一种直升机用电网设备拍摄装置

摘要

本发明的目的在于提供一种直升机用电网设备拍摄装置，涉及电网检修设备技术领域，所述直升机用电网设备拍摄装置至少包括固定框、跟踪相机、热成像相机和专业相机，所述固定框能够安装于直升机，所述跟踪相机、所述热成像相机和所述专业相机分别安装在所述固定框上。本发明提出的直升机用电网设备拍摄装置能够设置于直升机外表面，降低拍摄成本。

权利要求

1.一种直升机用电网设备拍摄装置，其特征在于，所述直升机用电网设备拍摄装置至少包括固定框、跟踪相机、热成像相机和专业相机，所述固定框能够安装于直升机，所述跟踪相机、所述热成像相机和所述专业相机分别安装在所述固定框上；

所述跟踪相机用于视频拍摄；所述热成像相机用于检测发热情况；所述专业相机用于拍摄关键位置细节图片；

所述直升机用电网设备拍摄装置还包括雷达，所述雷达安装于所述固定框，所述雷达为毫米波雷达，所述固定框包括至少包括固定框本体、纵向连接杆和垂直旋转电机，所述垂直旋转电机固设在所述固定框本体上，所述连接杆与所述垂直旋转电机相连接并在所述垂直旋转电机的驱动下旋转，所述连接杆的一端分别固设有所述跟踪相机、所述热成像相机和所述雷达，所述固定框还包括横向连接杆、水平俯仰电机、横滚电机和相机固定器，所述纵向连接杆的另一端径向弯折形成折弯部，所述横滚电机设于所述折弯部，所述横向连接杆的一端与所述横滚电机固定连接并在所述横滚电机的驱动下旋转，所述横向连接杆的另一端固设有水平俯仰电机，所述水平俯仰电机与所述相机固定器固定连接并驱动所述相机固定器旋转，所述专业相机固设在所述相机固定器上；

所述固定框和所述直升机之间设有减震机构，所述减震机构包括：

两个放置座，间隔设置并能固定连接于所述直升机的起落架；

连杆，两端分别与两个所述放置座固定连接；

多个减震组件，各所述减震组件包括由上至下依次设置的阻挡板、顶板、钢丝、底板和挡块，各所述挡块套设于所述连杆外并与所述连杆滑动配合，所述阻挡板用于安装所述固定框，各所述放置座套设在所述直升机起落架外；

所述固定框上安装有空气阻尼拉杆，所述空气阻尼拉杆包括顺序连接的第一连接部件、伸缩杆、套筒和第二连接部件，所述伸缩杆的一端通过所述第一连接部件与所述固定框固定连接，所述伸缩杆的另一端插入所述套筒的一端并与所述套筒滑动配合，所述套筒的另一端通过所述第二连接部件与所述直升机固定连接；

所述直升机用电网设备拍摄装置还包括控制元件，所述跟踪相机、所述热成像相机、所述专业相机、所述垂直旋转电机、所述横滚电机和所述水平俯仰电机均与控制元件电连接；

通过所述控制元件控制所述垂直旋转电机、所述横滚电机和所述水平俯仰电机的启停。

说明书

一种直升机用电网设备拍摄装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电网检修设备技术领域 ，特别涉及一种直升机用电网设备拍摄装置。

背景技术

[0002] 直升机巡检技术是指作业人员以直升机作为平台，利用可见光检测和红外检测等设备，通过在线路侧方适速飞行，对输电线路进行可见光、红外检查，以记录输变线路中存在的缺陷并生成缺陷报告，直升机巡检受地域及地形影响小、巡查速度快，并且由于观察角度好，作业设备精度高，可以发现导地线、金具和绝缘子等瓶口以上的细小缺陷，搭载的机载陀螺稳定的红外成像仪还能够准确发现如引流金具发热、合成绝缘子内部损伤发热的红外缺陷，因此，直升机巡检更有利于提高输电线路的巡检效率和安全，满足现代化电网高效运维的需求，正逐渐成为常用的电力巡检方式。

[0003] 但在实际作业过程中，也存在以下问题：

[0004] 1、目前巡检直升机均为涡轴类中型直升机搭载中大型光电吊舱，该机型性能较好，但使用及运行成本均较高，且更适合于高海拔电力作业，随着直升机制造技术的提升，出现较好性能的轻小型直升机，可满足平原巡检飞行条件，但目前无与之匹配的小型智能光电吊舱；

[0005] 2、拍摄难度大，工作强度高，目前直升机电力巡检还是以人工手持相机拍摄为主，但该方式不但人工成本高，而且由于需要飞行员和拍摄人员时刻紧密配合，效率较低，当注意力不集中，或人为失误时，还会出现漏拍，照片模糊等问题。

[0006] 3、直升机机载光电吊舱拍摄，智能化程度低，该方式主要依靠人工遥控，劳动强度较大，可靠性不高，现有机载吊舱还没有自动化、智能化的巡检目标自动定位和跟踪，主要依赖于人工操控，容易受心理状态、技术熟练程度影响。

[0007] 4、后期自动化、智能化数据处理和故障诊断研究不足，主要依赖人工判读，内业工作量较大，现有吊舱主要依赖现场作业时人工查看并进行故障记录，部分吊舱虽具备数据存档记录的功能，但下载后也主要通过人工判读的方式进行后故障识别，后期作业工作量大、周期较长。

[0008] 有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复试验设计出一种直升机用电网设备拍摄装置，以期解决现有技术存在的问题。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于提供一种直升机用电网设备拍摄装置，能够设置于直升机外表面，降低拍摄成本。

[0010] 为达到上述目的，本发明提出一种直升机用电网设备拍摄装置，其中，所述直升机用电网设备拍摄装置至少包括固定框、跟踪相机、热成像相机和专业相机，所述固定框能够安装于直升机，所述跟踪相机、所述热成像相机和所述专业相机分别安装在所述固定框上。

[0011] 如上所述的直升机用电网设备拍摄装置，其中，所述直升机用电网设备拍摄装置还包括雷达，所述雷达安装于所述固定框。

[0012] 如上所述的直升机用电网设备拍摄装置，其中，所述雷达为毫米波雷达。

[0013] 如上所述的直升机用电网设备拍摄装置，其中，所述固定框包括至少包括固定框本体、纵向连接杆和垂直旋转电机，所述垂直旋转电机固设在所述固定框本体上，所述连接杆与所述垂直旋转电机相连接并在所述垂直旋转电机的驱动下旋转，所述连接杆的一端分别固设有所述跟踪相机、所述热成像相机和所述雷达。

[0014] 如上所述的直升机用电网设备拍摄装置，其中，所述固定框还包括横向连接杆、水平俯仰电机、横滚电机和相机固定器，所述纵向连接杆的另一端径向弯折形成折弯部，所述横滚电机设于所述折弯部，所述横向连接杆的一端与所述横滚电机固定连接并在所述横滚电机的驱动下旋转，所述横向连接杆的另一端固设有水平俯仰电机，所述水平俯仰电机与所述相机固定器固定连接并驱动所述相机固定器旋转，所述专业相机固设在所述相机固定器上。

[0015] 如上所述的直升机用电网设备拍摄装置，其中，所述固定框和所述直升机之间设有减震机构。

[0016] 如上所述的直升机用电网设备拍摄装置，其中，所述减震机构包括：

[0017] 两个放置座，间隔设置并能固定连接于所述直升机的起落架；

[0018] 连杆，两端分别与两个所述放置座固定连接；

[0019] 多个减震组件，各所述减震组件包括由上至下依次设置的阻挡板、顶板、钢丝、底板和挡块，各所述挡块套设于所述连杆外并与所述连杆滑动配合，所述阻挡板用于安装所述固定框。

[0020] 如上所述的直升机用电网设备拍摄装置，其中，各所述放置座套设在所述直升机起落架外。

[0021] 如上所述的直升机用电网设备拍摄装置，其中，所述固定框上安装有空气阻尼拉杆。

[0022] 如上所述的直升机用电网设备拍摄装置，其中，所述空气阻尼拉杆包括顺序连接的第一连接部件、伸缩杆、套筒和第二连接部件，所述伸缩杆的一端通过所述第一连接部件与所述固定框固定连接，所述伸缩杆的另一端插入所述套筒的一端并与所述套筒滑动配合，所述套筒的另一端通过所述第二连接部件与所述直升机固定连接。

[0023] 与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

[0024] 本发明提出的直升机用电网设备拍摄装置通过固定框安装在直升机的表面，无需人工拍摄，避免了通过人工拍摄导致的拍摄不清晰且劳动强度大的问题，同时，固定框上同时集成有跟踪相机、热成像相机和专业相机，通过跟踪相机、热成像相机和专业相机能拍摄到更加清晰准确的图片，方便后期进行分析。

[0025] 本发明提出的直升机用电网设备拍摄装置，将跟踪相机、热成像相机和专业相机集成在固定框上，减轻了整体的重量及体积，能够安装到轻小型直升机上，并且由于无需人工拍摄，直升机上只需要两个工作人员便可实现对线路的巡检和拍摄，降低了巡检和拍摄成本。

附图说明

[0026] 在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

[0027] 图1为本发明提出的直升机用电网设备拍摄装置的结构示意图；

[0028] 图2为本发明中固定框的结构示意图；

[0029] 图3为本发明中减震机构的结构示意图；

[0030] 图4为本发明中减震组件的局部示意图；

[0031] 图5为本发明中空气阻尼拉杆的结构示意图；

[0032] 图6为本发明中第二连接部件的结构示意图。

[0033] 附图标记说明：

[0034]100、直升机用电网设备拍摄装置； 10、固定框；
11、固定框本体； 12、纵向连接杆；
13、垂直旋转电机； 14、横滚电机；
15、横向连接杆； 16、水平俯仰电机；
17、相机固定器；  
20、跟踪相机； 30、热成像相机；
40、专业相机； 50、雷达；
60、减震机构； 61、放置座；
62、连杆； 63、减震组件；
631、阻挡板； 632、顶板；
633、钢丝； 634、底板；
635、挡块； 70、空气阻尼拉杆；
71、第一连接部件； 711、固定圈；
712、转向球； 72、伸缩杆；
73、套筒； 74、第二连接部件；
741、套管； 742、连接块；
743、转动管； 744、连接柱；
745、旋转管； 746、挤压块；
747、定位块。  

具体实施方式

[0035] 结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

[0036] 如图1至图6所示，本发明提出一种直升机用电网设备拍摄装置100，该直升机用电网设备拍摄装置100至少包括固定框10、跟踪相机20、热成像相机30和专业相机40，固定框10能够安装于直升机的起落架，跟踪相机20、热成像相机30和专业相机40分别安装在固定框10上。

[0037] 本发明提出的直升机用电网设备拍摄装置100通过固定框10安装在直升机的表面，无需人工拍摄，避免了通过人工拍摄导致的拍摄不清晰且劳动强度大的问题，同时，固定框10上同时集成有跟踪相机20、热成像相机30和专业相机40，通过跟踪相机20、热成像相机30和专业相机40能拍摄到更加清晰准确的图片，方便后期进行分析。

[0038] 本发明提出的直升机用电网设备拍摄装置100，将跟踪相机20、热成像相机30和专业相机40集成在固定框10上，减轻了整体的重量及体积，能够安装到轻小型直升机上，并且由于无需人工拍摄，直升机上只需要两个工作人员便可实现对线路的巡检和拍摄，降低了巡检和拍摄成本。

[0039] 在本发明中，跟踪相机20主要用于电塔的区域视频拍摄，热成像相机30主要用于检测电塔导线故障发热情况，专业相机40用于拍摄电塔关键位置细节图片。跟踪相机20具体型号可以选择：CMOS:1/2.8″总像素 216 万、30倍光学变焦镜头F:4.7 141mm视场角(水~平):60 2.3°。
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[0040] 热成像相机30具体型号可以选择：探测器类型氧化钒非制冷红外焦平面探测器、640X512分辨率、焦距19mm 定焦头、测温精度±3℃或读数的±3%（取较大者）@环境温度‑20℃～60℃、灵敏度≤50mk@25℃，F#1.0。

[0041] 专业相机40具体型号可以选择：CMOS4500万全画幅自动对焦、镜头焦距100‑400mm、抖动补偿5级（基于CIPA测试标准，500mm焦距端，使用EOS R时）[0042] 在本发明一个可选的实施方式中，直升机用电网设备拍摄装置100还包括雷达50，雷达50安装于固定框10。毫米波雷达用于检测直升机实际悬停位置到电塔的距离，用以机组人员监控飞行安全距离以及电塔拍摄时镜头焦距调整。

[0043] 在该实施方式一个可选的例子中，雷达50为毫米波雷达。

[0044] 在本发明一个可选的实施方式中，固定框10包括至少包括固定框本体11、纵向连接杆12和垂直旋转电机13、垂直旋转电机13固设在固定框本体11上，垂直旋转电机13上设有第一贯通孔，纵向连接杆12贯穿该第一贯通孔并在垂直旋转电机13的驱动下旋转，纵向连接杆12的一端分别固设有跟踪相机20、热成像相机30和雷达50。采用上述结构，垂直旋转电机13通过纵向连接杆12带动跟踪相机20、热成像相机30和雷达50移动，以便于跟踪相机20、热成像相机30和雷达50的拍摄。

[0045] 在该实施方式一个可选的例子中，固定框本体11为一矩形框体，垂直旋转电机13安装在固定框本体11一边的内壁上，与该垂直旋转电机13相对的另一边安装在直升机上。

[0046] 在该实施方式一个可选的例子中，固定框10还包括横滚电机14、横向连接杆15、水平俯仰电机16和相机固定器17，纵向连接杆12的另一端径向弯折形成折弯部，横滚电机14设于折弯部，横向连接杆15的一端与横滚电机14连接并在横滚电机14的驱动下旋转，横向连接杆15的另一端固设有水平俯仰电机16，水平俯仰电机16与相机固定架17相连接并驱动相机固定架17旋转，专业相机40固设在相机固定架17上。

[0047] 在一个可选的例子中，横滚电机14上开设有第二贯通孔，折弯部贯穿该第二贯通孔并与横滚电机14固定连接。

[0048] 在一个可选的例子中，横向连接杆15呈U形并垂直于折弯部，横向连接杆15的底端与横滚电机14固定连接，横向连接杆15的两个顶端分别与水平俯仰电机16连接。采用上述结构，横向连接杆15两个顶端的水平俯仰电机16同步启动，驱动相机固定架17及专业相机40也同步转动，进而能够调整专业相机40的拍摄角度。

[0049] 在本发明一个可选的实施方式中，该直升机用电网设备拍摄装置100还包括控制元件，跟踪相机20、热成像相机30、专业相机40、雷达50以及垂直旋转电机13、横滚电机14和水平俯仰电机16均匀控制元件电连接，跟踪相机20、热成像相机30、专业相机40的拍摄到图像、雷达50的检测信号分别传送至该控制元件，同时还可以通过控制元件控制垂直旋转电机13、横滚电机14和水平俯仰电机16的启停，以使跟踪相机20、热成像相机30、专业相机40、雷达50具有更好的拍摄角度。

[0050] 需要说明的是，控制元件与上述部件可以通过有线的方式实现电连接，也可以通过无线的方式实现电连接，能够传输图像及电信号即可。

[0051] 在本发明一个可选的实施方式中，固定框10和起落架之间设有减震机构60，以减少固定框10的抖动，进而保持整个拍摄装置的稳定性，提高拍摄图像的质量。

[0052] 在该实施方式一个可选的例子中，减震机构60包括两个放置座61、连杆62和多个减震组件63，两个放置座61间隔设置并分别固定连接于起落架上，连杆62的两端分别与两个放置座61固定连接；多个减震组件63沿连杆62的长度方向顺序间隔设置，各减震组件63包括由上至下依次设置的阻挡板631、顶板632、钢丝633、底板634和挡块635，各挡块635套设于连杆62外并与连杆62滑动配合，阻挡板631用于安装固定框10。拍摄时，放置座61固定在直升机起落架表面，当直升机产生的纵向振动传递给放置座61时，钢丝633弯曲，降低振动幅度，从而保证专业相机40、跟踪相机20和热成像相机30的稳定，同时在直升机移动过程中，垂直旋转电机13、横滚电机14和水平俯仰电机16不断调整专业相机40的角度，从而保证拍摄的画面清晰。

[0053] 在一个可选的例子中，阻挡板631呈Ω形，两端分别通过螺栓与顶板632固定连接，中部与顶板632围合成第三贯通孔，固定框10的一便贯穿该第三贯通孔，以实现固定框10与减震机构60能拆卸地连接。

[0054] 在本发明一个可选的实施方式中，固定框10上还安装有空气阻尼拉杆70。以进一步减少固定框10的抖动。

[0055] 在该实施方式一个可选的例子中，空气阻尼拉杆70包括顺序连接的第一连接部件71、伸缩杆72、套筒73和第二连接部件74，伸缩杆72的一端通过第一连接部件71与固定框10固定连接，伸缩杆72的另一端插入套筒73的一端并与套筒73滑动配合，套筒73的另一端通过第二连接部件74与起落架固定连接。采用上述结构，当固定框10受到水平振动时，伸缩杆
72相对于套筒73移动，套筒73内部的气体稳定伸缩杆72的位置，保证固定框10的稳定，从而进一步提高拍摄图像的清晰度。

[0056] 在一个可选的例子中，第一连接部件71包括固定圈711和转向球712，固定圈711用于同固定框10套接，转向球712固设于固定圈711的外侧壁上，伸缩杆72与转向球712相连接。

[0057] 在一个可选的例子中，第二连接部件74包括套管741、连接块742、转动管743、连接柱744、旋转管745、挤压块746和定位块747套管741固定在套筒73的表面，连接块742固定在套管741的上端，连接块742的右侧转动连接有转动管743，转动管743的内部转动连接有连接柱744，连接柱744的表面转动连接有旋转管745，旋转管745的一端固定有定位块747，旋转管745的相对转动管743的另一侧设置有挤压块746，挤压块746与连接柱744转动连接。定位块747固定在起落架表面，旋转挤压块746，挤压块746转动挤压旋转管745，旋转管745被挤压在转动管743表面，旋转管745无法相对于连接柱744转动，转动连接块742表面的旋转环，旋转环转动挤压转动管743，转动连接块742到合适角度后，转动挤压转动管743上的旋转环至连接块742一侧的凸台面，则转动管743无法相对于连接块742转动。

[0058] 在该实施方式一个可选的例子中，固定框10的左右两侧分别安装有空气阻尼拉杆70。

[0059] 针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。