激光清除异物装置监控系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光清除异物装置监控系统，包括终端监控系统、通信模块、目标监控系统和激光清除异物装置。终端监控系统用于发送针对激光清除异物装置的监控指令；控制系统按照通信协议要求将监控指令处理为协议帧，通过通信模块传送出去，或者获取和处理通信模块传递过来的远程信息；目标监控系统接收通信系统传递过来的协议指令帧并进行解析处理，传送给激光清除异物装置，当装置反馈指令信息时，将相应参数数据按照通信协议要求传送给通信模块。本发明专利技术涉及的监控系统，作为激光清除异物装置的辅助系统，可监测设备工作状态与异物清除结果，进行后期数据分析、检修与运维，在提升激光清除异物装置工作效果的可靠性与运行稳定性方面具有重要的意义。

Monitoring and Control System of Laser Cleaning Device

The invention discloses a monitoring system of a laser foreign body removal device, which comprises a terminal monitoring system, a communication module, a target monitoring system and a laser foreign body removal device. The terminal monitoring system is used to send monitoring instructions for laser foreign body removal devices; the control system processes the monitoring instructions into protocol frames according to the requirements of the communication protocol and transmits them through the communication module, or acquires and processes the remote information transmitted by the communication module; the target monitoring system receives the remote information transmitted by the communication system. The protocol instruction frame is parsed and processed, and transmitted to the laser foreign body removal device. When the device feeds back the instruction information, the corresponding parameter data is transmitted to the communication module according to the communication protocol requirements. The monitoring system of the present invention, as an auxiliary system of the laser foreign body removal device, can monitor the working state of the equipment and the results of foreign body removal, and carry out later data analysis, maintenance and maintenance, which is of great significance in improving the reliability and operation stability of the laser foreign body removal device.

【技术实现步骤摘要】
激光清除异物装置监控系统
本专利技术涉及电力系统高压输电线异物清除的监控领域，具体地说，是一种激光清除异物装置监控系统。
技术介绍
激光清除异物装置所用激光功率大、能量高，需进行其危险性的监控；异物图像的实时跟踪要求图像识别出的异物位置较为准确，保证相机所拍摄的图像质量高、转台的精度高与稳定性相对较好，上述设备需要准确配合才能有效地使用激光完成输电线的异物清除，需要对装置进行工作状态的监控，同时有利于后期维护与检修。目前，对于输电线路进行异物清除的两种主要方法中，人工作业多依赖肉眼观察，缺少对整个异物清除过程的可靠性监控。另外一种无人机搭载喷火装置或者利用其他机械式遥控装置除异物等的监控方面很少针对从执行到结束的工作状态反馈，监控判断尚未上升到自动化水平。在通信方式方面，单独的有线通信和无线通信方式较多，缺少二者的结合，在成本、适应性、设备维护上做不好相应的平衡。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种激光清除异物装置监控系统，增加清除高压线异物过程的安全性、灵活度、自动化程度，从而能够完成清除架空输电线路上异物的任务。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种激光清除异物装置监控系统，包括终端监控系统、通信模块、目标监控系统和激光清除异物装置；所述激光清除异物装置包括转台、激光部件、输入输出装置、控制系统、视觉传感器；其中，转台包括方位部件和俯仰部件，方位部件安装在底座上方，俯仰部件安装在方位部件上方，激光部件包括激光发射头，激光发射头和视觉传感器安装俯仰部件上；控制系统与视觉传感器连接，调整视觉传感器焦距和广角参数，视觉传感器用于捕获异物点，将图像传给控制系统进行图像识别；控制系统分别与方位部件、俯仰部件相连，控制系统对图像识别的结果进行处理，驱动方位部件、俯仰部件进行方位和俯仰两自由度的转动，从而带动激光部件和视觉传感器转动；输入输出装置与控制系统连接，用于显示控制系统的控制界面和输入操作信息；通信模块用于连接目标监控系统和终端监控系统；终端监控系统和控制系统连接，用于发送针对激光清除异物装置的监控指令，包括图像处理、转台、视觉传感器和激光的工作状态；控制系统按照通信协议要求将监控指令处理为协议帧，交给通信模块传送出去，或者获取和处理通信模块传递过来的远程信息；目标监控系统与激光异物清除装置相连，接收通信模块传递过来的协议指令帧，监控指令后进行解析处理，并传送给激光清除异物装置，当装置反馈指令信息时，将相应参数数据按照通信协议要求传送给通信模块；激光异物清除装置用于执行除异物操作，根据监控指令，将工作状态、参数数据信息进行反馈。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)灵活性强，可按照操作指令自由监测设备的工作状态与异物清除结果；(2)适应性强，可进行有线通信和无线通信方式的选择，适合多种距离、天气、地形等的工作条件；(3)增加了监控对象性能的可靠性与稳定性；(4)自动化水平高，能够对装置从执行到结束的工作状态反馈进行持续监控，极大的提高了自动化水平。附图说明图1是本专利技术激光清除异物装置监控系统的总装结构示意图。图2是本专利技术激光清除异物装置监控系统的终端监控系统结构示意图。图3是本专利技术激光清除异物装置监控系统的通信模块结构与连接示意图。图4是本专利技术激光清除异物装置监控系统工作流程示意图。图5是本专利技术的激光清除异物装置的总装结构示意图。图6是本专利技术的激光清除异物装置的俯仰部件和方位部件的结构示意图。图7是本专利技术的激光清除异物装置的方位部件的剖面图和俯视图。图8是本专利技术的激光清除异物装置的俯仰部件的俯视图。图9是本专利技术的激光清除异物装置的控制系统工作示意图。具体实施方式下面结合附图1-4和实施例对本专利技术作进一步描述。如图1所示，为本专利技术激光清除异物装置监控系统的总装结构示意图，该监控系统包括终端监控系统、通信模块、目标监控系统和激光清除异物装置；其中，监控对象为激光清除异物装置。如图2所示，为本专利技术激光清除异物装置监控系统的终端监控系统结构示意图，所述终端监控系统包括终端主机、输入输出设备、报警模块、电源模块。如图3所示，为本专利技术激光清除异物装置监控系统的通信模块结构与连接示意图，所述通信模块连接所述目标控制系统和所述终端控制系统，包括无线通信模块和有线通信模块，所述无线通信模块包括无线数据传输模块一、无线数据传输模块二。激光清除异物装置监控系统，所述终端监控系统用于发送针对激光清除异物装置的监控指令，包括图像处理、转台、视觉传感器、激光的工作状态；所述控制系统按照通信协议要求将监控指令处理为协议帧，交给通信模块传送出去，或者获取和处理通信模块传递过来的远程信息；所述目标监控系统与激光异物清除装置相连，接收所述通信系统传递过来的协议指令帧，监控指令后进行解析处理，并传送给激光清除异物装置，当装置反馈指令信息时，将相应参数数据按照通信协议要求传送给通信模块。本专利技术提供有线和无线两种通信方式，可根据距离、地形、天气等进行自由选择。进一步的，所述终端监控系统置于远程服务站，包括终端主机、输入输出设备、报警模块、电源模块，用于发送针对激光清除异物装置的监控指令以及接收相应指令反馈数据，包括整个装置的工作状态，具体指：图像处理的识别状态、跟踪状态2个方面的监控指令，转台的开锁、关锁、调转3个方面的监控指令，视觉传感器的焦距、广角2个方面的监控指令，激光的开关状态、工作功率、工作温度3个方面的监控指令。所述输出设备用于显示详细异常信息，所述报警模块用于进行声光报警，所述输入设备提供给工作人员操作进行具体情况的查看；所述电源模块主要用于给所述终端主机、所述输入输出设备、所述报警模块提供稳定的工作电源。进一步的，所述控制系统和终端监控系统连接，用于处理监控指令；所述控制系统和通信模块相连，用于处理所接收的监控反馈。按照通信方式的通信协议要求，所述控制系统将监控指令处理成协议传输所需的协议消息帧形式后，发送给所述通信模块传送出去；同样的，从通信模块传递过来的监控反馈为消息帧，所述控制系统解析为数据并进行校验，如果校验出错则发送请求重发命令，经过通信模块往回发送给所述目标监控系统，否则按协议解析出来的原始数据保存，并将原始数据信息与相应阈值进行比较和判断，将发现的异常信息发送给所述输出设备，将异常命令发送给报警模块。控制系统保存每次监控反馈解析出来的原始数据、分析判断结果以及异常信息3种数据信息。进一步的，所述通信模块包括无线通信模块和有线通信模块，用于传输监控指令和监控反馈。所述无线通信模块包括无线数据传输模块一、无线数据传输模块二，所述无线数据传输模块二与所述终端监控系统相连，将所述控制系统处理后的监控指令消息帧发送给无线数据传输模块一，无线数据传输模块一与所述目标监控系统相连，将来自所述目标监控系统的监控反馈消息帧发送给无线数据传输模块二；所述有线通信模块通过数据线完成所述终端监控系统和所述目标监控系统之间的消息帧传输。进一步的，所述目标监控系统和通信模块相连，用于处理监控指令协议，解析出监控指令并进行校验，如果校验出错则发送请求重发命令，经通信模块往回发给所述终端监控系统；所述目标监控系统和激光清除异物装置连接，用于将解析出来的监控指令传递给激光清除异物装置，并在完成激光清除异物装置监控指令反馈数据的接收后，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光清除异物装置监控系统，其特征在于：包括终端监控系统、通信模块、目标监控系统和激光清除异物装置；该激光清除异物装置包括转台(1)、激光部件(2)、输入输出装置、控制系统、视觉传感器(8)；其中，转台(1)包括方位部件(9)和俯仰部件(10)，方位部件(9)安装在底座上方，俯仰部件(10)安装在方位部件(9)上方，激光部件(2)包括激光发射头(21)，激光发射头(21)和视觉传感器(8)安装俯仰部件(10)上；控制系统与视觉传感器(8)连接，调整视觉传感器(8)参数，视觉传感器(8)用于捕获异物点，将图像传给控制系统进行图像识别；控制系统分别与方位部件(9)、俯仰部件(10)相连，控制系统对图像识别的结果进行处理，驱动方位部件(9)、俯仰部件(10)进行方位和俯仰两自由度的转动，从而带动激光部件(2)和视觉传感器(8)转动；输入输出装置与控制系统连接，用于显示控制系统的控制界面和输入操作信息；通信模块用于连接目标监控系统和终端监控系统；终端监控系统和控制系统连接，用于发送针对激光清除异物装置的监控指令，包括图像处理、转台、视觉传感器(8)和激光的工作状态；控制系统按照通信协议要求将监控指令处理为协议帧，交给通信模块传送出去，或者获取和处理通信模块传递过来的远程信息；目标监控系统与激光异物清除装置相连，接收通信模块传递过来的协议指令帧，监控指令后进行解析处理，并传送给激光清除异物装置，当装置反馈指令信息时，将相应参数数据按照通信协议要求传送给通信模块；激光异物清除装置用于执行除异物操作，根据监控指令，将工作状态、参数数据信息进行反馈。...

【技术特征摘要】
1.一种激光清除异物装置监控系统，其特征在于：包括终端监控系统、通信模块、目标监控系统和激光清除异物装置；该激光清除异物装置包括转台(1)、激光部件(2)、输入输出装置、控制系统、视觉传感器(8)；其中，转台(1)包括方位部件(9)和俯仰部件(10)，方位部件(9)安装在底座上方，俯仰部件(10)安装在方位部件(9)上方，激光部件(2)包括激光发射头(21)，激光发射头(21)和视觉传感器(8)安装俯仰部件(10)上；控制系统与视觉传感器(8)连接，调整视觉传感器(8)参数，视觉传感器(8)用于捕获异物点，将图像传给控制系统进行图像识别；控制系统分别与方位部件(9)、俯仰部件(10)相连，控制系统对图像识别的结果进行处理，驱动方位部件(9)、俯仰部件(10)进行方位和俯仰两自由度的转动，从而带动激光部件(2)和视觉传感器(8)转动；输入输出装置与控制系统连接，用于显示控制系统的控制界面和输入操作信息；通信模块用于连接目标监控系统和终端监控系统；终端监控系统和控制系统连接，用于发送针对激光清除异物装置的监控指令，包括图像处理、转台、视觉传感器(8)和激光的工作状态；控制系统按照通信协议要求将监控指令处理为协议帧，交给通信模块传送出去，或者获取和处理通信模块传递过来的远程信息；目标监控系统与激光异物清除装置相连，接收通信模块传递过来的协议指令帧，监控指令后进行解析处理，并传送给激光清除异物装置，当装置反馈指令信息时，将相应参数数据按照通信协议要求传送给通信模块；激光异物清除装置用于执行除异物操作，根据监控指令，将工作状态、参数数据信息进行反馈。2.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于：所述终端监控系统置于远程服务站，包括终端主机、输入输出设备、报警模块和电源模块；终端主机用于发送针对激光清除异物装置的监控指令以及接收相应指令反馈数据，包括整个装置的工作状态，具体包括：图像处理的识别状态、跟踪状态两个方面的监控指令，转台的开锁、关锁、调转三个方面的监控指令，视觉传感器(8)的焦距、广角两个方面的监控指令，激光的开关状态、工作功率、工作温度三个方面的监控指令；输入输出设备用于人机交互和显示异常信息；报警模块用于进行声光报警，电源模块用于给终端主机、输入输出设备、报警模块提供稳定的工作电源。3.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于：所述控制系统按照通信方式的通信协议要求，将监控指令处理成协议传输所需的协议消息帧形式后，发送给通信模块传送出去；同样的，从通信模块传递过来的监控反馈为消息帧，控制系统解析为数据并进行校验，如果校验出错则发送请求重发命令，经过通信模块往回发送给目标监控系统，否则保存为协议解析出来的原始数据，并将原始数据信息与相应阈值进行比较和判断，若发现异常则将异常信息发送给输出设备，同时将异常命令发送给报警模块；控制系统保存每次监控反馈解析出来的原始数据、分析判断结果以及异常信息3种数据信息。4.根据权利要求1或3所述的监控系统，其特征在于：所述协议帧为Modbus_RTU协议帧。5.根据权利要求3所述的监...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭健，董晟，樊卫华，李胜，文云，姜珊，郭烨，黄紫霄，韩宇，王艳琴，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32