基于图像识别的电缆绝缘层、管道外层的检测装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010542485.2 (22)申请日 2020.06.15 (71)申请人 上海电机学院 地址 200240 上海市闵行区江川路690号 (72)发明人 连志刚李春亭张体鹏 (74)专利代理机构 上海伯瑞杰知识产权代理有 限公司 31227 代理人 王一琦 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层 的检测装置 (57)摘要 本发明涉及电缆安全检测领域的。

2、一种基于 图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测装置， 包括： 壳座， 容纳电缆或管道从中活动穿过； 若干 摄像头， 所有摄像头安装在壳座的内部， 并环绕 电缆或管道轴线均布， 摄像头与电缆或管道外侧 壁留有间隙； 若干环绕电缆或管道轴线均布的脚 轮电机， 所述脚轮电机安装在壳座的内部； 其中， 每个脚轮电机的输出端设有在电缆或管道外侧 壁上滚动的脚轮。 检测时， 通过脚轮电机来驱使 脚轮在电缆或管道外侧壁上滚动， 使得整个装置 沿着电缆或管道的长度方向运动， 利用摄像头来 拍摄电缆或管道外侧壁， 可以自动地检测电缆或 管道外侧壁的质量缺陷。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 111。

3、751378 A 2020.10.09 CN 111751378 A 1.一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测装置， 其特征在于， 包括： 壳座， 设置为前后贯通的结构， 并容纳电缆或管道从中活动穿过； 若干用于拍摄电缆或管道外侧壁的摄像头(7)， 所有摄像头(7)安装在壳座的内部， 并 环绕电缆或管道轴线均布， 所述摄像头(7)与电缆或管道外侧壁留有间隙； 若干环绕电缆或管道轴线均布的脚轮电机(9)， 所述脚轮电机(9)安装在壳座的内部； 其中， 每个脚轮电机(9)的输出端设有在电缆或管道外侧壁上滚动的脚轮(3)。 2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的。

4、检测装置， 其特 征在于： 还包括总服务器(18)， 所述壳座上设有控制组件， 所述控制组件包括处理模块(4)、 控制模块(14)、 无线通讯模块(15)、 数据传输接口(16)、 存储模块(17)； 所述摄像头(7)的数据输出端与处理模块(4)信号连接并由处理模块(4)处理图像数 据， 所述处理模块(4)的输出端与无线通信模块(15)信号连接， 所述无线通信模块(15)与总 服务器(18)无线通讯连接； 所述处理模块(4)的输出端通过数据传输接口(16)与存储模块(17)信号连接； 所述控制模块(14)的信号输入端与无线通信模块(15)信号连接， 所述控制模块(14)的 信号输出端与脚轮电机。

5、(9)的信号输入端信号连接。 3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测装置， 其特 征在于： 还包括设置在壳座上的电源模块(6)， 所述电源模块(6)给摄像头(7)、 脚轮电机(9) 以及整个控制组件供电。 4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测装置， 其特 征在于： 所述壳座分为内外两层部分； 所述壳座的外层部分包括上罩壳(10)、 下罩壳(11)， 所述上罩壳(10)、 下罩壳(11)均为 半圆壳状结构， 并相互拼装成一圆套结构， 所述上罩壳(10)处于下罩壳(11)的正上方； 所述壳座的内层部分包括上侧内层壳体(12)、 下侧。

6、内层壳体(13)， 所述上侧内层壳体 (12)、 下侧内层壳体(13)均为弧形壳状结构， 并相互分离， 所述上侧内层壳体(12)处于下侧 内层壳体(13)的正上方； 所述上侧内层壳体(12)、 下侧内层壳体(13)内周壁均安装摄像头(7)、 脚轮电机(9)； 所述上罩壳(10)与上侧内层壳体(12)之间连接有弹性元件， 所述下罩壳(11)与下侧内 层壳体(13)之间连接有弹性元件。 5.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测装置， 其特 征在于： 所述弹性元件设置为压缩弹簧(5)， 所述上罩壳(10)与上侧内层壳体(12)之间连接 有数个压缩弹簧(5)， 所述下罩壳。

7、(11)与下侧内层壳体(13)之间连接有数个压缩弹簧(5)。 6.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测装置， 其特 征在于： 所述上罩壳(10)、 下罩壳(11)以可拆卸的方式拼装成一圆套结构。 7.根据权利要求6所述的一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测装置， 其特 征在于： 所述上罩壳(10)、 下罩壳(11)的拼装侧均设有连接件(2)， 所述上罩壳(10)和下罩 壳(11)通过连接件(2)可拆卸连接。 8.根据权利要求7所述的一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测装置， 其特 征在于： 在上罩壳(10)与下罩壳(11)的拼装位置设有数个插销。

8、(8)， 所述插销(8)穿接上罩 壳(10)、 下罩壳(11)的连接件(2)。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111751378 A 2 一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测装置 技术领域 0001 本发明涉及电缆安全检测领域， 具体来说， 是一种电缆绝缘层、 管道外层的检测装 置。 背景技术 0002 电缆是电力系统的重要组成部分， 是保证供电可靠性的基础。 电缆长期工作在高 压、 高温下， 容易引起物理、 化学变化， 发展到一定程度会造成绝缘层破损， 从而引发事故。 现用的电缆检测主要依靠人工进行预防性质或者维修性质的检测， 而且人工检测效率低 下。 发明内容 0003 本发。

9、明的目的是提供一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测装置， 可 自动地完成对电缆或管道外侧壁的检测， 且检测全面， 安全可靠。 0004 本发明的目的是这样实现的： 一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测 装置， 包括： 0005 壳座， 设置为前后贯通的结构， 并容纳电缆或管道从中活动穿过； 0006 若干用于拍摄电缆或管道外侧壁的摄像头， 所有摄像头安装在壳座的内部， 并环 绕电缆或管道轴线均布， 所述摄像头与电缆或管道外侧壁留有间隙； 0007 若干环绕电缆或管道轴线均布的脚轮电机， 所述脚轮电机安装在壳座的内部； 0008 其中， 每个脚轮电机的输出端设有在电缆或管道外。

10、侧壁上滚动的脚轮。 0009 进一步地， 装置还包括总服务器， 所述壳座上设有控制组件， 所述控制组件包括处 理模块、 控制模块、 无线通讯模块、 数据传输接口、 存储模块； 所述摄像头的数据输出端与处 理模块信号连接并由处理模块处理图像数据， 所述处理模块的输出端与无线通信模块信号 连接， 所述无线通信模块与总服务器无线通讯连接； 所述处理模块的输出端通过数据传输 接口与存储模块信号连接； 所述控制模块的信号输入端与无线通信模块信号连接， 所述控 制模块的信号输出端与脚轮电机的信号输入端信号连接。 0010 进一步地， 装置还包括设置在壳座上的电源模块， 所述电源模块给摄像头、 脚轮电 机以。

11、及整个控制组件供电。 0011 进一步地， 所述壳座分为内外两层部分； 所述壳座的外层部分包括上罩壳、 下罩 壳， 所述上罩壳、 下罩壳均为半圆壳状结构， 并相互拼装成一圆套结构， 所述上罩壳处于下 罩壳的正上方； 所述壳座的内层部分包括上侧内层壳体、 下侧内层壳体， 所述上侧内层壳 体、 下侧内层壳体均为弧形壳状结构， 并相互分离， 所述上侧内层壳体处于下侧内层壳体的 正上方； 所述上侧内层壳体、 下侧内层壳体内周壁均安装摄像头、 脚轮电机； 所述上罩壳与 上侧内层壳体之间连接有弹性元件， 所述下罩壳与下侧内层壳体之间连接有弹性元件。 0012 进一步地， 所述弹性元件设置为压缩弹簧， 所述。

12、上罩壳与上侧内层壳体之间连接 有数个压缩弹簧， 所述下罩壳与下侧内层壳体之间连接有数个压缩弹簧。 说明书 1/3 页 3 CN 111751378 A 3 0013 进一步地， 所述上罩壳、 下罩壳以可拆卸的方式拼装成一圆套结构。 0014 进一步地， 所述上罩壳、 下罩壳的拼装侧均设有连接件， 所述上罩壳和下罩壳通过 连接件可拆卸连接。 0015 进一步地， 在上罩壳与下罩壳的拼装位置设有数个插销， 所述插销穿接上罩壳、 下 罩壳的连接件。 0016 本发明的有益效果在于： 0017 1、 可自动地完成对电缆或管道外侧壁的检测， 检测效率显著提升， 在检测待测电 缆或管道的外侧壁(也即绝缘保。

13、护层)时， 通过脚轮电机来驱使脚轮在电缆或管道外侧壁上 滚动， 使得整个装置沿着电缆或管道的长度方向运动， 利用摄像头来拍摄电缆或管道外侧 壁， 可以自动地拍摄、 检测电缆或管道外侧壁的质量缺陷； 0018 2、 可以将摄像头拍摄的图像数据及时上传并进行分析， 如发现缺陷， 可立刻将装 置停在出现缺陷的位置， 以便于及时安排维修人员对发现缺陷的位置进行维修， 使得电缆 或管道的维护工作更加精确、 高效； 0019 3、 由于上罩壳、 下罩壳以可拆卸的方式拼装成一圆套结构， 本装置可以在电缆或 管道的任意位置组装， 可以从电缆或管道的任意位置开始巡检， 使用非常灵活； 0020 4、 压缩弹簧可。

14、以使本装置适应不同外径尺寸的电缆或管道的检测， 应用更加广 泛， 压缩弹簧可以增加脚轮和电缆或管道外侧壁的压紧力。 附图说明 0021 图1是本发明的结构示意图。 0022 图2是本发明的控制关系示意图。 0023 图中， 1待测电缆， 2连接件， 3脚轮， 4处理模块， 5压缩弹簧， 6电源模块， 7摄像头， 8 插销， 9脚轮电机， 10上罩壳， 11下罩壳， 12上侧内层壳体， 13下侧内层壳体， 14控制模块， 15 无线通讯模块， 16数据传输接口， 17存储模块， 18总服务器。 具体实施方式 0024 下面结合附图1-2和具体实施例对本发明进一步说明。 本实施例主要举例说明电 缆。

15、的检测方式， 值得注意的是， 本实施例同样可以应用于管道检测， 本实施例中的待测电缆 1与管道的检测方式是一致的。 0025 如图1所示， 一种基于图像识别的电缆绝缘层、 管道外层的检测装置， 包括： 0026 壳座， 设置为前后贯通的结构， 并容纳待测电缆1从中活动穿过； 0027 若干用于拍摄待测电缆1外侧壁的摄像头7， 所有摄像头7安装在壳座的内部， 并环 绕待测电缆1轴线均布， 摄像头7与待测电缆1外侧壁留有间隙； 0028 若干环绕待测电缆1轴线均布的脚轮电机9， 脚轮电机9安装在壳座的内部； 0029 其中， 每个脚轮电机9的输出端设有在待测电缆1外侧壁上滚动的脚轮3， 脚轮3为 。

16、绝缘材质。 0030 在检测待测电缆1的外侧壁(也即绝缘保护层)时， 通过脚轮电机9来驱使脚轮3在 待测电缆1外侧壁上滚动， 使得整个装置沿着待测电缆1的长度方向运动， 利用摄像头7来拍 摄待测电缆1外侧壁， 可以自动地拍摄、 检测待测电缆1外侧壁的质量缺陷， 从而提升检测效 说明书 2/3 页 4 CN 111751378 A 4 率。 0031 如图2所示， 还包括总服务器18， 壳座上设有控制组件， 控制组件包括处理模块4、 控制模块14、 无线通讯模块15、 数据传输接口16、 存储模块17。 0032 上述摄像头7的数据输出端与处理模块4信号连接并由处理模块4处理图像数据， 处理模块。

17、4的输出端与无线通信模块15信号连接， 无线通信模块15与总服务器18无线通讯 连接， 总服务器18一般会配置显示屏， 操作人员可以及时发现摄像头7拍摄到的质量缺陷。 0033 上述处理模块4的输出端通过数据传输接口16与存储模块17信号连接。 0034 上述控制模块14的信号输入端与无线通信模块15信号连接， 控制模块14的信号输 出端与脚轮电机9的信号输入端信号连接， 总服务器18也可以通过无线通信模块15给脚轮 电机9发送实时命令， 实现远程控制， 以驱使整个装置在待测电缆1上运动。 0035 该装置还包括设置在壳座上的电源模块6， 电源模块6给摄像头7、 脚轮电机9以及 整个控制组件供。

18、电。 0036 在使用时， 可以将装置安装到待测电缆1上， 然后设置脚轮电机9输出轴的转动速 度， 以及摄像头7的拍照间隔， 然后利用脚轮电机9驱动脚轮3转动， 驱使整个装置在待测电 缆1上移动， 摄像头7的拍摄图像数据传输到总服务器18， 将拍摄图像与图像库中的正常电 缆图片进行匹配， 如果匹配成功， 那么装置就继续前进， 如果匹配不成功， 就将拍摄图像和 此刻的位置信息传输给后台并报警， 同时脚轮电机9停转， 使得装置立刻停下， 工作人员就 立刻前往装置停下的位置进行必要的维修。 0037 上述壳座分为内外两层部分。 0038 上述壳座的外层部分包括上罩壳10、 下罩壳11， 上罩壳10、。

19、 下罩壳11均为半圆壳状 结构， 并相互拼装成一圆套结构， 上罩壳10处于下罩壳11的正上方。 0039 上述壳座的内层部分包括上侧内层壳体12、 下侧内层壳体13， 上侧内层壳体12、 下 侧内层壳体13均为弧形壳状结构， 并相互分离， 上侧内层壳体12处于下侧内层壳体13的正 上方， 检测时， 待测电缆1从上侧内层壳体12、 下侧内层壳体13围成的腔体中穿过。 0040 上述上侧内层壳体12、 下侧内层壳体13内周壁均安装摄像头7、 脚轮电机9。 0041 上述上罩壳10与上侧内层壳体12之间连接有弹性元件， 下罩壳11与下侧内层壳体 13之间连接有弹性元件。 0042 上述弹性元件设置为。

20、压缩弹簧5， 上罩壳10与上侧内层壳体12之间连接有数个压 缩弹簧5， 下罩壳11与下侧内层壳体13之间连接有数个压缩弹簧5。 压缩弹簧5可以使本装置 适应不同外径尺寸的电缆， 应用更加广泛， 压缩弹簧5可以增加脚轮3和待测电缆1外侧壁的 压紧力。 0043 上述上罩壳10、 下罩壳11以可拆卸的方式拼装成一圆套结构； 上罩壳10、 下罩壳11 的拼装侧均设有连接件2， 上罩壳10和下罩壳11通过连接件2可拆卸连接； 在上罩壳10与下 罩壳11的拼装位置设有数个插销8， 插销8穿接上罩壳10、 下罩壳11的连接件2。 上述改进可 使得壳座拆装方便。 0044 以上是本发明的优选实施例， 本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变 换或改进， 在不脱离本发明总的构思的前提下， 这些变换或改进都应当属于本发明要求保 护范围之内。 说明书 3/3 页 5 CN 111751378 A 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 111751378 A 6 图2 说明书附图 2/2 页 7 CN 111751378 A 7 。