[發明專利]多譜段日盲窄帶紫外成像儀及其檢測不同放電狀態的方法

在審

• 申請號: 202011162020.0
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112285504A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 王勝輝;律方成;牛雷雷
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01J1/42;G01J1/02
• 代理公司: 北京君有知識產權代理事務所(普通合伙) 11630
• 代理人: 焦麗雅

多譜段日盲窄帶紫外成像儀及其檢測不同放電狀態的方法，所述多譜段日盲窄帶紫外成像儀，當光線通過鏡頭進入分光鏡后，分別進入兩個相互獨立的可見光通道和紫外通道；所述可見光通道：光線經過分光鏡的折射和反射后進入可見光相機，進行可見光成像并將可見光成像傳輸給圖像控制處理模塊；所述紫外通道：透過分光鏡輸出的光線經過日盲紫外濾光片后并經過多譜段濾光片之后進入紫外像增強器中，并將紫外像增強器處理過的光電子轉換圖像傳輸給圖像控制處理模塊。

技術領域

本發明屬于日盲紫外成像及其放電診斷技術領域，具體涉及一種多譜段日盲窄帶紫外成像儀及其檢測不同放電狀態的方法。

背景技術

多譜段日盲紫外成像儀的紫外成像波段為240-280nm，因為太陽光中該波段的光線在經過大氣層時，其能量幾乎被大氣分子的散射和臭氧層的吸收消耗殆盡，在空氣中的太陽光譜分布中不存在240-280nm波段，形成了一個天然的屏蔽層，而燃燒爆炸和放電現象會發射出各個譜段，包括日盲波段的紫外光，因此，通過觀測、分析和定位日盲波段的光便可以實現對放電的定位和評估。

現階段國內外市場上主流的紫外成像儀的紫外成像系統主要包括日盲紫外像增強器的紫外單光子成像系統、基于多陽極陣列微通道探測器的紫外單光子成像系統和基于固體紫外探測器的單光子成像系統三種。其中第二種方法采用多陽極陣列微通道探測器，由光電陰極、微通道板和陽極陣列組成，具有高增益、低噪聲等優點，并具有良好的光子計數和成像功能，缺點是設計難度大，成本高，其他兩種方法噪聲大、增益有限、探測面積小，易受外界環境的影響，對極微弱的目標探測具有局限性。高端紫外成像儀一般采用第二種方法，在實現對放電的高靈敏探測和降噪方面具有較好的表現。如現有技術：中國專利（申請號：CN2010201418040，公告號：CN201689138U）公開一種基于窄帶光譜的日盲紫外成像儀，它主要由保護鏡頭、紫外鏡頭、光譜圖像采集器、數據處理器和顯示器依次構成，是所述的保護鏡頭后設置有分光板，在分光板后分別設置可見光鏡頭和紫外鏡頭；可見光鏡頭通過CCD與光譜圖像采集器電連接，紫外鏡頭通過紫外探測器與光譜采集器電連接，所述的光譜圖像采集器是雙光譜圖像采集器，雙光譜圖像采集器在通過數據處理器與顯示器及數據輸出設備電連接。中國專利（申請號：CN201820450726，公告號：CN208092177U）公開一種基于紫外光子數校正的新型日盲紫外成像儀，包括捕光鏡頭、反射分光鏡、可見光鏡頭、可見光CCD、紫外光鏡頭、紫外濾光片、紫外光ICCD、雙通道視頻采集卡、主板和顯示器；捕光鏡頭連接反射分光鏡，反射分光鏡通過可見光鏡頭額可見光CCD與雙通道視頻采集卡連接，反射分光鏡還通過紫外光鏡頭、紫外濾光片和紫外光ICCD與雙通道視頻采集卡連接，雙通道視頻采集卡的輸出端與主板的輸入端連接，主板的輸出端與顯示器連接，主板還設有最佳增益自動獲取模塊、檢測距離校正模塊、海拔高度校正模塊和設備表面放電缺陷定級模塊。中國專利（申請號：CN2017100641714，公開號：CN107015125 A）公開一種基于紅外、紫外和可見光的一體化檢測方法和裝置，包括分別采集紅外信號和紫外信號，并分別對所述的紅外信號和紫外信號進行處理；根據處理后的紅外信號和紫外信號進行綜合定位，獲得故障診斷；分別采集超聲信號和視頻信號，并分別對所述超聲信號和視頻信號進行處理；根據處理后的超聲信號和視頻信號，進行超聲局放處理得到故障報警信息；將故障診斷結果和故障報警結果發送給檢測平臺。中國專利（申請號：CN2017206951796，公告號：CN206832940U）公開一種具有虹膜識別功能的日盲紫外成像儀，其包括：可見光PAL相機，紫外PAL相機，數據處理及顯控板，電源供給模塊以及虹膜識別模塊。其中，數據處理及顯控板包括：FPGA模塊，ARM模塊以及圖像顯示模塊。FPGA模塊的圖像采集端分別與可見光PAL相機與紫外PAL相機連接，FPGA模塊的第一圖像數據輸出端與ARM模塊的圖像處理輸入端連接，FPGA模塊的第二圖像數據輸出端與圖像顯示模塊連接。虹膜識別模塊與ARM模塊的控制端連接。電源供給模塊分別與FPGA模塊、ARM模塊以及虹膜識別模塊電連接。中國專利（申請號：CN2014105059567，公開號：CN104280670 A）公開一種基于日盲紫外成像儀的電暈檢測方法，該方法包括：使用預設的標準紫外光源對日盲紫外成像儀進行標定；根據標定后的標定數據設置增益控制參數，并根據增益控制參數對日盲紫外成像儀的增益進行自動調節；使用所述日盲紫外成像儀對目標位置的電暈放電進行檢測，得到實際檢測數據；根據檢測數據計算得到對應的目標位置的電暈的輻射亮度。中國專利（申請號：CN201621403628，公告號：CN206248773U）公開一種應用于電暈檢測的日盲紫外成像儀，包括殼體，所述殼體的頂端設有第一凹槽，在第一凹槽內通過第一鉸接軸安裝有掃描反射鏡，在掃描反射鏡上安裝有第一蓋板，在第一蓋板下方安裝有保護掃描反射鏡的第一保護塊，在殼體的前端面上設有通孔，在前端面的通孔內設有階梯槽，在階梯槽內依次安裝有第二蓋板、反射鏡和保護反射鏡的第二保護塊，反射鏡通過第二鉸接軸鉸接在殼體上，在殼體內安裝有雙通道日盲紫外成像儀。中國專利（申請號：CN2012104900861，公開號：CN103018640 A）公開高壓絕緣子表面電暈放電強度測試方法，它利用日盲紫外成像儀在不同儀器增益和觀測距離下采集復合絕緣子在不同放電強度時的電暈放電視頻信號，然后采用視頻分析和數字圖像處理算法分割出放電光斑區域，獲得放電光斑面積、視在放電量、觀測距離和儀器增益這四者的相關數據，在此基礎上采用最小二乘支持向量機回歸算法建立放電量強度預測模型，最后利用該模型對高壓絕緣子表面電暈放電強度進行測試。