非接触式渗漏油监测装置
阅读：214发布：2020-05-12
专利汇可以提供非接触式渗漏油监测装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了一种非 接触 式渗漏油监测装置，非接触式渗漏油监测装置包括紫外光脉冲发射器、 图像采集 器、 图像处理 器和同步 控制器 ，配置成生成紫外光脉冲的紫外光脉冲发射器朝向待监测目标，所述待监测目标包括可被所述紫外光脉冲激发 荧光 的液体，配置成采集图像数据的图像采集器连接并发送图像数据到图像处理器；图像处理器配置成处理所述图像数据以获得待监测目标的荧光 位置 ，配置成控制紫外光脉冲发射器与图像采集器协同工作的同步控制器连接所述紫外光脉冲发射器和图像采集器。，下面是非接触式渗漏油监测装置专利的具体信息内容。
1.一种非接触式渗漏油监测装置，其特征在于，其包括，
紫外光脉冲发射器，配置成生成紫外光脉冲的紫外光脉冲发射器朝向待监测目标，所述待监测目标包括可被所述紫外光脉冲激发荧光的液体；
图像采集器，配置成采集图像数据的图像采集器连接并发送图像数据到图像处理器；
图像处理器，其配置成处理所述图像数据以获得待监测目标的荧光位置；
同步控制器，配置成控制紫外光脉冲发射器与图像采集器协同工作的同步控制器连接所述紫外光脉冲发射器和图像采集器。
2.根据权利要求1所述的非接触式渗漏油监测装置，其中，紫外光脉冲发射器和/或图像采集器可转动地固定于支承平面或集成为手持设备。
3.根据权利要求1所述的非接触式渗漏油监测装置，其中，图像采集器包括CCD相机或CMOS相机。
4.根据权利要求3所述的非接触式渗漏油监测装置，其中，CCD相机或CMOS相机包括自动增益调节器。
5.根据权利要求1所述的非接触式渗漏油监测装置，其中，图像采集器还包括窄带滤光片。
6.根据权利要求1所述的非接触式渗漏油监测装置，其中，图像处理器包括数字地图和报警器。
7.根据权利要求6所述的非接触式渗漏油监测装置，其中，所述同步控制器连接图像处理器以接收来自图像处理器的数据。
8.根据权利要求1所述的非接触式渗漏油监测装置，其中，紫外光脉冲发射器和/或图像采集器连接并经由伺服驱动器驱动，所述伺服驱动器电连接同步控制器。
9.根据权利要求8所述的非接触式渗漏油监测装置，其中，所述伺服驱动器包括步进电机。
10.根据权利要求1所述的非接触式渗漏油监测装置，其中，同步控制器包括数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，同步控制器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。
非接触式渗漏油监测装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电力设备状态监测技术领域，特别是一种非接触式渗漏油监测装置。
背景技术
[0002] 油浸式变压器、电容器、油开关、油浸式套管、高压电缆等充油类电力设备在电力系统中被广泛使用。天然绝缘油和人工合成绝缘油在高压电力设备中起到绝缘、冷却、浸渍、填充以及灭弧的作用，对保证设备功率输送和高压绝缘起到关键性作用。然而，由于设备制造、运输、安装及长期运行过程可能会造成设备密封松懈、管道破裂及密封件老化等问题，导致内部油液渗漏，对设备的运行安全造成威胁，在渗漏严重时造成设备过热、绝缘老化甚至绝缘失效等故障。因此，对于充油类设备渗漏油的监测或检测非常必要。
[0003] 目前，电力系统运维中对充油类设备渗漏油检测主要依靠可见光视频监测或人工巡视，这种方法仅能通过设备表面油污或设备附近地表漏油痕迹来发现较为明显的渗漏油情况，并且判断方法较为主观，在漏油点排查和油量估计方面存在较大困难。国外关于渗漏油检测的方法较多，其中石油行业的渗漏油检测方法应用较为广泛，包括压力分布法、质量平衡法、声波法等十余种，但这些方法的使用对检测人员专业性要求较高，并且电力设备结构相对石油管道更为复杂，难以直观地检查设备的渗漏油情况。
[0005] 为解决上述现有技术的不足之处，研究发现，绝缘油大多为芳香烃类、醚类、酯类或硅油类有机液体介质，此类液体材料在特定波长辐照下会激发特定的荧光辐射，采用荧光成像技术可以快速的查明油液分布和渗漏油位置，相比上述其他方法，更具直观性。针对上述问题，本实用新型提出一种闪频非接触式渗漏油监测装置，该系统不但可用于手持式带电检测仪器，也可以用于定点式在线监测装置。
[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现。
[0007] 一种非接触式渗漏油监测装置包括，
[0008] 紫外光脉冲发射器，配置成生成紫外光脉冲的紫外光脉冲发射器朝向待监测目标，所述待监测目标包括可被所述紫外光脉冲激发荧光的液体；
[0010] 图像处理器，其配置成处理所述图像数据以获得待监测目标的荧光位置；
[0011] 同步控制器，配置成控制紫外光脉冲发射器与图像采集器协同工作的同步控制器连接所述紫外光脉冲发射器和图像采集器。
[0012] 所述的非接触式渗漏油监测装置中，紫外光脉冲发射器和/或图像采集器可转动地固定于支承平面或集成为手持设备。
[0013] 所述的非接触式渗漏油监测装置中，图像采集器包括CCD相机或CMOS相机。
[0014] 所述的非接触式渗漏油监测装置中，CCD相机或CMOS相机包括自动增益调节器。
[0015] 所述的非接触式渗漏油监测装置中，图像采集器还包括窄带滤光片。进一步地，窄带滤光片后设有衰减片。
[0016] 所述的非接触式渗漏油监测装置中，图像处理器包括数字地图和报警器。
[0017] 所述的非接触式渗漏油监测装置中，所述同步控制器连接图像处理器以接收来自图像处理器的数据。
[0019] 所述的非接触式渗漏油监测装置中，所述伺服驱动器包括步进电机。
[0020] 所述的非接触式渗漏油监测装置中，同步控制器包括数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，同步控制器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。
[0021] 有益效果
[0022] 本实用新型通过对紫外光进行调制，使其以一定的脉冲时间照射待监视目标并激发漏油位置处的荧光；在图像采集部分，在紫外光脉冲结束后，通过较长时间的曝光将激发的荧光图案采集下来，从而获得较强的荧光信号。本实用新型的非接触式渗漏油监测装置是通过同步控制单元，使紫外光脉冲发射器与图像采集器进行协同工作，这样就可以最高效率地探测漏油处的荧光信号，从而提高信号的信噪比，精确地获取待监测目标的漏油位置并即时报警。进一步地，荧光波长处于可见光波段，安装的特定波长的窄带滤光片，将荧光波长以外的可见光予以滤除，从而增强荧光信号的强度。
[0023] 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够使得本实用新型的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本实用新型的具体实施方式进行举例说明。附图说明
[0024] 通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本实用新型各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
[0025] 在附图中：
[0026] 图1是根据本实用新型一个实施例的非接触式渗漏油监测装置的结构示意图；
[0027] 图2(a)-图2(c)是根据本实用新型一个实施例的非接触式渗漏油监测装置的同步控制信号时序示意图。
[0028] 以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释。
具体实施方式
[0029] 下面将参照附图1-图2(c)更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0030] 需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0031] 为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本实用新型实施例的限定。
[0032] 为了更好地理解，图1是根据本实用新型一个实施例的非接触式渗漏油监测装置的结构示意图，一种非接触式渗漏油监测装置包括，
[0033] 紫外光脉冲发射器1，配置成生成紫外光脉冲的紫外光脉冲发射器1朝向待监测目标5，所述待监测目标5包括可被所述紫外光脉冲激发荧光的液体；
[0034] 图像采集器2，配置成采集图像数据的图像采集器2连接并发送图像数据到图像处理器3；
[0035] 图像处理器3，其配置成处理所述图像数据以获得待监测目标5的荧光位置；
[0036] 同步控制器4，配置成控制紫外光脉冲发射器1与图像采集器2协同工作的同步控制器4连接所述紫外光脉冲发射器1和图像采集器2。
[0037] 本实用新型中，非接触式渗漏油监测装置的紫外光脉冲发射器1产生持续时间为t1的紫外光脉冲，用以照射待监测目标5并激发漏油位置处的荧光；通过同步控制器4的控制，与紫外光脉冲发射器1协同工作的图像采集器2通过曝光时间t2，将激发的荧光图案采集下来，并将数据传送到图像处理器3进行处理，图像处理器3据采集到的荧光图案数据，即可获取待监测目标5的漏油位置并即时报警。进一步地，本实用新型对于特定的紫外激发光源，对于一定种类的油，激发出的荧光波长也是确定的，通常会在可见光波段。因此，在进行图像拍摄时，环境光会对荧光产生干扰。对于特定种类的油品，我们通过实验，确定其激发荧光的中心波长，在成像系统中，安装相应波长的滤光片，对环境光进行滤除，从而提高成像质量。
[0038] 为了进一步理解本实用新型，参见图1-图2，在图1所示的系统中，同步控制器4按图2所示时序对系统进行控制。系统开始工作时，总触发信号首先启动，同时启动紫外光脉冲发射器1控制信号(图2(a))，在经过时间延迟t1后，图像采集器2控制信号(图2(c))也开始工作。
[0039] 由于t1为紫外光脉冲激发荧光时间，t2为荧光湮灭时间。通过设置CCD相机或CMOS相机相对紫外光脉冲发射信号延迟时间t1开始启动工作，同时设置CCD曝光时间为t2。在这种协同工作方式下，可以最高效率地探测漏油处的荧光信号，从而提高信号的信噪比，精确地获取待监视目标的漏油位置并即时报警。
[0040] 在实际的系统中，CCD相机或CMOS相机的感光动态范围是有限的，当目标所处的环境中环境光太强时，会出现感光饱和现象，在这种情况下，相机对其他光无法探测。所以，在强光环境下，需增加窄带滤光片，将环境光进行衰减，或者使相机工作在自动增益调节(AGC)的状态下。
[0041] 所述的非接触式渗漏油监测装置的优选实施例中，紫外光脉冲发射器1和/或图像采集器2可转动地固定于支承平面或集成为手持设备。
[0042] 所述的非接触式渗漏油监测装置的优选实施例中，图像采集器2包括CCD相机或CMOS相机。
[0043] 所述的非接触式渗漏油监测装置的优选实施例中，CCD相机或CMOS相机包括自动增益调节器。
[0044] 所述的非接触式渗漏油监测装置的优选实施例中，图像采集器2还包括窄带滤光片6。进一步地，窄带滤光片6后设有衰减片7。
[0045] 所述的非接触式渗漏油监测装置的优选实施例中，图像处理器3包括数字地图和报警器。
[0046] 所述的非接触式渗漏油监测装置的优选实施例中，所述同步控制器4连接图像处理器3以接收来自图像处理器3的数据。
[0047] 所述的非接触式渗漏油监测装置的优选实施例中，协同工作包括紫外光脉冲发射器1与图像采集器2始终朝向同一位置。
[0048] 所述的非接触式渗漏油监测装置的优选实施例中，紫外光脉冲发射器1和/或图像采集器2连接并经由伺服驱动器驱动，所述伺服驱动器电连接同步控制器4。
[0049] 所述的非接触式渗漏油监测装置的优选实施例中，所述伺服驱动器包括步进电机。
[0050] 所述的非接触式渗漏油监测装置的优选实施例中，同步控制器4包括数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，同步控制器4包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。
[0051] 工业实用性
[0052] 本实用新型所述的非接触式渗漏油监测装置可以在监测设备领域制造并使用。
[0053] 以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
[0054] 本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
[0055] 还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
[0056] 提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
[0057] 为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
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