罗新元 李贵良 陈德帛 杨红梅
云南电网有限责任公司德宏供电局 678400
摘 要
本文就指针仪表检定过程中示值读数工作，进行数据自动采集前端装备设计。该采集装置通过环形散光板改善光线的均匀性，为图像采集提供了良好的照明环境，以对焦现场表盘图像的方式，实现便捷拍照采集数值的功能。它结构紧凑，保护性良好，便于安装及使用，具有突出的技术优势。
关键词：指针仪表、示值采集、前端装置
正 文
一、研究背景
目前在指针仪表的检定时，通常通过人工读数读取其表针示数，然后再进行记录。其过程需要频繁到仪表处进行查看，这种人工查看仪表数值的模式无疑占用了大量的人力资源和工作时间。在指针仪表全自动检定需求的背景下，如果能开发一种可远程采集仪表盘图像的装置，而该装置的分别率和曝光率等参数均满足高精度图文转化装置的参数要求，将对指针仪表的自动检定具有重要作用。
二、设计思路
该示值采集前端装置仪主要采用高分辨率工业相机作为“眼睛”，设计补光、固定、供电等优化结构，构成适用于现场的采集装置。其设计原理图如图所示，其具体部件为：1—外壳，2—调节圆板，3—摄像头，4—主控制板，5—锂电池，6—SF6密度继电器，7—压力表，8—滑槽，9—L型支架，10—导向柱，11—定位柱，12—辅连套杆，13—定位螺栓，14—照明灯，15—透镜，16—蓝牙模块，17—卡箍，18—把手。
该装置以管状的壳体作为外壳结构，在壳体中内置高分辨率微型照相机，在壳体前端固定筒体，利用筒体卡接在指针仪表表盘上，从而使照相机正对表盘，以采集表盘图像。在此基础上，照相机外周增设了环形的光源，并利用环形的散光板改善光线的均匀性，为图像采集提供了良好的照明环境。相机本体由调节圆板、摄像头、主控制板和锂电池构成。外壳为一侧开口的圆柱体，外壳通过其一侧开口能够套装指针仪表表上。外壳内设有调节圆板，调节圆板通过滑动定位组件能够滑动定位。调节圆板靠近开口一侧的中心处固定安装摄像头，另一侧固定安装主控制板。摄像头与主控制板为有线连接，主控制板通过蓝牙模块与图文转化后端装置无线连接。
使用时，先通过辅连套杆调整调节圆板及摄像头位置，通过图文转化后端装置显示器查看摄像头是否能够清楚的拍摄到指针仪表表数值，并通过定位螺栓对调节圆板及摄像头进行定位。然后摄像头对指针仪表数值进行拍摄，同时由于主控制板内设有图文转换程序，因此主控制板可将拍摄到的图片转换为数据，并通过蓝牙模块16将数据传输至图文转化后端装置（此处省略），指针仪表检定装置验仪根据传输数据与节点数据进行比对后，给出测试结果，以此提高检测效率和检测的准确度。
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三、发展前景
该指针仪表示值采集前端装置作为图文转化系统的采集部件，已申请了知识产权保护，并在变电站指针仪表的现场检测中进行长期的使用，具有光线均匀性好、拍照清晰、动态采集、快速拆装、反映迅速等优点，目前正在扩大推广使用范围，具有广阔应用前景。
参考资料
【1】工业相机与智能相机的区别，中国自动化，主要参数及光谱影响特性篇
【2】电力主设备运行技术问答，化学工业出版社，李宏，ISBN9787122075161
作者介绍：罗新元，1997年12月生，助理工程师，高级工，就职于云南电网有限责任公司德宏供电局，研究方向为电力系统变电设备现场检修与维护。