[实用新型]一种电网监控紫外相机及电网电火花放电点远程检测系统

说明书

本实用新型属于微弱光学信号探测领域，为在强日光条件下探测电网电火花的微弱紫外信号，提高探测可靠性，提高测量灵敏度，提出一种电网监控紫外相机及电网电火花放电点远程检测系统。使用全反全透镜A将入射光分为两路，此透射光路上设置可见光成像光路，可见光经过可见光成像物镜后成像在可见光CCD上；紫外光被反射，反射光路上设置紫外光成像光路，紫外光入射至全反全透镜B，紫外光路中残存的可见光从全反全透镜B透射出紫外光成像光路，经全反全透镜B反射的紫外光经过紫外成像物镜后成像在紫外日盲CCD上，通过该图像融合系统对紫外通道信号进行像素级融合；在背景光强度较大的情况下提升了日盲信号探测灵敏度。

技术领域

本实用新型属涉及微弱光学信号探测领域，具体涉及一种控紫外相机，可以在强背景光条件下远距离拍摄微弱日盲紫外信号。

背景技术

随着人类电量使用越来越大，电能已经成为日常生活必不可少的一部分，这对电能供电要求提出了越来越高的要求，不断电也是衡量电能质量的重要因素之一。因此，对电网的不断电检测，及早发现电网隐藏缺陷可以减少电网突发事故。利用成像方法探测电网缺陷具有直观、故障点易于判断等优点，目前红外成像已广泛应用于电网缺陷检测，但红外检测主要针对热信号，红外发现缺陷往往故障已经形成。而紫外信号检测可以早期发现潜在故障点，通过早期放电点的监测往往可以在故障形成早期发现潜在故障点。然而早期放电信号往往非常微弱，而高压线路的巡检需要较远的探测距离，这就对探测器灵敏度和滤光片的窄带透过率有较高要求。抑制日盲波段以外的背景光进入紫外探测器可以大幅度高信噪比，减小干扰信号对测试结果影响。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：传统监控相机在强日光背景下难以检测到电网电火花放电点，为提高探测可靠性，提高测量灵敏度，提出一种电网监控紫外相机。

一种电网监控紫外相机，包括相机主体、光学系统，光学系统安装在相机主体上；其特征在于，所述的光学系统设置为：入射光经过倾斜放置全反全透镜A后被分成可见光成像光路和紫外光成像光路；其中可见光成像光路上依次设置为:可见光成像物镜、可见光CCD；紫外光成像光路上依次设置为：全反全透镜B、紫外成像物镜、紫外日盲CCD；可见光CCD、紫外日盲CCD将图像传输至图像处理系统。

工作原理为：入射光经过倾斜放置的全反全透镜A后可见光透射，在此透射光路上设置为所述的可见光成像光路，可见光经过可见光成像物镜后成像在可见光CCD上；紫外光被反射，在此反射光路上设置所述的紫外光成像光路，紫外光入射至全反全透镜B，紫外光路中残存的可见光从全反全透镜B透射出紫外光成像光路，经全反全透镜B反射的紫外光经过紫外成像物镜后成像在紫外日盲CCD上，通过该图像融合系统对紫外通道信号进行滤波与缩放处理平移等处理，使可见与紫外通道信号实现像素级融合。信号光（微弱紫外信号）与背景光（可见阳光）入射紫外成像系统，通过该全反全透镜，可见反射的日盲光信号相比背景光强度提升了两个量级，通过再次的反射信号光的强度相对背景光再次提升，通过两次反射，由于日盲波段反射率较高，信号光基本未被衰减，而背景光衰减了4个量级。在背景光强度较大的情况下提升了日盲信号探测灵敏度。

上述方案中的更优方案：入射光经过倾斜放置的全反全透镜A后的反射光路上设置滤波透镜组，滤波透镜组后端设置上述紫外光成像光路。滤波透镜组可以很好阻挡杂散入射光对紫外信号的影响。

进一步的所述的滤波透镜组沿着光传播方向依次由滤波透镜A、滤波小孔、滤波透镜B组成；其中：滤波小孔设置于滤波透镜A的像方焦点处，滤波透镜A的像方焦点与滤波透镜B的物方焦点重合。滤波透镜A滤波透镜B组成4f滤波系统，其共焦位置处设置一滤波小孔，用来挡住杂散信号，小孔大小可根据紫外成像透镜的成像角度确定。通过4f滤波系统的反射光再次通过一全反全透镜进行分光，同时改变信号光方向，使得信号光与入射光平行。通过改变滤波小孔的大小可以调节接收入射光入射角度。

进一步的所述的紫外日盲CCD的前端设置日盲滤光片。

与其他紫外成像仪相比，该方法具有以下优点：