、超高频法、超声波法、红外成像法、光测法、绝缘油色谱分析法、紫外成像法等。其中，红外热像技术于八十年代开始应用于我国电力行业，目前，红外热成像技术在我国电力系统中应用日益广泛，它已成了开展电气设备状态检查的必备手段。紫外成像法是一种新兴的通过检测电晕、电弧放电来识别电力设备绝缘状态的技术。

实际应用中，本发明的发明人发现，现有的非手持式巡检装置虽然可以通过红外热成像技术检测各种致热型设备的温度，或者明火现象，但受日光照射影响很大，容易出现误警；紫外成像技术虽然可以检测到电晕、电弧等放电现象，但不能做出基于设备的故障判定，也存在一定缺陷性。因此，有必要提供一种更全面、更易于判定设备故障的巡检装置和检测方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于紫外可见光图像融合检测的巡检机器人及其检测方法，能够自动检测电力设备的故障，且并更便于检测人员识别出设备的故障。

基于上述目的本发明提供的一种基于紫外可见光图像融合检测的巡检机器人，包括移动平台本体、行走装置、云台、可见光成像仪、紫外成像仪以及图像融合器：

所述移动平台本体上设置有控制器以及与所述控制器连接的电池单元和电机驱动装置；所述控制器用于控制所述巡检机器人沿预设的路线行走、在预设的位置停止并且按照预设的角度调整所述巡检机器人的云台的旋转方向；

所述行走装置设置在所述移动平台本体底部并与所述控制器连接；

所述云台设置在所述移动平台本体上方，并与所述控制器连接；

所述可见光成像仪与所述控制器连接，用于拍摄并输出可见光图像；

所述紫外成像仪与所述控制器连接，用于拍摄并输出紫外图像；

所述图像融合器与所述可见光成像仪、所述紫外成像仪连接，用于融合所述可见光图像和所述紫外图像并显示；

所述可见光成像仪、所述紫外成像仪以及所述图像融合器固定在所述云台上，所述可见光成像仪、所述紫外成像仪的镜头朝向同一方向。

优选的，所述紫外成像仪包括：

紫外CCD，用于将接收到的紫外光子信号转换为模拟电信号；

水平驱动信号产生单元，与所述紫外CCD连接，用于为所述紫外CCD 提供水平驱动电压；

垂直驱动信号产生单元，与所述紫外CCD连接，用于为所述紫外CCD 提供垂直驱动电压；

偏置电压产生电路，与所述水平驱动信号产生单元、所述垂直驱动信号产生单元连接，用于为所述水平驱动信号产生单元、所述垂直驱动信号产生单元输出的电压提供偏置电压。

优选的，所述紫外成像仪还包括：

模拟视频信号处理单元，与所述紫外CCD连接，用于对所述紫外CCD 输出的模拟电信号进行相关双采样、增益调整，并转换为数字信号输出；

视频数据处理单元，与所述模拟视频信号处理单元连接，用于将所述模拟视频信号处理单元输出的数字信号进行格式转换。

优选的，所述水平驱动信号产生单元包括：

水平驱动时序发生子单元，用于输出水平时序信号；

水平电压驱动电路，与所述水平驱动时序发生子单元连接，用于将所述水平时序信号转换为符合所述紫外CCD驱动电压要求的水平驱动信号。

优选的，所述垂直驱动信号产生单元包括：

垂直驱动时序发生子单元，用于输出垂直时序信号；

垂直电压驱动电路，与所述垂直驱动时序发生子单元连接，用于将所述垂直时序信号转换为符合紫外CCD驱动电压要求的垂直驱动信号。

优选的，所述可见光成像仪、所述紫外成像仪以及所述图像融合器外部设置有防水保护罩，所述防水保护罩固定在所述云台上；所述防水保护罩上设置有防水法兰盘，所述防水法兰盘上设置有玻璃窗，所述可见光成像仪以及所述紫外成像仪的镜头能够透过所述玻璃窗拍摄图像。

优选的，所述移动平台本体为内部中空的箱体结构，所述控制器、所述电池单元以及所述电机驱动装置设置在所述移动平台本体内部，所述云台设置在所述移动平台本体的顶面上；

所述行走装置包括位于后部的两个驱动车轮以及位于前部两个从动车轮。