(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210638354.3
(22)申请日 2022.06.07
(71)申请人 国能大渡河流 域水电开发有限公司
龚嘴水力发电总厂
地址 614000 四川省乐 山市沙湾区龚电大
道99号
(72)发明人 熊飞 林川 余林 夏明东
宋定航
(74)专利代理 机构 成都知都云专利代理事务所
(普通合伙) 51306
专利代理师 赵正寅
(51)Int.Cl.
H04N 7/18(2006.01)
H04N 5/235(2006.01)
G06V 10/143(2022.01)H02G 9/02(2006.01)
(54)发明名称
一种适用 于电缆沟狭窄恶劣环境的复合光
线智能监测系统
(57)摘要
本发明提供一种适用于电缆沟狭窄恶劣环
境的复合光线智能监测系统, 涉及电力监控技术
领域。 本发明包括复合光线 监测动子、 管状轨道、
牵引线束和动子牵引装置; 由于复合光线监测动
子能在牵引线束和动子牵引装置的配合下, 实现
动子的移动和定位, 故能对电缆沟内各区域实现
精准监测, 由于复合光线监测动子安装在管状轨
道内, 且复合光线监测装置有动子外壳进行包裹
保护, 故能适应电缆沟内的恶劣环境, 保证装置
的防水、 防沙、 防尘; 通过选择步进电机, 并对可
编程步进电机控制驱动模块内的寄存器读取步
进电机旋转圈数, 旋转轴距等数据计算牵引长
度, 从而得到当前所在的具体位置; 通过石墨项
圈进行摩擦保护, 且在内层添加橡胶圈, 减震且
方便更换。
权利要求书3页 说明书7页 附图7页
CN 115002423 A
2022.09.02
CN 115002423 A
1.一种适用于电缆沟狭窄恶劣环境的复合光线智能监测系统, 安装在电缆沟处, 其特
征在于, 包括复合 光线监测动子(1)、 管状轨道(2)、 牵引线 束(3)和动子牵引装置(4);
所述管状轨道(2)沿电缆沟沿途进行铺设, 并固定安装在电缆沟侧壁上部; 所述管状轨
道(2)的管壁上还贯穿开设有电缆沟监测口(16), 并形成C字结构管状轨道; 所述电缆铺设
在所述电缆沟底部, 所述电缆沟监测口(16)朝向电缆进行设置;
所述复合光线监测动 子(1)安装在 管状轨道(2)内, 包括动 子外壳(11)和安装在动 子外
壳(11)内部的复合光线监测 装置; 所述动子外壳(11)包括柱状腔体、 腔体密封盖(13)和电
缆监测口(12), 所述电缆监测口(12)开设在柱状腔体的侧壁中部, 并通过透明挡板进行密
封; 所述腔体密封盖(13)通过螺纹安装在柱状腔体的两端, 所述腔体密封盖(13)中部开设
有线束孔, 所述牵引线束(3)的一端通过收束密封环(14)固定在线束孔处, 另一端与动子牵
引装置(4)连接;
所述动子牵引装置(4)包括A端主动式牵引机和B端主动 式牵引机, 并分别安装在电缆
沟首尾两端; 所述牵引线 束(3)的另一端分别与同侧的动子牵引装置(4)连接 。
2.根据权利要求1所述的一种适用于电缆沟狭窄恶劣环境的复合光线智能监测系统,
其特征在于, 所述动子外壳(11)还在电缆监测口(12)边缘处设置有限位卡扣边框(15), 所
述动子外壳(11)安装在管状轨道(2)内, 所述限位卡扣边框(15)卡扣在电缆沟监测口(16)
处, 并将动子 外壳(11)的朝向限位固定 。
3.根据权利要求1所述的一种适用于电缆沟狭窄恶劣环境的复合光线智能监测系统,
其特征在于, 所述牵引线束(3)包括电源牵引线束和通信牵引线束, 并与A端主动式牵引机
或B端主动式牵引机连接;
所述电源牵引线束包括外层牵引线束和内层电源线束; 所述外层牵引线束将内层电源
线束包裹在内; 所述通信牵引线束包括外层牵引线束和内层通信线束; 所述外层牵引线束
将内层通信线 束包裹在内。
4.根据权利要求3所述的一种适用于电缆沟狭窄恶劣环境的复合光线智能监测系统,
其特征在于, 所述复合光线监测装置包括可见光拍摄镜头、 红外光拍摄镜头、 补光灯、 通信
模块、 稳压模块和拍摄控制模块;
所述可见光拍摄镜头、 红外光拍摄镜头、 补光灯、 通信模块和稳压模块分别与拍摄控制
模块电性连接, 所述拍摄控制模块通过MCU芯片进 行设置; 所述稳压模块还与内层电源线束
的一端电性连接; 所述通信模块还与内层通信线束的一端电性连接; 所述可见光拍摄镜头、
红外光拍摄镜 头和补光灯安装在电缆沟监测口(16)处。
5.根据权利要求4所述的一种适用于电缆沟狭窄恶劣环境的复合光线智能监测系统,
其特征在于, 所述A端主动式牵引机和B端主动式牵引机采用相同牵引机, 所述牵引机包括
牵引电机、 盘线轴、 线束收纳盒、 牵引控制模块和电源模块, 所述牵引电机和电源模块分别
与牵引控制模块电性连接, 所述牵引电机与盘线轴转轴 连接, 所述盘线轴安装在线束收纳
盒中, 所述牵引线束(3)的一端固定在盘线轴上并呈螺旋盘状结构收纳在收纳盒 中; 所述电
源模块与内层电源线 束的另一端电性连接 。
6.根据权利要求5所述的一种适用于电缆沟狭窄恶劣环境的复合光线智能监测系统,
其特征在于, 所述A端主动式牵引机与B端主动式牵引机之间还设置有同步牵引模块, 所述
同步牵引模块包括牵引控制器、 牵引驱动器、 电机同步电路和指示及开关单 元;权 利 要 求 书 1/3 页
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2所述牵引控制器为M CU控制器, 包括若干I/O口;
所述牵引驱动器为型号是ULN2003A的驱动控制芯片, 包括输入口a1、 输入口a2、 输入口
a3、 输入口a4、 输入口a5、 输入口a6、 输入口a7、 输入口a8、 输出口b1、 输出口b2、 输出口b3、 输
出口b4、 输出口b5、 输出口b6、 输出口b7和输出口b8;
所述指示及开关单 元包括继电器1、 继电器2、 蜂鸣器、 指示灯1和指示灯2;
所述电机同步电路包括两路结构相同的反向支路, 所述反向支路包括分路器和反相
器; 所述分路器包括输入端和两个输出端, 其中一个输出端作为同相输出端, 另一个输出端
串接反相器后作为反相输出端;
其中, 所述输入口a1、 输入口a2、 输入口a3、 输入口a4、 输入口a5、 输入口a6和输入口a7
分别串连阻值为4K欧电阻后接地, 并分别接在对应的I/O 口上; 所述输入口a8直接接地; 所
述输入口a1与输入口a2分别串连继电器1和继电器2, 所述继电器1和继电器2的另一端接+
12V直流电; 所述输出口b3与输出口b4作为控制输出口, 分别与反向支路连接, 所述反向支
路的两路同相输出端接任一所述A端主动式牵引机或B 端主动式牵引机的牵引控制模块; 所
述反向支路的两路反相输出端接另一牵引控制模块, 所述两 路牵引控制模块还分别接+12V
直流电; 所述输出口b5、 输出口b6和输出口b7分别串 连蜂鸣器、 指示灯1和指示灯 2后接+12V
直流电, 所述输出口b8接+12 V直流电, 所述输出口b8与输入口a8之间还设置有一电容C 。
7.根据权利要求6所述的一种适用于电缆沟狭窄恶劣环境的复合光线智能监测系统,
其特征在于, 还设置有监测 服务器和智能监测系统, 所述监测服务器与内层通信线束的另
一端电性连接, 所述 监测服务器与牵引控制模块电性连接;
所述智能监测系统包括监测控制系统和监测显示系统; 所述监测控制系统包括控制台
和控制键盘, 所述控制键盘与控制台电性连接, 所述控制台与监测服务器电性连接; 所述监
测显示系统包括显示驱动器和显示屏, 所述显示屏与显示驱动器电性连接, 所述显示驱动
器与监测服 务器电性连接 。
8.根据权利要求7所述的一种适用于电缆沟狭窄恶劣环境的复合光线智能监测系统,
其特征在于, 还设置有图像识别系统, 所述图像识别系统通过训练数据集训练机器学习模
型得到; 所述训练数据集通过采集电缆沟异常的融合图像数据RGB_T, 并进 行数据扩充处理
得到, 将所述训练数据集分为训练集和测试集, 所述训练集对机器学习模型进行图像识别
训练, 所述测试集用于测试机器学习模 型, 并得到识别准确度, 当识别准确度达到识别精度
时, 停止对机器学习模型的训练, 并输出作为图像识别系统。
9.根据权利要求7所述的一种适用于电缆沟狭窄恶劣环境的复合光线智能监测系统,
其特征在于, 还设置有动子定位模块; 所述牵引电机为步进电机, 所述牵引控制模块为可编
程步进电机控制驱动模块包括驱动寄存器; 所述动子定位模块与驱动寄存器电性连接, 并
将驱动寄存器内电信号 转发给监测服 务器, 所述 监测定位模块 通过如下步骤进行定位:
S1获取复合光线监测动子初始位置(L1, L2), 其中, L1为复合光线监测动子到A端主动
式牵引机的距离, L2为复合 光线监测动子 到B端主动式牵引机的距离;
S2获取A端 主动式牵引机或B端 主动式牵引机当前旋转的圈数D、 偏转角 θ和转向i;
S3获取盘线轴的盘线直径R;
S4计算位置偏移量ΔL, ΔL=( ‑1)iπR(D+θ/360), 其中, i=0时转向为A端, i=1时转向
为B端;权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 一种适用于电缆沟狭窄恶劣环境的复合光线智能监测系统
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