[發明專利]一種新型紫外檢測自動濾光系統

無效

• 申請號: 201210136969.2
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102628918A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 馬立新;胡博;陶博豪;徐如鈞
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G02B7/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種濾光設備，特別涉及一種新型紫外檢測自動濾光系統。

背景技術

電力系統高壓設備長期運行工作，不可避免的出現設備絕緣性下降，會有局部放電現象，從而引起功率損耗或者供電中斷，其危害巨大。因此很有必要高效地對高壓放電故障進行檢測，保障電力系統的穩定運行。

傳統的電暈放電檢測方法除了目測外，主要采取遠紅外望遠鏡及超聲檢測。對于紅外檢測，由于其原理是根據目標點的溫度變化而進行目標定位，因此，往往直到設備發熱并處于故障晚期才能被檢測到，而無法完成設備故障初期的檢測。對于超聲檢測法，只適用于近距離檢測，且難以對放電故障點進行準確定位。目前國內外研制的紫外電暈放電檢測系統主要是雙光譜檢測法，其光路結構復雜，且圖像融合難度較大。

然而現有的單通道電暈放電紫外檢測系統所用到的濾光片切換方式只有靜態切換。靜態切換是指先采集被檢測設備的可見光背景圖像，此圖像作為固定的背景圖，然后再切換到紫外光路，采集被檢測設備的紫外放電圖像，再把兩者進行疊加，此方法的切換時間周期較長。

發明內容

本發明是針對單通道電暈放電紫外檢測系統測試時切換時間長的問題，提出了一種新型紫外檢測自動濾光系統，采用濾光片的動態切換方式，實時性十分強，可以移動設備進行電暈放電動態檢測。

本發明的技術方案為：一種紫外檢測自動濾光系統，包括濾光片滾輪，圖像采集系統，步進電機，單片機，日盲濾光片，紫外截止濾光片，日盲濾光片和紫外截止濾光片間隔交替放置在濾光片滾輪的各個槽，圖像采集系統正對濾光片滾輪其中的一個槽，步進電機的轉軸和濾光片滾輪的中軸固定在一起，步進電機的電刷通過排線與單片機連接，單片機輸出控制信號控制步進電機的轉速，單片機和電腦主機通過通訊線進行通信。

所述日盲濾光片240-280nm的紫外光譜可通過，所述紫外截止濾光片400nm以上的可見光可通過。

所述濾光片滾上的槽的個數為2的倍數，圖像采集系統中CCD正對濾光片滾輪其中的一個槽，濾光片滾輪轉動，圖像采集系統交替接收來自日盲濾光片和紫外截止濾光片的信號，圖像采集系統分別獲取背景圖像與目標紫外圖像，隨即將兩者融合顯示為單幀融合圖像。

本發明的有益效果在于：本發明新型紫外檢測自動濾光系統，此系統成像法比起靜態切換成像的優點在于背景與目標圖像均是實時的，單通道檢測系統定位故障點更為精確，檢測時成像器件允許有些許抖動，無須固定設備，故可用作手持檢測或巡視檢測。

附圖說明

圖1為本發明新型紫外檢測自動濾光系統中濾光片滾輪圖；

圖2為本發明紫外檢測自動濾光系統中含有濾光片的滾輪圖；

圖3為本發明紫外檢測自動濾光系統結構示意圖；

圖4為本發明紫外檢測自動濾光系統中濾光片切換系統工作流程圖；

圖5為本發明紫外檢測自動濾光系統中單片機電路圖；

圖6為本發明紫外檢測自動濾光系統中步進電機電路圖；

圖7為本發明紫外檢測自動濾光系統中電機控制程序流程圖。

具體實施方式

紫外檢測系統能夠準確的檢測并定位高壓電力設備的電暈放電。電暈放電輻射出大量紫外線，在陽光下我們用肉眼無法識別。用特殊的紫外攝像頭可以采集到電暈放電圖像，然后再把紫外圖像和可見光背景進行融合達到定位電暈放電點的目的。單通道電暈放電紫外檢測系統所用到的日盲紫外監測技術是國內近幾年發展起來的新型故障檢測技術。紫外線的波長范圍是200～400?nm，可見光波長范圍400～700?nm。考慮到太陽光中也含有紫外光，而且與電暈放電所產生的紫外光有部分的重疊，由于地球的臭氧層吸收了一部分波長的紫外線，實際上輻射到地面上的太陽紫外線波長大都在280nm以上，低于280nm的波長區間是太陽盲區。因此紫外成像檢測時選擇240～280nm波段，可以避開太陽光的干擾，達到確定電暈位置和強度的目的，有較好的抗干擾能力和監測靈敏度。

此外，國內外現有雙通道檢測技術，但單通道檢測系統定位故障點更為精確，由于是用一個CCD拍攝檢測，相當于是同一地點不同時間節點拍攝檢測，這就避免了圖像配準和視差校正等有可能造成誤差的繁瑣處理。

單通道紫外檢測系統通過濾光片切換的方式獲得背景可見光圖和檢測設備的紫外光圖，單片機用來控制步進電機的轉動達到切換兩種濾光片的目的，最后通過圖像分析來實現放電目標定位的功能。