一种双光谱头盔显示系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种应用于电晕检测的双光谱头盔显示系统，紫外物镜；紫外像增强器；位于所述紫外物镜与所述紫外像增强器之间的紫外滤光片；第一光纤传像束和第一目镜；与所述第一目镜相连的第一分光镜或第一反射镜；物镜，用于摄取外界景物的可见光图像；第二微光像增强器；第二光纤传像束和第二目镜；与第二目镜相连的第二分光镜或第二反射镜，经所述第二分光镜或第二反射镜反射后的光线进入人眼，人眼看到的外界景物的虚像与所述外界景物位于同一位置。该设备能够在夜间及时的发现电晕现象，检测效率高，并且该头盔显示系统携带方便、准确率高、受外界环境的影响小，在对电力系统的维修过程中也可同时配戴，大大避免了电力系统的损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及头盔显示系统制造
，更具体地说，涉及一种双光谱头盔显示系统。
技术介绍
近年来，我国经济持续高速稳步发展，电力系统规模也不断扩大，随着我国西电东送计划的实施，输电电压等级逐步提高，500kV的输电线路和变电所相继落户于全国各地， 超高压输变电系统广泛应用，维护其安全、可靠地运行更显得尤为重要。电晕放电不但会严重地影响人身和设备安全，而且还会导致大量的电能损耗，因此及时准确地检测电晕放电的位置和强弱，以便于对电晕放电位置进行检修，对保证电力系统的可靠运行、防止电力设备的损坏和减少人身伤害都有重要的意义。电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均勻的电场，在不均勻的电场周围，曲率半径小的电极附近，当电压升高到一定值时，由于空气游离就会发生放电，形成电晕。因为在电晕的外围电场很弱，不发生碰撞游离，电晕外围带电粒子基本都是电离子，这些离子便形成了电晕放电电流。简单地说，曲率半径小的导体电极对空气放电，便产生了电晕。电力系统中的电晕放电使电能大量损耗，其产生的电磁脉冲会干扰无线电和高频通信，使电力设备产生边缘效应，破坏绝缘子，进而导致导线表面被腐蚀，使导线的使用寿命下降。因此，只有尽早发现电晕放电的位置，才能对故障部件及时维修，降低损失，避免事故。现有技术中在夜间对输变电线路巡检时主要采用红外望远镜、红外照相机或紫外照相机等，但是，电晕放电的目标小、强度弱，目视观察比较困难，虽然在晚上太阳辐射微弱的情况下可以采用紫外照相机也能够探测到电晕活动，但是这种探测过程操作比较困难， 效率低，而且费用昂贵；并且，由于红外设备探测到的是发热现象，当采用红外设备探测到电晕现象时，电力线路或设备已经由于电晕而损坏严重，采用上述方法很难在夜间及时的检测到电晕，进而不能及时对进行电力系统进行维护，导致难以避免的损失。基于以上原因，亟需一种便于在夜间光线较弱的情况下，及时检测电晕的设备。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种双光谱头盔显示系统，应用于夜间的电晕的检测，该设备能够在夜间正常视物的情况下，及时的发现电晕现象，检测效率高，并且该头盔显示系统携带方便、准确率高、受外界环境的影响小，在对电力系统的维修过程中也可同时配戴，大大避免了电力系统的损失。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案一种双光谱头盔显示系统，应用于电晕检测，包括紫外光路和可见光光路，其中， 所述紫外光路包括紫外物镜，用于摄取电晕的光信号；与所述紫外物镜相连的紫外像增强器，所述紫外物镜成像于所述紫外像增强器的探测面上；位于所述紫外物镜与所述紫外像增强器之间的紫外滤光片；第一光纤传像束和第一目镜，所述第一光纤传像束的输入面端与所述紫外像增强器的输出面相连，其输出面端与所述第一目镜相连，作为所述第一目镜的物面；与所述第一目镜相连的第一分光镜或第一反射镜，所述第一分光镜或第一反射镜与所述第一目镜的光轴具有夹角，经所述第一分光镜或第一反射镜反射后的光线进入人眼，人眼看到的电晕的虚像与所述电晕位于同一位置；所述可见光光路包括物镜，用于摄取外界景物的可见光图像；与所述物镜相连的第二微光像增强器，所述物镜成像于所述第二微光像增强器的探测面上；第二光纤传像束和第二目镜，所述第二光纤传像束的输入面端与所述第二微光像增强器的输出面相连，其输出面端与所述第二目镜相连，作为所述第二目镜的物面；与所述第二目镜相连的第二分光镜或第二反射镜，所述第二分光镜或第二反射镜与所述第二目镜的光轴具有夹角，经所述第二分光镜或第二反射镜反射后的光线进入人眼，人眼看到的所述外界景物的虚像与所述外界景物位于同一位置。优选的，所述紫外像增强器包括与所述紫外物镜相连的紫外探测器，所述紫外物镜成像于所述紫外探测器的探测面上；第一微光像增强器，所述第一微光像增强器的输入面与所述紫外探测器的输出面相连。优选的，所述紫外物镜的物距为0. 3m_无穷远，和/或所述第一目镜的像距为 0. 3m-无穷远；所述物镜的物距为0. 3m-无穷远，和/或所述第二目镜的像距为0. 3m-无穷远。优选的，所述第一分光镜或第一反射镜与所述第一目镜的光轴呈30° -60°夹角，和/或所述第二分光镜或第二反射镜与所述第二目镜的光轴呈30° -60°夹角。优选的，人眼通过所述第一目镜看到的所述电晕的虚像具体为与所述电晕等大正立的虚像；和/或所述人眼通过所述第二目镜看到所述外界景物的虚像具体为与所述外界景物等大正立的虚像。优选的，所述第一分光镜的反射率大于透射率，和/或所述第二分光镜的反射率大于透射率。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点本专利技术实施例所提供的技术方案，将头盔显示系统应用于电晕的检测过程，该头盔显示系统采用两路光路，紫外光路中的紫外物镜摄取电晕的光信号，通过紫外滤光片过滤掉除紫外波段之外的其它波段的光信号，之后采用紫外像增强器对摄取到的电晕的光信号进行光谱转换并增强，将其转换为光强较强的可见光信号，采用光纤传像束将待观测的光信号通过第一目镜和第二目镜，形成放大的虚像，之后光线被分光镜或反射镜反射进入人眼，此时，紫外光路所对应的人眼便会在电晕放电处看到电晕的虚像，可见光光路所对应的另一只人眼便会在电晕放电处观测到外界景物的虚像。并且，将微光夜视技术应用于可见光光路，使电晕的背景经微光增强后进入另一只人眼，这样使用者就可同时看到电晕图像及其背景图像，从而使用者可以很容易的判断电晕放电的具体位置。由于主要采用紫外波段进行电晕的检测，受外界光线影响很小，因此人眼可以清晰的看到电晕的虚像，提高了电晕的检测准确率，并且由于头盔显示系统本身便于携带，只需将其配戴在头上即可，从而解放了双手。同时，由于微光夜视技术的使用，使配戴者能够在夜间光线较弱的情况下看到电晕的同时还不影响正常视物，因此检修人员可以随时配戴着该头盔显示系统进行检修工作，从而能够及时的发现电晕现象并进行及时的检修，大大的避免了电力系统的损失。附图说明通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为本专利技术实施例公开的双光谱头盔显示系统的紫外光路结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的双光谱头盔显示系统的可见光光路结构示意图。具体实施例方式正如
技术介绍
部分所述，采用现有技术中的观测手段，很难及时的发现电晕现象， 本专利技术的专利技术人研究发现，出现上述问题的原因是，由于电晕放电初期只能产生很少量的光子，即发光强度很弱，导致在电晕放电初期肉眼很难观察到，当肉眼能够看到电晕放电情况时，往往电力设备的损坏已经很严重了，另外，采用红外望远镜和红外照相机等红外设备虽然也能够探测到电晕故障，但是由于红外设备实际探测到的是发热现象，当检测到电晕现象时，电力线路或设备已经因电晕而损坏严重了。基于以上原因，专利技术人考虑，由于电晕放电时的波长范围大概为230nm-405nm之间，涵盖了大部分的紫外波段，并且由于在夜晚发射紫外光的物体较少，因此可以利用紫外波段来检测电晕现象，并且由于在夜晚可见光的光线也较弱，为了不影响使用者的正常视物，还需增加可见光光路，以便于在夜晚及时检测到电晕现象并能够及时检修。同时，由于头盔探测系统本身便于携带等特点，专利技术人认为可本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种双光谱头盔显示系统，应用于电晕检测，其特征在于，包括紫外光路和可见光光路，其中，所述紫外光路包括：紫外物镜，用于摄取电晕的光信号；与所述紫外物镜相连的紫外像增强器，所述紫外物镜成像于所述紫外像增强器的探测面上；位于所述紫外物镜与所述紫外像增强器之间的紫外滤光片；第一光纤传像束和第一目镜，所述第一光纤传像束的输入面端与所述紫外像增强器的输出面相连，其输出面端与所述第一目镜相连，作为所述第一目镜的物面；与所述第一目镜相连的第一分光镜或第一反射镜，所述第一分光镜或第一反射镜与所述第一目镜的光轴具有夹角，经所述第一分光镜或第一反射镜反射后的光线进入人眼，人眼看到的电晕的虚像与所述电晕位于同一位置；所述可见光光路包括：物镜，用于摄取外界景物的可见光图像；与所述物镜相连的第二微光像增强器，所述物镜成像于所述第二微光像增强器的探测面上；第二光纤传像束和第二目镜，所述第二光纤传像束的输入面端与所述第二微光像增强器的输出面相连，其输出面端与所述第二目镜相连，作为所述第二目镜的物面；与所述第二目镜相连的第二分光镜或第二反射镜，所述第二分光镜或第二反射镜与所述第二目镜的光轴具有夹角，经所述第二分光镜或第二反射镜反射后的光线进入人眼，人眼看到的所述外界景物的虚像与所述外界景物位于同一位置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵顺龙，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：13