[发明专利]一种基于视觉的锅炉四管智能检测装置

权利要求书

1.一种基于视觉的锅炉四管智能检测装置，其特征在于：包括下平台(4)，所述下平台(4)上设有两个竖直的连杆(2)，所述连杆(2)的上端设有与下平台(4)平行的上平台(5)，上平台(5)上设有控制装置和伸缩单元；

所述伸缩单元包括伸缩杆(8)、三脚架(9)、缠线轮(10)和钢丝线(11)，伸缩杆(8)与三脚架(9)固定在上平台(5)上，所述伸缩杆(8)为横向设置且平行于地面，所述三脚架(9)上设有缠线轮(10)，所述伸缩杆(8)的顶端与缠线轮(10)之间连接钢丝线(11)，使伸缩杆(8)、三脚架(9)和钢丝线(11)呈三角形结构，所述伸缩杆(8)伸出上平台(5)的一端固定云台摄像机(12)；

所述控制装置(13)通过连接线(14)连接云台摄像机(12)；

所述云台摄像机(12)包括三轴运动云台(15)，所述三轴运动云台(15)的一端设有接口(21)，所述接口(21)用于连接所述控制装置(13)，所述三轴运动云台(15)的上端设置摄像机套壳(20)，所述摄像机套壳(20)内装设摄像机(16)，所述摄像机(16)上设有光学变倍镜头(17)、补光镜头(18)和激光测距仪(19)；

所述下平台(4)与上平台(5)之间通过液压缸(6)连接，所述下平台(4)上还设有踏板(7)，所述踏板(7)与液压缸(6)的活塞杆连接以控制液压缸上下运动；

所述下平台(4)的下方设有四个滚轮(3)，所述下平台(4)、连杆(2)和滚轮(3)连接后形成小推车结构；

所述锅炉四管智能检测装置用于通过手动控制伸缩杆将云台摄像机从锅炉观火孔或入孔伸入，实现锅炉四管的管壁表面宏观扫查，并通过液压缸的上下运动调节高度，实现伸缩杆深入炉膛不同高度的入孔或观火孔；

所述激光测距仪用于跟随光学变倍镜头联动拍摄，对拍摄的每一张照片的位置进行定位测量；

所述控制装置用于通过设置输入参数、边界条件、设定运动路径，控制云台摄像机，具体参数设置为水平方向角度θ、垂直方向角度β以及相对距离s三个变量，其中水平方向角度θ、垂直方向角度β边界条件为：

水平方向起始角，设置范围-180°～180°，精度0.1°；

水平方向终止角，设置范围-180°～180°，精度0.1°；

垂直方向起始角，设置范围-180°～180°，精度0.1°；

垂直方向终止角，设置范围-180°～180°，精度0.1°；

水平步进次数，用于计算步进角度；水平步进角度设置范围0°～180°，精度0.1°；

垂直步进次数，用于计算步进角度；垂直步进角度设置范围0°～180°，精度0.1°；

初步设定运动轨迹为盘蛇形运动，具体运动形式如下，设置初始条件后，由水平方向起始角θ、垂直方向起始角β设定值为起始位置，拍摄照片，按水平步进角设定值开始水平运动，每步进一次拍摄一次照片，水平运动终点为水平方向终止角，终止角照片完成拍摄；

然后，按垂直步进角设定值垂直运动步进一次，拍摄照片，而后，再按水平步进角设定值开始水平运动，每步进一次拍摄一次照片，水平运动终点为水平方向终止角，终止角照片完成拍摄；然后再按按垂直步进角设定值垂直运动步进一次；如此反复，直至移动到垂直方向终止角，并完成此次水平运动，实现云台摄像机对锅炉四管管壁表面自动化控制拍摄，并对每次拍摄的照片输出参数为水平角度θ，垂直角度β，相对距离s，通过计算实现对拍摄照片的定位计算。

2.根据权利要求1所述的基于视觉的锅炉四管智能检测装置，其特征在于：所述伸缩杆(8)采用强度、韧性优良的碳纤维材质制作而成，伸缩长度为2m。

3.根据权利要求2所述的基于视觉的锅炉四管智能检测装置，其特征在于：所述控制装置(13)为军工三防加固笔记本。

4.根据权利要求1所述的基于视觉的锅炉四管智能检测装置，其特征在于：所述补光镜头(18)设置在光学变倍镜(17)的四周。

5.根据权利要求1所述的基于视觉的锅炉四管智能检测装置，其特征在于：所述云台摄像机(12)的横截面小于150mm×200mm。