基于lora无线通信协议的智能红外热像仪.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920892243.9 (22)申请日 2019.06.12 (73)专利权人 国网安徽省电力有限公司检修分 公司 地址 230000 安徽省合肥市包河区桐城南 路397号 (72)发明人 杜鹏杨乃旗汪伟伟孙开元 王夕琛 (74)专利代理机构 北京前审知识产权代理有限 公司 11760 代理人 陈姗姗张静 (51)Int.Cl. G01R 31/12(2006.01) G01J 5/00(2006.01) H04N 5/33(2006.01) (54)实用新型名称 一种基于。

2、lora无线通信协议的智能红外热 像仪 (57)摘要 本公开揭示了一种基于lora无线通信协议 的智能红外热像仪， 包括： 一体化机身， 集成于机 身内的红外自动对焦镜头、 红外机芯、 可见光镜 头、 激光测距仪、 图像智能处理模块、 lora模块和 无线通信模块。 本公开通过将所采集的电力设备 的局部过热图像信息与所存储的红外缺陷图像 信息进行匹配对照， 能够方便、 快捷的对实时图 像信息进行在线诊断， 降低了人工成本， 极大的 提高了电力设备故障诊断效率。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 210742429 U 2020.06.12 CN 210742429 U 1.一种基于l。

3、ora无线通信协议的智能红外热像仪， 包括： 一体化机身， 集成于机身内的 红外自动对焦镜头、 红外机芯、 可见光镜头、 激光测距仪、 图像智能处理模块、 lora模块和无 线通信模块； 其中， 所述红外自动对焦镜头与所述红外机芯连接且位于同一光轴线上； 所述图像智能处理模块包括图像采集单元、 图像存储单元、 图像融合单元和图像检测 单元， 所述图像采集单元的图像采集端分别与所述红外自动对焦镜头及所述可见光镜头电 连接， 图像输出端与所述图像融合单元的图像输入端电连接， 所述图像融合单元的图像输出端与所述图像检测单元的第一图像输入端电连接， 所述图像存储单元的图像输出端与所述图像检测单元的第二。

4、图像输入端电连接， 所述图像检测单元的图像输出端与所述lora模块电连接； 所述lora模块与所述无线通信模块电连接； 所述无线通信模块与所述激光测距仪电连接。 2.根据权利要求1所述的智能红外热像仪， 其特征在于， 所述lora模块包括lora终端和 lora网关； 所述lora终端用于将图像数据转换为lora数据并发送至所述lora网关； 所述lora网关用于接收lora数据并将所述lora数据转换为图像数据并发送至基站服 务器。 3.根据权利要求2所述的智能红外热像仪， 其特征在于， 所述lora终端包括： 第一微处 理器、 lora射频芯片、 lora收发天线及串行接口， 所述第一微处。

5、理器同时与所述lora射频芯 片和串行接口连接， 所述lora收发天线与所述lora射频芯片连接。 4.根据权利要求2所述的智能红外热像仪， 其特征在于， 所述lora网关包括依次连接的 第二微处理器、 lora信号单元和服务器信号单元。 5.根据权利要求3所述的智能红外热像仪， 其特征在于， 所述lora终端至少包括一个。 6.根据权利要求4所述的智能红外热像仪， 其特征在于， 所述lora网关至少包括一个。 7.根据权利要求1所述的智能红外热像仪， 其特征在于， 所述红外自动对焦镜头包括镜 头和遮罩， 所述镜头和所述遮罩通过螺纹连接。 8.根据权利要求1所述的智能红外热像仪， 其特征在于，。

6、 所述红外机芯的分别率为640* 512， 像元间距为14 m。 9.根据权利要求1所述的智能红外热像仪， 其特征在于， 所述无线通信包括3G通信、 4G 通信、 5G通信和WIFI通信中的任意一种或几种。 10.根据权利要求1所述的智能红外热像仪， 其特征在于， 所述激光测距仪采用M512A激 光测距模组。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210742429 U 2 一种基于lora无线通信协议的智能红外热像仪 技术领域 0001 本公开涉及一种红外热像仪， 特别涉及一种基于lora无线通信协议的智能红外热 像仪。 背景技术 0002 高压输变电设备在运行过程中， 由于破损、 染污和老化等。

7、原因会出现电晕放电和 电力闪络等现象， 有可能造成缺陷， 甚至引发事故， 给生产生活带来损失， 严重威胁着人身 和设备安全。 因此， 能够及时准确得开展高压电气设备的绝缘检测对于保障电力系统的可 靠运行具有重要的意义。 实用新型内容 0003 根据上述不足， 公开的目的在于提供一种基于lora无线通信协议的智能红外热像 仪， 通过对现有的带有缺陷的案例图谱进行结构化存储， 并运行卷积神经网络对案例图谱 进行学习和训练以提取案例特征， 从而建立一个涵盖典型缺陷故障的数据库， 利用该数据 库对红外图谱进行实时分析判断， 实现电力设备的缺陷诊断。 0004 为实现上述目的， 本公开的技术方案说明如下。

8、： 0005 一种基于lora无线通信协议的智能红外热像仪， 包括： 一体化机身， 集成于机身内 的红外自动对焦镜头、 红外机芯、 可见光镜头、 激光测距仪、 图像智能处理模块、 lora模块和 无线通信模块； 其中， 0006 所述红外自动对焦镜头与所述红外机芯连接且位于同一光轴线上； 0007 所述图像智能处理模块包括图像采集单元、 图像存储单元、 图像融合单元和图像 检测单元， 0008 所述图像采集单元的图像采集端分别与所述红外自动对焦镜头及所述可见光镜 头电连接， 图像输出端与所述图像融合单元的图像输入端电连接， 0009 所述图像融合单元的图像输出端与所述图像检测单元的第一图像输入。

9、端电连接， 0010 所述图像存储单元的图像输出端与所述图像检测单元的第二图像输入端电连接， 0011 所述图像检测单元的图像输出端与所述lora模块电连接； 0012 所述lora模块与所述无线通信模块电连接； 0013 所述无线通信模块与所述激光测距仪电连接。 0014 优选的， 所述lora模块包括lora终端和lora网关； 0015 所述lora终端用于将图像数据转换为lora数据并发送至所述lora网关； 0016 所述lora网关用于接收lora数据并将所述lora数据转换为图像数据并发送至基 站服务器。 0017 优选的， 所述lora终端包括： 第一微处理器、 lora射频芯。

10、片、 lora收发天线及串行 接口， 所述第一微处理器同时与所述lora射频芯片和串行接口连接， 所述lora收发天线与 所述lora射频芯片连接。 说明书 1/4 页 3 CN 210742429 U 3 0018 优选的， 所述lora网关包括依次连接的第二微处理器、 lora信号单元和服务器信 号单元。 0019 优选的， 所述lora终端至少包括一个。 0020 优选的， 所述lora网关至少包括一个。 0021 优选的， 所述红外自动对焦镜头包括镜头和遮罩， 所述镜头和所述遮罩通过螺纹 连接。 0022 优选的， 所述红外机芯的分别率为640*512， 像元间距为14 m。 0023。

11、 优选的， 所述无线通信包括3G通信、 4G通信、 5G通信和WIFI通信中的任意一种或几 种。 0024 优选的， 所述激光测距仪采用M512A激光测距模组。 0025 本公开带来的有益效果为： 0026 1、 通过将采集的电力设备电晕放电图像与存储的缺陷图像信息进行匹配对照， 能 有效的对所采集图像进行在线诊断， 提高了工作效率； 0027 2、 利用lora无线通信远距离传输的特性， 能够在距离基站较远位置放置红外热像 仪实施图像采集工作， 扩大了工作范围。 附图说明 0028 图1是本公开提供的一种基于lora无线通信协议的智能红外热像仪的结构示意 图。 具体实施方式 0029 下面结。

12、合附图和实施例对本公开的技术方案进行详细说明。 0030 如图1所示， 一种基于lora无线通信协议的智能红外热像仪， 包括： 一体化机身， 集 成于机身内的红外自动对焦镜头、 红外机芯、 可见光镜头、 激光测距仪、 图像智能处理模块、 lora模块和无线通信模块； 其中， 0031 所述红外自动对焦镜头与所述红外机芯连接且位于同一光轴线上； 0032 所述图像智能处理模块包括图像采集单元、 图像存储单元、 图像融合单元和图像 检测单元， 0033 所述图像采集单元的图像采集端分别与所述红外自动对焦镜头及所述可见光镜 头电连接， 0034 所述图像采集单元的图像输出端与所述图像融合单元的图像输。

13、入端电连接， 0035 所述图像融合单元的图像输出端与所述图像检测单元的第一图像输入端电连接， 0036 所述图像存储单元的图像输出端与所述图像检测单元的第二图像输入端电连接， 0037 所述图像检测单元的图像输出端与所述lora模块电连接； 0038 所述lora模块与所述无线通信模块电连接； 0039 所述无线通信模块与所述激光测距仪电连接。 0040 本实施例中， 通过图像存储单元对现有的红外图谱缺陷案例图像进行结构化存 储， 并通过卷积神经网络对所存储的案例图像进行训练并提取案例特征， 从而建立一个能 够基本涵盖电力设备局部过热的典型缺陷故障数据库， 所存储的案例图像作为标准图像。 说。

14、明书 2/4 页 4 CN 210742429 U 4 图像采集单元实时采集作业现场电力设备局部过热的红外图像信息和可见光图像信息， 并 将所采集的红外图像信息和可见光图像信息发送至图像融合单元进行配准与融合， 图像融 合单元将配准与融合后的图像信息发送至图像检测单元， 图像检测单元在接收实时采集的 图像信息的同时， 调用图像存储单元中的标准图像与所采集的图像信息进行匹配对照， 匹 配对照结果由lora模块转化为lora数据并通过无线通信模块发送至基站服务器。 0041 上述实施例通过对现有的缺陷案例图像进行训练存储并建立缺陷故障数据库， 与 实时采集的图像信息进行比对， 能够实现电力设备的实。

15、时缺陷评级、 缺陷分类诊断及状态 预警， 并能够自动生成巡检报告， 有效解决了现有的因图像检测量大导致人工处理效率低 下的缺陷。 0042 另一个实施例中， 所述lora模块包括lora终端和lora网关； 0043 所述lora终端用于将图像数据转换为lora数据并发送至所述lora网关； 0044 所述lora网关用于接收lora数据并将所述lora数据转换为图像数据并发送至基 站服务器。 0045 另一个实施例中， 所述lora终端包括： 第一微处理器、 lora射频芯片、 lora收发天 线及串行接口， 所述第一微处理器同时与所述lora射频芯片和串行接口连接， 所述lora收 发天线。

16、与所述lora射频芯片连接。 0046 本实施例中， 所述第一微处理器用于将所述串行接口接收到的信号转化为lora数 据； 所述lora射频芯片用于将所述lora数据转化为lora射频信号， 并通过所述lora收发天 线将所述lora数据以lora射频信号的形式发送至所述lora网关。 0047 另一个实施例中， 所述lora网关包括依次连接的第二微处理器、 lora信号单元和 服务器信号单元。 0048 本实施例中， 所述lora信号单元用于接收所述lora终端发送的射频信号， 并解析 出所述lora射频信号中的lora数据， 并将所述lora数据发送至第二微处理器； 所述第二微 处理器用于。

17、将所述lora数据转换为服务器数据； 所述服务器信号单元用于通过无线通信模 块将服务器数据发送至基站服务器。 0049 另一个实施例中， 所述lora终端至少包括一个。 0050 本实施例中， 可以根据所需转换的图像的数据量选择lora终端的数量。 0051 另一个实施例中， 所述lora网关至少包括一个。 0052 本实施例中， 可以根据具体需求选择lora网关的数量。 0053 另一个实施例中， 所述红外自动对焦镜头包括镜头和遮罩， 所述镜头和所述遮罩 通过螺纹连接。 0054 另一个实施例中， 所述红外机芯的分别率为640*512， 像元间距为14 m。 0055 本实施例中， 红外机芯。

18、的测温精度满足2或读数的2； 测温范围满足-20 +550； 接口满足PAL、 串口RS-232、 BT.656、 BT.1120、 LVCMOS； 工作温度满足-40+80 ， 存储温度满足-45+85。 0056 另一个实施例中， 所述无线通信包括3G通信、 4G通信、 5G通信和WIFI通信中的任意 一种或几种。 0057 另一个实施例中， 所述激光测距仪采用M512A激光测距模组。 0058 本实施例中， 优选采用M512A激光测距模组测量电力设备到红外热像仪的距离， 具 说明书 3/4 页 5 CN 210742429 U 5 有测距距离长、 测量精度高的特点。 0059 尽管以上结合附图对本公开的实施方案进行了描述， 但本公开并不局限于上述的 具体实施方案和应用领域， 上述的具体实施方案仅仅是示意性的、 指导性的， 而不是限制性 的。 本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本公开权利要求所保护的范围 的情况下， 还可以做出很多种的形式， 这些均属于本公开保护之列。 说明书 4/4 页 6 CN 210742429 U 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 210742429 U 7 。