CN219038190U - 一种用于隧道内的线缆温度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于隧道内的线缆温度检测装置，属于轨道交通检测设备领域，其包括机器人走行平台和设置在其顶部的线缆检测模块，线缆检测模块包括底座和沿纵向间隔设置该底座上的红外检测模块和图像检测模块，红外检测模块用于采集隧道内至少两个方向上线缆的红外图像数据；图像检测模块其拍摄方向与红外检测模块的检测方向相对应，用于采集隧道内至少两个方向上电缆的普通图像数据。本实用新型的用于隧道内的线缆温度检测装置，其通过设置在机器人走行平台上线缆检测模块对隧道内至少两个方向上缆线的温度，同时配合设置的图像检测模块和编码器，对温升异常线缆的位置进行精确的定位，以方便作业人员后续进行检修作业。

Description

一种用于隧道内的线缆温度检测装置

技术领域

本实用新型属于轨道交通检测设备领域，具体涉及一种用于隧道内的线缆温度检测装置。

背景技术

在地铁运营作业中，对地铁隧道内线缆的检测作业是保障地铁隧道长期安全运营的必要手段，线缆温度过高是引起火灾事故的主要原因之一。如今，地铁隧道线缆温度检测通常采取人工巡检与检测设备相结合的方式，这种巡检方式不仅消耗大量的人力物力，且人会受环境状态、自身状态等一些因素影响，存在人工漏检等问题。而检测设备存在盲点多、信息容易误报或漏报等问题。因此，人工与设备共同进行检测的效率也越来越不能适应现代地铁隧道检测窗口时间短的特点。

为了提高检测效率和检测效果，基于红外图像处理技术的隧道线缆温度检测已经有了一定的应用。它可以在不封闭道路的情况下，运用安装有检测设备的隧道检测车进行动态检测。

但由于隧道内的线缆布置形式复杂，而位于巡检车上的红外图像检测模块，难以将隧道内的线缆全面覆盖，容易存在漏检或错检等情况。并且传统针对的故障定位形式，只能通过判断巡检小车的位置，大概判断温升异常的电缆所处的位置范围，无法具体的判断线缆的故障位置或是定位到具体哪根电缆，增加后续作业人员对电缆的检修难度。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种用于隧道内的线缆温度检测装置，其具有检测范围广、对线缆故障定位准确等优点。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于隧道内的线缆温度检测装置，其包括机器人走行平台和线缆检测模块，其设置在所述机器人走行平台上；

所述线缆检测模块包括底座和沿纵向间隔设置该底座上的红外检测模块和图像检测模块；

其中，所述红外检测模块用于采集隧道内至少两个方向上线缆的红外图像数据；所述图像检测模块其拍摄方向与所述红外检测模块的检测方向相对应，用于采集隧道内至少两个方向上电缆的普通图像数据。

作为本实用新型的进一步改进，所述红外检测模块包括壳体和设置在该壳体内的至少两个红外相机；

至少两所述红外相机用于拍摄至少两个方向上线缆的红外图像数据。

作为本实用新型的进一步改进，所述红外相机有三个；其中一个红外相机朝向隧道内部的顶部设置，另外两所述红外相机分别朝向隧道内部横向的两侧设置。

作为本实用新型的进一步改进，位于所述壳体两侧的红外相机呈倾斜设置。

作为本实用新型的进一步改进，位于所述壳体两侧的红外相机和位于所述壳体顶部的红外相机的拍摄区域部分重合。

作为本实用新型的进一步改进，所述图像检测模块包括罩体和设置在该罩体内的三个线性相机；

三所述线性相机沿环形间隔分布，分别用于拍摄隧道内壁面三个方向上的普通图像数据。

作为本实用新型的进一步改进，所述机器人移动底座与所述线缆检测模块之间可拆卸连接。

作为本实用新型的进一步改进，还包括设置在所述底座内的工控机和电控箱，所述工控机分别与所述机器人走行平台和所述线缆检测模块电连接；

所述电控箱分别与所述机器人走行平台和所述线缆检测模块电连接。

作为本实用新型的进一步改进，对应所述机器人走行平台设置有编码器，其与所述工控机电连接。

作为本实用新型的进一步改进，还包括终端设备，其通过工控机与所述线缆检测模块电连接，用于接收并显示所述线缆检测模块所采集到的红外图像数据和普通图像数据。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

（1）本实用新型的用于隧道内的线缆温度检测装置，其通过设置在机器人走行平台上的线缆检测模块对隧道内至少两个方向上缆线的温度进行检测，同时配合设置的图像检测模块和编码器，对装置在隧道内的位置，以及温升异常线缆的位置进行精确的定位，以方便作业人员后续进行检修作业。

（2）本实用新型的用于隧道内的线缆温度检测装置，其通过多个朝向不同的红外相机充分检测隧道内不同位置处的线缆温度，并利用布置形式相同的多个线性相机实现对线缆温度异常处的精确定位，具有良好的实用价值与应用前景。

附图说明

图1是本实用新型实施例中线缆温度检测装置的整体轴测结构示意图；

图2是本实用新型实施例中线缆温度检测装置的整体正视剖面结构示意图；

图3是本实用新型实施例中线缆温度检测装置的整体正视结构示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：100、线缆检测模块；101、壳体；102、红外相机；200、线性相机；300、底座；301、工控机；302、电控箱；400、机器人走行平台。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1~3，本实用新型优选实施例中的用于隧道内的线缆温度检测装置，其在通过多个红外相机同时覆盖并检测隧道内各位置处的线缆温度，并配合行走机构在隧道内运动，并以实现对隧道内线缆温度的采集。

具体而言，本实用新型优选实施例中的温度采集装置，其包括机器人走行平台400和设置在该走行平台上的线缆检测模块100；线缆检测模块100包括底座300和设置在该底座300上的红外检测模块；红外检测模块包括壳体101和设置在该壳体101内的至少两个红外相机102，且至少两红外相机102的朝向不同，分别用于采集隧道内至少两个不同朝向上线缆的温度，进而使得至少两红外相机102的拍摄范围可将隧道内布设线缆的位置全部覆盖，实现对隧道内多根线缆温度的采集作业。

需要注意的是，利用红外相机102检测线缆温度，为红外相机102十分常见的用法之一，本领域技术人员可熟练掌握并运用的技术，在此不再赘述。

进一步地，优选红外相机102有三个，如图1中所示，三红外相机102中的其中一个红外相机102的拍摄方向朝向上方设置，而另外两个呈倾斜设置，并呈对称设置，其红外相机102的拍摄范围如图2中所示，以此实现对隧道内多方位线缆的温度检测作业。

更细节地，为适应三个红外相机102的布置形式，优选壳体101的截面为六边形，其左右两侧沿其连线的中心呈对称设置。

当然，在实际使用的过程中，利用上述优选实施例中的红外相机102布置形式可以覆盖大部分线缆；但是在隧道内也会存在底部布设线缆的情况；相应地，作业人员可以根据需求，在底座300的侧面也设置红外相机102，并使其拍摄方向朝向底部，用于检测位于隧道底部的线缆。

更进一步地，本实用新型优选实施例中的温度采集装置，还包括设置在底座300上的图像检测模块；其包括设置罩体和设置在该罩体内的至少一个线性相机200，用于拍摄隧道内线缆的普通图像数据。

在如图1和图2所示的优选实施例中，在罩体内设置有三个线性相机200；其中一个线性相机200的拍摄方向朝向正上方设置；而另外两个分别用于采集两侧向的普通图像数据；进而实现对隧道内线缆普通图像的全方位采集。优选线性相机200的布置形式与红外相机102的布置形式相同；且两者在纵向上间隔设置。

在如图1和图2所示的优选实施例中，线性相机200、红外相机102中的位于水平方向上的两个相机与竖向上的相机存在拍摄区域重叠处。

在实际使用的过程中，红外相机102和线性相机200分别将拍摄到的红外图像数据和普通图像数据传输至终端上，作业人员可通过在终端上查看红外图像数据判断线缆温升异常处，并通过普通图像数据判断该线缆温度异常处的线缆图像，以此对线缆的位置进行精确的定位。

进一步具体地，对应机器人走行平台400设置有编码器，用于检测走行底座300平台所行走的距离，以此通过编码器所检测到的距离，对整个温度采集装置在隧道内的位置进行定位。

在一个优选的实施例中，线性相机200还可以用于拍摄隧道壁上的百米标进行识别，从而实现在隧道内的区间定位，并配合机器人走行平台400采用车轮编码器计算行驶距离，从而对温度检测模块识别到的隧道缺陷的位置进行定位，方便后续的检修。

此外，本实用新型的优选实施例中，在其底座300内还设置有如工控机301、电控箱302等常规设备；其中，工控机301分别与机器人走行平台300中的编码器、红外相机102、线性相机200电连接，用于接收并存储编码器所检测到的里程数据、红外相机102所拍摄到的红外图像数据和线性相机200所拍摄到的普通图像数据，并将其传输至终端上。而电控箱302用于控制各个设备或模块的启停作业，其具体的工作步骤在此不再赘述，属于本领域技术人员的常规技术手段。

本实用新型中的温度采集装置，其通过自动化巡检手段，并配合红外相机102红所拍摄到的热成像数据用于判断线缆温升，以及线性相机200所拍摄到的数字图像数据对缺陷进行定位；同时整体采用轻量化设计措施，其中机器人走行平台400的轮毂电机选用，镁铝合金车身；成像装置选用大角度覆盖大范围，减少相机数量，从而使得整个巡检设备更轻，方便操作人员的帮运。并且机器人走行平台400与温升检测模块采用装配式的设计，使单个部件不超高50kg，操作人员便于帮运与快速上下轨道。

进一步地，作为本实用新型的另一个方面，通过上述布置形式的红外相机102和线性相机200还可用于检测隧道中的水管存在漏水或渗水等情况，其具体识别方式为红外相机102和线性相机200的常规使用，在此不再赘述。

更进一步地，对应温度检测装置还设置有终端设备，优选该终端设备为两个显示屏，两显示屏分别用于接收并显示红外图像数据和普通图像数据，作业人员在使用时，通过观看两显示屏所显示的红外图像数据和普通图像数据即可对温升异常的线缆进行查看。

值得注意的，本实用新型上述优选实施例中的红外图像数据、普通图像数据的采集可利用现有技术中的红外相机102、线性相机200直接获取；而其数据的传输过程可通过工控机301直接传输至电脑设备上，均为本领域技术人员的常规技术手段，在此不再赘述。

本实用新型优选实施例中的温度检测装置的工作原理如下，在使用前，作业人员先将线缆检测模块100装配至机器人走行平台400上，然后控制其在隧道内移动。在移动的过程中，红外相机102和线性相机200分别拍摄多个方向上线缆的红外图像数据和普通图像数据，并通过工控机301传输至终端设备上，接着作业人员根据显示屏上所显示的温度判断其所检测到的线缆温度是否超过设定阈值，若超过阈值，则先通过编码器和线性相机200识别在隧道内设置的百米标的方式判断检测装置的位置，然后再依据普通图像数据，对存在异常的电缆进行精确度的定位。

需要理解的是，上述的利用编码器与百米标的方式实现装置在隧道内的精确的定位为本领域技术人员的常规技术手段，在此不再赘述。本实用新型将普通图像数据与该定位方式进行结合后，实现对温升异常的线缆的精确定位。

本实用新型中的用于隧道内的线缆温度检测装置，其通过多个朝向不同的红外相机充分检测隧道内不同位置处的线缆温度，并利用布置形式相同的多个线性相机实现对线缆温度异常处的精确定位，具有良好的实用价值与应用前景。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于隧道内的线缆温度检测装置，其特征在于，其包括机器人走行平台和设置在该机器人走行平台上的线缆检测模块；

所述线缆检测模块包括底座和沿纵向间隔设置该底座上的红外检测模块和图像检测模块；

其中，所述红外检测模块用于拍摄隧道内至少两个方向上线缆的红外图像数据；所述图像检测模块的拍摄方向与所述红外检测模块的检测方向相对应，用于采集隧道内至少两个方向上电缆的普通图像数据。

2.根据权利要求1所述的用于隧道内的线缆温度检测装置，其特征在于，所述红外检测模块包括壳体和设置在该壳体内的至少两个红外相机；

至少两所述红外相机用于拍摄至少两个方向上线缆的红外图像数据。

3.根据权利要求2所述的用于隧道内的线缆温度检测装置，其特征在于，所述红外相机有三个；其中一个红外相机朝向隧道内部的顶部设置，另外两所述红外相机分别朝向隧道内部横向的两侧设置。

4.根据权利要求3所述的用于隧道内的线缆温度检测装置，其特征在于，位于所述壳体两侧的红外相机呈倾斜设置。

5.根据权利要求3所述的用于隧道内的线缆温度检测装置，其特征在于，位于所述壳体两侧的红外相机和位于所述壳体顶部的红外相机的拍摄区域部分重合。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的用于隧道内的线缆温度检测装置，其特征在于，所述图像检测模块包括罩体和设置在该罩体内的三个线性相机；

三所述线性相机沿环形间隔分布，分别用于拍摄隧道内壁面三个方向上的普通图像数据。

7.根据权利要求6所述的用于隧道内的线缆温度检测装置，其特征在于，所述机器人走行平台与所述线缆检测模块之间可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述的用于隧道内的线缆温度检测装置，其特征在于，还包括设置在所述底座内的工控机和电控箱，所述工控机分别与所述机器人走行平台和所述线缆检测模块电连接；

所述电控箱分别与所述机器人走行平台和所述线缆检测模块电连接。

9.根据权利要求8所述的用于隧道内的线缆温度检测装置，其特征在于，对应所述机器人走行平台设置有编码器，其与所述工控机电连接。

10.根据权利要求8所述的用于隧道内的线缆温度检测装置，其特征在于，还包括终端设备，其通过工控机与所述线缆检测模块电连接，用于接收并显示所述线缆检测模块所采集到的红外图像数据和普通图像数据。

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