用于輸電線防護(hù)的三維成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及輸電線路安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體地，涉及用于輸電線防護(hù)的三維成像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，輸電線路越來越密集，運(yùn)行環(huán)境日趨復(fù)雜；眾多輸電線路橫跨公路、鐵路、橋梁、河流、湖泊以及穿越高山、建筑群等，輸電線路的安全越來越受到各種違章施工、違章建筑、違章樹木、漂浮物以及鳥害等的嚴(yán)重威脅。
[0003]全國(guó)各地輸電線路受外力破壞事故時(shí)有發(fā)生，如:施工工地現(xiàn)場(chǎng)正處在輸電線路下方或附近，施工器具(主要是吊車、挖掘機(jī)、混凝土攪拌車等高大施工機(jī)械)在操作過程中，其高挑突出部分有時(shí)會(huì)進(jìn)入輸電線路的安全限距內(nèi)致使線路對(duì)其放電，甚至碰掛到輸電線路導(dǎo)致跳閘、停電事故。又如輸電線路在跨越公路時(shí)，由于車輛超高，輸電線路缺乏警示標(biāo)志，導(dǎo)致輸電線路受到破壞；還有一些輸電線路在跨越江河時(shí)，一些大型輪船，挖沙船等設(shè)備在漲潮時(shí)又未載貨物的情況下從輸電線路下方通過，其超高部分造成輸電線路的破壞等。還有一些線路跨越建筑或林區(qū)，樹木的生長(zhǎng)和風(fēng)力的作用導(dǎo)致線路對(duì)樹木的絕緣距離不夠而發(fā)生放電。
[0004]根據(jù)調(diào)研，目前已有一些輸電線路防外力破壞裝置在電力系統(tǒng)中進(jìn)行了試用，依據(jù)其安裝位置分為兩種:一種是固定于鐵塔上，以激光測(cè)距或者微波測(cè)距為基本原理，采用太陽能電池板和蓄電池供電；另一種安裝于高壓導(dǎo)線上，以超聲波測(cè)距為基礎(chǔ)，采用感應(yīng)取電方式直接從導(dǎo)線中獲得供電電源。220kV輸電線路的檔距一般超過200米，同塔雙回線路的兩回導(dǎo)線之間的寬度大于15米，而導(dǎo)線最低點(diǎn)的離地距離可能小于10米；對(duì)于安裝于鐵塔上的防外力破壞裝置，其測(cè)距傳感器也安裝于鐵塔上，其要測(cè)量距離200米處0.5米的高度差，要求其垂直掃描角度精確達(dá)到0.2度。微波測(cè)距天線的波束難以做到0.5度以內(nèi)，而且體積巨大；桿塔的搖擺和振動(dòng)會(huì)影響激光掃描系統(tǒng)的工作，使其也難以保證0.2度的垂直掃描精度；并且，小規(guī)模激光測(cè)距系統(tǒng)(價(jià)值低于10萬)受氣候影響很大，在霧霾和陰天等天氣情況下，其能保證的測(cè)距距離不大于100米。同時(shí)，由于桿塔之間的檔距很大，線路最低點(diǎn)對(duì)地距離相對(duì)很小，桿塔周邊的樹木等對(duì)這類裝置的測(cè)量形成干擾，很容易導(dǎo)致誤報(bào)警。直接安裝于輸電導(dǎo)線上的防外力破壞球體裝置一般采用超聲波測(cè)距技術(shù)，受限于超聲波測(cè)距距離的限制，其能夠保護(hù)的導(dǎo)線區(qū)域很有限。
[0005]傳統(tǒng)的輸電線路監(jiān)控裝置如視頻監(jiān)控設(shè)備等只能安裝在輸電線路鐵塔上，體積龐大，安裝復(fù)雜；其采用太陽能和蓄電池的供電方式。由于太陽能板的安裝角度不理想、現(xiàn)場(chǎng)污穢、連續(xù)陰雨天以及蓄電池的壽命等導(dǎo)致這種設(shè)備的可靠性差，大大縮短了設(shè)備的使用壽命。同時(shí)，該類設(shè)備沒有測(cè)量功能，無法對(duì)靠近輸電導(dǎo)線的物體進(jìn)行定位，從而很難進(jìn)行有效的識(shí)別和準(zhǔn)確報(bào)警，無法有效保護(hù)輸電線路。
[0006]綜上所述，輸電線路安全防護(hù)裝置以激光三維測(cè)距為和感應(yīng)取電為基礎(chǔ)，直接安裝于需要保護(hù)的導(dǎo)線上，通過激光快速三維掃描測(cè)距，實(shí)現(xiàn)以安裝點(diǎn)為球心的半球體區(qū)域覆蓋；根據(jù)半球內(nèi)每一點(diǎn)的位置設(shè)置不同的報(bào)警距離值，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線下方長(zhǎng)方形區(qū)域的保護(hù)預(yù)警。其工作不受桿塔傾斜、振動(dòng)、搖擺和桿塔附近樹木等的影響。裝置通過感應(yīng)方式獲取工作電源，使其也不受連續(xù)陰天的影響。相比于安裝在桿塔的采用大面積太陽能電池板等的系統(tǒng)，本裝置體積小巧，現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單，可長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。
[0007]因此本實(shí)用新型提出一種利用激光測(cè)距、超聲波測(cè)距兩種方式的組合，能夠迅速測(cè)得輸電線周圍物體與輸電線的距離，并且通過與攝像頭所拍攝的照片的合成實(shí)現(xiàn)輸電線路周圍物體的快速三維成像，從而能夠?qū)旊娋€路進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于輸電線防護(hù)的三維成像裝置。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型提供的用于輸電線防護(hù)的三維成像裝置，其特征在于，包括:夕卜殼、激光測(cè)距模塊、攝像頭、步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)激光測(cè)距模塊和攝像頭朝設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，所述激光測(cè)距模塊所獲得的距離信息與攝像頭所拍攝的照片合成后能夠得到標(biāo)識(shí)物體到輸電線距離的三維圖像。
[0010]優(yōu)選地，所述激光測(cè)距模塊包括:激光接收裝置、激光發(fā)射裝置；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述攝像頭、激光接收裝置、激光發(fā)射裝置在垂直向下的O?90度范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)。
[0011]優(yōu)選地，還包括超聲波測(cè)距模塊，所述超聲波測(cè)距模塊中的超聲波傳感器能夠測(cè)量輸電線下方與地面垂直的圓錐交度內(nèi)物體到輸電線的距離。
[0012]優(yōu)選地，所述激光測(cè)距模塊的激光掃描區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)近似的半球體。
[0013]優(yōu)選地，所述超聲波測(cè)距模塊發(fā)射的超聲波能夠覆蓋輸電線下方以垂直向下方向?yàn)橹行牡?0度錐角范圍，且所述超聲波傳感器的探測(cè)距離大于10米。
[0014]優(yōu)選地，還包括透明罩，所述透明罩與外殼相匹配包裹住激光測(cè)距模塊、攝像頭、步進(jìn)電機(jī)。
[0015]優(yōu)選地，所述超聲波測(cè)距模塊與激光測(cè)距模塊相配合，即超聲波測(cè)距模塊發(fā)射的超聲波所覆蓋的輸電線下方以垂直向下方向?yàn)橹行牡?0度錐角范圍無需進(jìn)行激光測(cè)距或者激光掃描。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的有益效果:
[0017]1、本實(shí)用新型利用激光測(cè)距模塊測(cè)得輸電線周圍物體與輸電線的距離，并且通過與攝像頭所拍攝的照片的合成實(shí)現(xiàn)輸電線路周圍物體的快速三維成像，從而能夠?qū)旊娋€路進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)。
[0018]2、本實(shí)用新型中的超聲波測(cè)距模塊和激光測(cè)距模塊配合使用，其中超聲波測(cè)距模塊用于導(dǎo)線下方與地面垂直的一定圓錐交度內(nèi)的測(cè)距，以減小激光掃描的角度范圍和減少激光掃描的圈數(shù)，加快裝置對(duì)威脅高壓導(dǎo)線絕緣安全的異物入侵的響應(yīng)速度，從而快速定位入侵物體。
【附圖說明】
[0019]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0020]圖1為應(yīng)用本實(shí)用新型提供的用于輸電線防護(hù)的三維成像裝置的完整裝置的立體視圖；
[0021]圖2為應(yīng)用本實(shí)用新型提供的用于輸電線防護(hù)的三維成像裝置的完整裝置的正視圖；
[0022]圖3為圖2的局部縱剖視圖；
[0023]圖4為應(yīng)用本實(shí)用新型提供的用于輸電線防護(hù)的三維成像裝置的完整裝置的仰視圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型中的超聲波測(cè)距和激光測(cè)距覆蓋范圍示意圖。
[0025]圖中:
[0026]1-三維成像裝置；
[0027]2-透明罩；
[0028]3-攝像頭；
[0029]4-激光接收裝置；
[0030]5-激光發(fā)射裝置；
[0031]6-超聲波測(cè)距模塊；
[0032]7-步進(jìn)電機(jī)；
[0033]8-外殼；
[0034]9-軸承；
[0035]10-轉(zhuǎn)軸；
[0036]11-激光測(cè)距模塊與攝像頭安裝盒；
[0037]12-卡緊裝置；
[0038]13-無線傳電裝置；
[0039]14-輸電導(dǎo)線；
[0040]15-超聲波測(cè)距覆蓋區(qū)域；
[0041]16-地面；
[0042]17-激光測(cè)距模塊掃面覆蓋區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但不以任何形式限制本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的