一种电气设备X射线机控制机智能控制装置的制作方法

一种电气设备x射线机控制机智能控制装置
技术领域
1.本发明涉及电气设备x射线检测技术领域，具体涉及一种电气设备x射线机控制机智能控制装置。


背景技术：

2.电气设备的x射线检测是一种高效的无损检测，能够在不停电、不停机、不解体的情况下，直接透视设备内部，快速检查结构缺陷。但为穿透电气设备，所用的辐射剂量往往非常大，现场检测的辐射防护条件有限，由于辐射剂量与距离成反比，现场主要防护手段以距离防护为主，故目前对x射线机控制机的控制以研究远程控制为主，x射线机控制机设备厂一般使用控制电缆来实现远程控制，控制电缆一般长度在10-50米。
3.一种x射线机控制机外加开关装置(公开号：cn216450531u)的专利文件通过增加用于拨动或按压x射线机控制机上的控制开关的装置，来实现对x射线机控制机的远程控制；一种x射线机控制机远程控制装置(公开号：cn212341725u)的专利文件通过串口服务器与无线路由器实现对x射线机控制机的远程控制；一种x射线机控制机远程操作控制装置(公开号：cn103616874a)通过无线信号发生器和遥控器实现x射线机控制机的远程控制，同时增加摄像头模块，实现对x射线机控制机的工作状态监测。以上专利的主要围绕检测人员的远程操作设计装置，使检测人员能远离x射线发射源，避免工作人员近距离暴露在x射线照射下，但均未考虑非检测人员误入检测区域的情况；变电站现场作业环境复杂，有时不止一个班组在作业，现场管控难度大。检测时，由于检测人员远离x射线机控制机且一般躲在掩体中，无法实时掌控检测现场情况，存在部分不清楚x射线机控制机在工作的非检测人员误入检测区域，因此，亟需设计一款针对非检测人员误入检测区域时设备可自动关闭x射线机控制机的智能控制装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种电气设备x射线机控制机智能控制装置，旨在解决上述存在的问题。
5.本发明提供了一种电气设备x射线机控制机智能控制装置，包括上位机、下位机以及传动机构，上位机包括可收纳支架和设于支架上的摄像头组件以及图形识别算法模块，摄像头组件与图形识别算法模块电性连接；下位机包括安装壳体以及设于安装壳体内的控制模块和通信模块，安装壳体安装于x射线机控制机上，控制模块和通信模块电性连接，图形识别算法模块与控制模块通信连接；传动机构设于安装壳体内两侧并与控制模块电性连接，控制模块控制传动机构启动来按压x射线机控制机的启动按钮或关闭按钮；通过智能控制算法，自动监控检测管控区域，当人员进入时，禁止x射线机控制机开机，已开机x射线机控制机立即停止运行。同时，应用小模型图像识别算法，具备较高检测精度，同时对算力要求较低，对模型、硬件进行优化，可满足微型计算机算力要求。还包括遥控器，遥控器与控制模块通信连接，远程遥控终端可实时反馈x射线机控制机工作启停状态。
6.进一步地，安装壳体内设有用于检测x射线机控制机的指示灯光信号的光敏传感器。安装壳体上设有多个定位孔，光敏传感器位于中部定位孔处内；传动机构分别位于两侧定位孔内；传动机构包括驱动电机和转杆以及按压球，驱动电机与控制模块电性连接，转杆连接于驱动电机的输出端，按压球设于转杆的端部。安装壳体的一侧设有用于套入x射线机控制机立柱的锁定圈，锁定圈上转动设有用于调节锁定圈直径大小的锁紧螺丝。安装壳体上设有三角板，三角板上涨紧螺丝和与x射线机控制机底部圆孔的涨紧销，涨紧螺丝穿过三角板与涨紧销螺纹连接。
7.进一步地，安装壳体上设有触控壳体，触控壳体内设有上均布设有多个气动按压机构，每根气动按压机构的端部通过软管连接有气阀，气阀的输入端通过总管连接有气泵。气动按压机构包括包括按压杆、活塞管以及第一弹簧，按压杆的端部与活塞管内壁滑动连接，第一弹簧套于按压杆和活塞管上，第一弹簧的一端与按压杆端部连接，第一弹簧的另一端与活塞管的端部连接，软管通过密封塞与活塞管连接。
8.进一步地，摄像头组件由四个摄像头组成，摄像头之间成90度角度设置于支架顶部。支架上沿周向设有多个收纳槽，收纳槽内滑动设有支脚和转动设于支撑杆，支撑杆与支脚上的条形槽铰接。支架内滑动设有推杆，推杆的端部设有第二弹簧，第二弹簧的端部与支架端部连接；推杆的端部沿周向连接有多根齿条，支撑杆的端部设有转齿，转齿与齿条啮合传动。推杆上沿轴向设有多圈环形齿，支架上设有滑槽，滑槽内滑动设有锁齿，锁齿端部设有第三弹簧，第三弹簧端部连接有螺母，螺母与转动设于支架上的转轴螺纹连接，以通过转动转轴端部的转柄来使螺母在滑槽内直线运动。
9.相对现有技术，具有以下有益效果：
10.本发明提供了一种电气设备x射线机控制机智能控制装置，采用上述技术方案，可有效提升作业安全级别，有效实现检测人员在安全距离作业，同时可避免非检测人员误入检测管控区暴露在辐射下。另外，还可以有效提升检测效率，不需要过长的控制电缆线，减少检测前准备工作。减少人力物力，运用自动监控技术，减少管控人员数量，降低检测成本。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本发明下位机内部示意图；
13.图2为本发明下位机安装位置示意图；
14.图3为本发明下位机安装位置示意图；
15.图4为本发明下位机底部示意图；
16.图5为本发明下位机示意图；
17.图6为本发明气动按压机构示意图；
18.图7为本发明触控壳体示意图；
19.图8为本发明气动按压机构示意图；
20.图9为本发明传动机构示意图；
21.图10为本发明上位机示意图；
22.图11为本发明a局部放大示意图；
23.图12为本发明b局部放大示意图；
24.图13为本发明上位机轴视图；
25.图14为本发明c局部放大示意图。
26.图中，1-上位机；2-下位机；3-传动机构；4-遥控器；5-x射线机控制机；11-支架；12-摄像头组件；13-收纳槽；14-支脚；15-支撑杆；16-条形槽；21-安装壳体；22-光敏传感器；23-定位孔；24-锁定圈；25-锁紧螺丝；26-三角板；27-涨紧螺丝；28-涨紧销；29-控制模块；31-驱动电机；32-转杆；33-按压球；41-触控壳体；42-气阀；43-气泵；44-按压杆；45-活塞管；46-第一弹簧；47-软管；48-限位套；49-密封塞；51-推杆；52-第二弹簧；53-齿条；54-转齿；55-圈环形齿；61-滑槽；62-锁齿；63-第三弹簧；64-螺母；65-转轴；411-卡槽。
具体实施方式
27.为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：
28.实施例1：
29.如图1至图5所示，本发明提供了一种电气设备x射线机控制机智能控制装置，包括上位机1、下位机2以及传动机构3，上位机1包括可收纳支架11和设于支架11上的摄像头组件12以及图形识别算法模块，摄像头组件12与图形识别算法模块电性连接；下位机2包括安装壳体21以及设于安装壳体21内的控制模块29和通信模块，安装壳体21安装于x射线机控制机5上，控制模块29和通信模块电性连接，图形识别算法模块与控制模块29通信连接。传动机构3设于安装壳体21内两侧并与控制模块29电性连接，控制模块29控制传动机构3启动来按压x射线机控制机5的启动按钮或关闭按钮；还包括具有终端呼吸功能的遥控器4，遥控器4与控制模块29通信连接，遥控器4与控制终端超时离线时，自动停机。控制模块29接收遥控器4信号，并转化为传动机构3控制信号，驱动传动机构3动作。控制模块29接收光敏传感器22的信号，并反向发送至遥控。下位机2和传动机构3采用一体化设计，体积小，便于现场快速安装，能够准确执行相关动作。整套系统具备智能自动控制功能，较于传统的手动控制，在现场安全管控方面有显著的提升，能提升射线检测工作的安全性。
30.具体地，上位机1可采用搭载高算力并具备通信功能的开发板组成的嵌入式系统，直接连接摄像头组件12，通过将4个90度视角的摄像头组合成的摄像头组件12，实现360度全景拍摄，摄像头组件12为板载摄像头，板载摄像头集成安装于球壳上。使用板载摄像头而不是网络摄像头获取图像的原因是，网络摄像头具有较高的传输延迟时间，不利于实时高速对现场进行监控。上位机1实时获取摄像头图像数据，通过图形识别算法模块，识别行人。根据识别结果执行不同的逻辑，将控制信号传入下位机2。为简化计算视觉算法模型大小，减少计算量，仅针对行人数据进行训练，可采用yolov5等高效算法进行图像识别训练。
31.具体地，安装壳体21内设有用于检测x射线机控制机5的指示灯光信号的光敏传感器22。安装壳体21上设有多个定位孔23，光敏传感器22位于中部定位孔23处内；传动机构3分别位于两侧定位孔23内；传动机构3包括驱动电机31和转杆32以及按压球33，驱动电机31与控制模块29电性连接，转杆32连接于驱动电机31的输出端，按压球33设于转杆32的端部。
安装壳体21的一侧设有用于套入x射线机控制机5立柱的锁定圈24，锁定圈24上转动设有用于调节锁定圈24直径大小的锁紧螺丝25。安装壳体21上设有三角板26，三角板26上涨紧螺丝27和与x射线机控制机5底部圆孔的涨紧销28，涨紧螺丝27穿过三角板26与涨紧销28螺纹连接。下位机2负责与上位机1、远程遥控器4通信，也可通过控制模块29实现对传动机构3的控制，实现对x射线机控制机5启停的控制。上位机1考虑散热及后期拓展性，为单独模块，通过有线或无线的方式与下位机2通信。当检测到管控区域有人员时，通过该装置实现x射线机控制机5无法开机，若已处于开机状态，则自动停机；远端遥控器4可设置x射线机控制机5最长运行时间，当x射线机控制机5超过设定时间时，无论是否接收到关机信号，都会自动停止x射线机控制机5，防止信号受干扰，无法远程关闭x射线机控制机5。进一步地，安装壳体21内还设有蓄电池，蓄电池与控制模块29电性连接。
32.工作原理：上位机1通过摄像头组件12采集现场图像
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上位机1运行图像识别算法模块
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上位机1算法判断在管控区域内是否存在人员
→
上位机1按照相关控制逻辑向下位机2发送控制信号
→
下位机2根据控制信号，驱动传动机构3执行相关动作。
33.在实际使用中，将执行装置(下位机2和传动机构3)安装在x射线机控制机5上，在适当的位置布置好上位机1后，测量两者通信情况，通过可视化窗口，划定管控区域。此时该套装置便自动启动监控及智能远控功能，当行人进入管控区域时，立即触发自动控制程序。上位机1向下位机2发送控制指令，通过传动机构3，模拟x射线机控制机5控制器的停止按钮的按下动作，实现x射线机控制机5的停机。同时具备联锁功能，检测到管控区域有人员存在时，此时无法手动/遥控启动x射线机控制机5。
34.实施例2：
35.如图6至图9所示，结合实施例1的技术方案，本实施例中，安装壳体21上设有触控壳体41，触控壳体41内设有上均布设有多个气动按压机构，每根气动按压机构的端部通过软管47连接有气阀42，气阀42为微型气阀42，可通过通电的形式控制开闭，气阀42的输入端通过总管连接有具有进气和排气功能的气泵43。气动按压机构包括包括按压杆44、活塞管45以及第一弹簧46，按压杆44的端部通过活塞环与活塞管45内壁滑动连接，第一弹簧46套于按压杆44和活塞管45上，第一弹簧46的一端与按压杆44端部连接，第一弹簧46的另一端与活塞管45的端部连接，软管47通过密封塞49与活塞管45连接；进一步地，遥控器4可通过模拟x射线机控制机5上的按钮来实现控制每个气阀42的打开，使气泵43工作加气时对应伸出按压杆44来按压x射线机控制机5上的调节按钮，以便于在检测和测试过程中可远程调试和设置x射线机控制机5的参数。
36.具体地，触控壳体41壳体上设有均布设有多排用于固定按压杆44的卡槽411，以便于针对不同型号的x射线机控制机5来调节每根气动按压机构对应x射线机控制机5上的调节按钮位置。进一步地，每排卡槽411的间距可滑动调节，通过螺栓预紧方式调节。卡槽411内设有内螺纹，密封塞49上设有外螺纹，气动按压机构通过插入卡槽411后旋转来使密封塞49与卡槽411内的内螺纹连接。具体步骤为：先将卡槽411内对应的软管47接入密封塞49上的连接口，再将套紧于密封塞49上的限位套48插入卡槽411内，转动限位套48来使密封塞49端部的外螺纹与卡槽411内的内螺纹连接。按压杆44、活塞管45以及第一弹簧46上位于限位套48内。
37.具体地，还包括就地关机按钮：直接驱动传动机构3实现x射线机控制机5关机，免
除拆卸装置的操作。就地开机钮：直接驱动传动机构3实现x射线机控制机5开机，免除拆卸装置的操作。
38.实施例3：
39.如图10至图14所示，结合实施例2的技术方案，本实施例中，摄像头组件12由四个摄像头组成，摄像头之间成90度角度设置于支架11顶部。支架11上沿周向设有多个收纳槽13，收纳槽13内滑动设有支脚14和转动设于支撑杆15，支撑杆15与支脚14上的条形槽16铰接。支架11内滑动设有推杆51，推杆51的端部设有第二弹簧52，第二弹簧52的端部与支架11端部连接；推杆51的端部沿周向连接有多根齿条53，支撑杆15的端部设有转齿54，转齿54与齿条53啮合传动。推杆51上沿轴向设有多圈环形齿55，支架11上设有滑槽61，滑槽61内滑动设有锁齿62，锁齿62端部设有第三弹簧63，第三弹簧63端部连接有螺母64，螺母64与转动设于支架11上的转轴65螺纹连接，以通过转动转轴65端部的转柄来使螺母64在滑槽61内直线运动。
40.具体地，滑槽61内设有限位槽，螺母64上设有限位凸起，限位凸起位于限位槽内，以使带有外螺纹的转轴65转动时，螺母64进行直线运动来拉动第三弹簧63进行运动，以便于将锁齿62拉动进入滑槽61内来对推杆51进行解锁，使推杆51在第二弹簧52的作用力下进行复位来推动其端部由三根齿条53组成的收纳部件运动，来使收纳部件推动转齿54转动来带动支撑杆15反向转动进行收纳进入收纳槽13和条形槽16内。
41.具体地，支脚14的一端两侧设有限位圆块，收纳槽13上端两侧内壁设有条形限位凹槽，限位圆块位于条形限位凹槽内，以使支撑杆15转动展开时，可拉动支脚14上端沿条形限位凹槽滑动展开。具体地，推杆51的端部设有橡胶垫块，橡胶垫块上设有摩擦凸点。
42.以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种电气设备x射线机控制机智能控制装置,其特征在于,包括上位机(1)、下位机(2)以及传动机构(3)，所述上位机(1)包括可收纳支架(11)和设于所述支架(11)上的摄像头组件(12)以及图形识别算法模块，所述摄像头组件(12)与所述图形识别算法模块电性连接；所述下位机(2)包括安装壳体(21)以及设于所述安装壳体(21)内的控制模块(29)和通信模块，所述安装壳体(21)安装于x射线机控制机(5)上，所述控制模块(29)和所述通信模块电性连接，所述图形识别算法模块与所述控制模块(29)通信连接；所述传动机构(3)设于所述安装壳体(21)内两侧并与所述控制模块(29)电性连接，所述控制模块(29)控制所述传动机构(3)启动来按压所述x射线机控制机(5)的启动按钮或关闭按钮；还包括遥控器(4)，所述遥控器(4)与所述控制模块(29)通信连接。2.根据权利要求1所述的电气设备x射线机控制机智能控制装置，其特征在于，所述安装壳体(21)内设有用于检测所述x射线机控制机(5)的指示灯光信号的光敏传感器(22)。所述安装壳体(21)上设有多个定位孔(23)，所述光敏传感器(22)位于中部定位孔(23)处内；所述传动机构(3)分别位于两侧定位孔(23)内；所述传动机构(3)包括驱动电机(31)和转杆(32)以及按压球(33)，所述驱动电机(31)与所述控制模块(29)电性连接，所述转杆(32)连接于所述驱动电机(31)的输出端，所述按压球(33)设于所述转杆(32)的端部。3.根据权利要求2所述的电气设备x射线机控制机智能控制装置，其特征在于，所述安装壳体(21)的一侧设有用于套入所述x射线机控制机(5)立柱的锁定圈(24)，所述锁定圈(24)上转动设有用于调节锁定圈(24)直径大小的锁紧螺丝(25)。4.根据权利要求2所述的电气设备x射线机控制机智能控制装置，其特征在于，所述安装壳体(21)上设有三角板(26)，所述三角板(26)上涨紧螺丝(27)和与所述x射线机控制机(5)底部圆孔的涨紧销(28)，所述涨紧螺丝(27)穿过所述三角板(26)与所述涨紧销(28)螺纹连接。5.根据权利要求2所述的电气设备x射线机控制机智能控制装置，其特征在于，所述摄像头组件(12)由四个摄像头组成，所述摄像头之间成90度角度设置于所述支架(11)顶部。6.根据权利要求2所述的电气设备x射线机控制机智能控制装置，其特征在于，所述安装壳体(21)上设有触控壳体(41)，所述触控壳体(41)内设有上均布设有多个气动按压机构，每根所述气动按压机构的端部通过软管(47)连接有气阀(42)，所述气阀(42)的输入端通过总管连接有气泵(43)。7.根据权利要求6所述的电气设备x射线机控制机智能控制装置，其特征在于，所述气动按压机构包括包括按压杆(44)、活塞管(45)以及第一弹簧(46)，所述按压杆(44)的端部与所述活塞管(45)内壁滑动连接，所述第一弹簧(46)套于所述按压杆(44)和所述活塞管(45)上，所述第一弹簧(46)的一端与所述按压杆(44)端部连接，所述第一弹簧(46)的另一端与所述活塞管(45)的端部连接，所述软管(47)通过密封塞(49)与所述活塞管(45)连接。8.根据权利要求5所述的电气设备x射线机控制机智能控制装置，其特征在于，所述支架(11)上沿周向设有多个收纳槽(13)，所述收纳槽(13)内滑动设有支脚(14)和转动设于支撑杆(15)，所述支撑杆(15)与所述支脚(14)上的条形槽(16)铰接。9.根据权利要求8所述的电气设备x射线机控制机智能控制装置，其特征在于，所述支架(11)内滑动设有推杆(51)，所述推杆(51)的端部设有第二弹簧(52)，所述第二弹簧(52)的端部与所述支架(11)端部连接；所述推杆(51)的端部沿周向连接有多根齿条(53)，所述
支撑杆(15)的端部设有转齿(54)，所述转齿(54)与所述齿条(53)啮合传动。10.根据权利要求9所述的电气设备x射线机控制机智能控制装置，其特征在于，所述推杆(51)上沿轴向设有多圈环形齿(55)，所述支架(11)上设有滑槽(61)，所述滑槽(61)内滑动设有锁齿(62)，所述锁齿(62)端部设有第三弹簧(63)，所述第三弹簧(63)端部连接有螺母(64)，所述螺母(64)与转动设于所述支架(11)上的转轴(65)螺纹连接，以通过转动所述转轴(65)端部的转柄来使所述螺母(64)在所述滑槽(61)内直线运动。

技术总结
本发明公开了一种电气设备X射线机控制机智能控制装置，包括上位机、下位机以及传动机构，上位机包括可收纳支架和设于支架上的摄像头组件以及图形识别算法模块，摄像头组件与图形识别算法模块电性连接；下位机包括安装壳体以及设于安装壳体内的控制模块和通信模块，安装壳体安装于X射线机控制机上，控制模块和通信模块电性连接；传动机构与控制模块电性连接；采用上述技术方案，可有效提升作业安全级别，有效实现检测人员在安全距离作业，同时可避免非检测人员误入检测管控区暴露在辐射下；还可以有效提升检测效率，不需要过长的控制电缆线，减少检测前准备工作。减少人力物力，运用自动监控技术，减少管控人员数量，降低检测成本。本。本。


技术研发人员：张聪 杨大宁 李英秀 霍美屹 刘元煌 徐佳隆
受保护的技术使用者：海南电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/7/28