專利名稱：夜用頭盔顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及頭盔顯示器制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于電暈檢測的夜用頭盔顯示器。
背景技術(shù)：
近年來，我國經(jīng)濟持續(xù)高速穩(wěn)步發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)模也不斷擴大，隨著我國西電東送計劃的實施，輸電電壓等級逐步提高，500kV的輸電線路和變電所相繼落戶于全國各地， 超高壓輸變電系統(tǒng)廣泛應用，維護其安全、可靠地運行更顯得尤為重要。電暈放電不但會嚴重地影響人身和設備安全，而且還會導致大量的電能損耗，因此及時準確地檢測電暈放電的位置和強弱，以便于對電暈放電位置進行檢修，對保證電力系統(tǒng)的可靠運行、防止電力設備的損壞和減少人身傷害都有重要的意義。電暈的產(chǎn)生是因為不平滑的導體產(chǎn)生不均勻的電場，在不均勻的電場周圍，曲率半徑小的電極附近，當電壓升高到一定值時，由于空氣游離就會發(fā)生放電，形成電暈。因為在電暈的外圍電場很弱，不發(fā)生碰撞游離，電暈外圍帶電粒子基本都是電離子，這些離子便形成了電暈放電電流。簡單地說，曲率半徑小的導體電極對空氣放電，便產(chǎn)生了電暈。電力系統(tǒng)中的電暈放電使電能大量損耗，其產(chǎn)生的電磁脈沖會干擾無線電和高頻通信，使電力設備產(chǎn)生邊緣效應，破壞絕緣子，進而導致導線表面被腐蝕，使導線的使用壽命下降。因此，只有盡早發(fā)現(xiàn)電暈放電的位置，才能對故障部件及時維修，降低損失，避免事故?，F(xiàn)有技術(shù)中在夜間對輸變電線路巡檢時主要采用紅外望遠鏡、紅外照相機或紫外照相機等，但是，電暈放電的目標小、強度弱，目視觀察比較困難，雖然在晚上太陽輻射微弱的情況下可以采用紫外照相機也能夠探測到電暈活動，但是這種探測過程操作比較困難， 效率低，而且費用昂貴；并且，由于紅外設備探測到的是發(fā)熱現(xiàn)象，當采用紅外設備探測到電暈現(xiàn)象時，電力線路或設備已經(jīng)由于電暈而損壞嚴重，采用上述方法很難在夜間及時的檢測到電暈，進而不能及時對進行電力系統(tǒng)進行維護，導致難以避免的損失?；谝陨显?，亟需一種便于在夜間光線較弱的情況下，及時檢測電暈的設備。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種夜用頭盔顯示器，應用于夜間的電暈的檢測，該設備能夠在夜間正常視物的情況下，及時的發(fā)現(xiàn)電暈現(xiàn)象，檢測效率高，并且該頭盔顯示器攜帶方便、準確率高、受外界環(huán)境的影響小，在對電力系統(tǒng)的維修過程中也可同時配戴，大大避免了電力系統(tǒng)的損失。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供了如下技術(shù)方案一種夜用頭盔顯示器，包括可見-紫外物鏡，用于攝取電暈的光信號及其背景的可見光圖像；與所述可見-紫外物鏡相連的CXD圖像傳感器，電暈及其背景的光信號成像于所述CCD圖像傳感器的光敏面上，由CCD圖像傳感器輸出視頻信號；與所述CXD圖像傳感器相連的微顯示器，用于接收所述CXD圖像傳感器輸出的視
頻信號；與所述微顯示器相連的目鏡，所述微顯示器的顯示面作為所述目鏡的物面，人眼通過所述目鏡看到電暈及其背景的虛像。優(yōu)選的，所述微顯示器為IXD微顯示器。優(yōu)選的，所述可見-紫外物鏡的物距為0. 3m-無窮遠。優(yōu)選的，所述目鏡的像距為0. 3m_無窮遠。優(yōu)選的，所述可見-紫外物鏡的物距為0. 5m-無窮遠。優(yōu)選的，所述目鏡的像距為0. 5m_無窮遠。優(yōu)選的，還包括電源電路，用于為所述頭盔顯示器的各元件供電；控制電路，用于控制所述可見-紫外物鏡、CXD圖像傳感器、微顯示器和以及目鏡的正常工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點本實用新型實施例所提供的技術(shù)方案，將頭盔顯示器應用于電暈的檢測過程，可見-紫外物鏡攝取電暈及其背景的光信號，之后將電暈及其背景的光信號成像于所述CCD 圖像傳感器的光敏面上，由CCD圖像傳感器輸出視頻信號，微顯示器接收到CCD圖像傳感器輸出的視頻信號后，人眼便可通過所述目鏡看到電暈及其背景的虛像，由于所述虛像與電暈及其背景的實物位于同一位置，從而使用者可以很容易的判斷電暈放電的具體位置。由于主要采用紫外波段進行電暈的檢測，而且在夜間使用，外界光線也較弱，因此人眼可以清晰的看到電暈及其背景的虛像，提高了電暈的檢測準確率，并且由于頭盔顯示器本身便于攜帶，只需將其配戴在頭上即可，從而解放了雙手，因此檢修人員可以隨時配戴著該頭盔顯示器進行檢修工作，從而能夠及時的發(fā)現(xiàn)電暈現(xiàn)象并進行及時的檢修，大大的避免了電力系統(tǒng)的損失。

通過附圖所示，本實用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本實用新型的主旨。圖1為本發(fā)明實施例公開的夜用頭盔顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
正如背景技術(shù)部分所述，采用現(xiàn)有技術(shù)中的觀測手段，很難及時的發(fā)現(xiàn)電暈現(xiàn)象， 本實用新型的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)上述問題的原因是，由于電暈放電初期只能產(chǎn)生很少量的光子，即發(fā)光強度很弱，導致在電暈放電初期肉眼很難觀察到，當肉眼能夠看到電暈放電情況時，往往電力設備的損壞已經(jīng)很嚴重了，另外，采用紅外望遠鏡和紅外照相機等紅外設備雖然也能夠探測到電暈故障，但是由于紅外設備實際探測到的是發(fā)熱現(xiàn)象，當檢測到電暈現(xiàn)象時，電力線路或設備已經(jīng)因電暈而損壞嚴重了。[0028]基于以上原因，發(fā)明人考慮，由于電暈放電時的波長范圍大概為230nm-405nm之間，涵蓋了大部分的紫外波段，并且由于在夜晚發(fā)射紫外光的物體較少，因此可以利用紫外波段來檢測電暈現(xiàn)象，并且由于在夜晚可見光的光線也較弱，為了不影響使用者的正常視物，還需增加可見光光路，以便于在夜晚及時檢測到電暈現(xiàn)象并能夠及時檢修。同時，由于頭盔探測系統(tǒng)本身便于攜帶等特點，發(fā)明人認為可在頭盔探測系統(tǒng)中應用紫外光探測，以便于及時的觀測到電暈現(xiàn)象。以上是本申請的核心思想，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。其次，本實用新型結(jié)合示意圖進行詳細描述，在詳述本實用新型實施例時，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本實用新型保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。本實施例公開的夜用頭盔顯示器的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，該頭盔顯示器可應用于電暈檢測，具體的，該夜用頭盔顯示器包括可見-紫外物鏡11，用于攝取電暈的光信號及其背景的可見光圖像；與所述可見-紫外物鏡相連的CXD圖像傳感器12，電暈及其背景的光信號成像于所述CCD圖像傳感器12的光敏面上，由CCD圖像傳感器12輸出視頻信號；與所述CXD圖像傳感器12相連的微顯示器13，用于接收所述CXD圖像傳感器12 輸出的視頻信號，本實施例中的微顯示器13優(yōu)選采用LCD(液晶)微顯示器；與所述微顯示器13相連的目鏡14，所述微顯示器13的顯示面作為所述目鏡14的物面，人眼通過所述目鏡14看到電暈及其背景的虛像。需要說明的是，本實施例中由于電暈及其背景的圖像是在同一光路中同時被采集的，因此人眼看到電暈及其背景的虛像可以與電暈及其背景的實物位于不同位置，本實施例中為了便于檢修，優(yōu)選為，所述虛像與電暈及其背景的實物位于同一位置。另外，需要說明的是，通過可見-紫外物鏡所成的像為倒立的實像，為了便于人眼觀察，可通過控制CCD圖像傳感器，對電暈及其背景的信號進行處理，使其輸出的視頻信號為正立的圖像，之后人眼通過目鏡即可觀測到與電暈及其背景等大的虛像，且該虛像與電暈及其背景的實物位于同一位置。并且，本實施例中為了便于對電暈的檢測，以及在檢測到電暈放電后能夠及時進行維修，需要在維修過程中仍能夠清楚的看到電暈現(xiàn)象以及外界景物，并且，產(chǎn)生電暈的設備的虛像應與觀測到的電暈的虛像重合于原實物的位置，因此，需要使可見-紫外物鏡11 的物距與目鏡14的的像距相同。優(yōu)選的，本實施例中所述可見-紫外物鏡11的物距為0. 3m-無窮遠，所述目鏡14 的像距為0. 3m-無窮遠；更優(yōu)選的，所述可見-紫外物鏡11的物距為0. 5m-無窮遠，所述目鏡14的像距為0. 5m-無窮遠。本實用新型實施例將頭盔顯示器應用于電暈的檢測過程，可見-紫外物鏡攝取電暈及其背景的光信號，之后將電暈及其背景的光信號成像于所述CCD圖像傳感器的光敏面上，由CCD圖像傳感器輸出視頻信號，微顯示器接收到CCD圖像傳感器輸出的視頻信號后， 人眼便可通過所述目鏡看到電暈及其背景的虛像，由于所述虛像與電暈及其背景的實物位于同一位置，從而使用者可以很容易的判斷電暈放電的具體位置。由于主要采用紫外波段進行電暈的檢測，而且在夜間使用，外界光線也較弱，因此人眼可以清晰的看到電暈及其背景的虛像，提高了電暈的檢測準確率，并且由于頭盔顯示器本身便于攜帶，只需將其配戴在頭上即可，從而解放了雙手，因此檢修人員可以隨時配戴著該頭盔顯示器進行檢修工作，從而能夠及時的發(fā)現(xiàn)電暈現(xiàn)象并進行及時的檢修，大大的避免了電力系統(tǒng)的損失。并且，由于本實施例中采用紫外波段進行電暈的檢測，因此，在霧天等不好的天氣情況下仍然能正常工作，準確定位，完全適用于高壓變電系統(tǒng)和輸電線路等的夜間故障檢測。本實用新型實施例中詳細描述的僅是該頭盔顯示器的光路部分，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述各個光學元件之間是通過一定的機械結(jié)構(gòu)相互連接的，并且，除光路部分之外，該頭盔顯示器還應包括電源電路，用于為所述頭盔顯示器的各元件供電；控制電路，用于控制所述紫外物鏡、CXD圖像傳感器、第一微顯示器和第二微顯示器以及第一目鏡和第二目鏡的正常工作。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種夜用頭盔顯示器，其特征在于，包括可見-紫外物鏡，用于攝取電暈的光信號及其背景的可見光圖像； 與所述可見-紫外物鏡相連的CCD圖像傳感器，電暈及其背景的光信號成像于所述CCD 圖像傳感器的光敏面上，由CCD圖像傳感器輸出視頻信號；與所述CCD圖像傳感器相連的微顯示器，用于接收所述CCD圖像傳感器輸出的視頻信號；與所述微顯示器相連的目鏡，所述微顯示器的顯示面作為所述目鏡的物面，人眼通過所述目鏡看到電暈及其背景的虛像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夜用頭盔顯示器，其特征在于，所述微顯示器為IXD微顯示ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夜用頭盔顯示器，其特征在于，所述可見-紫外物鏡的物距為 0. :3m-無窮遠。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的夜用頭盔顯示器，其特征在于，所述目鏡的像距為0.3m-無窮遠。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的夜用頭盔顯示器，其特征在于，所述可見-紫外物鏡的物距為 0. 5m-無窮遠。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的夜用頭盔顯示器，其特征在于，所述目鏡的像距為0.5m-無窮遠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的夜用頭盔顯示器，其特征在于，還包括 電源電路，用于為所述頭盔顯示器的各元件供電；控制電路，用于控制所述可見-紫外物鏡、CCD圖像傳感器、微顯示器和以及目鏡的正常工作。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種夜用頭盔顯示器，包括可見-紫外物鏡，用于攝取電暈的光信號及其背景的可見光圖像；與可見-紫外物鏡相連的CCD圖像傳感器，電暈及其背景的光信號成像于CCD圖像傳感器的光敏面上，由CCD圖像傳感器輸出視頻信號；與CCD圖像傳感器相連的微顯示器，用于接收CCD圖像傳感器輸出的視頻信號；與微顯示器相連的目鏡，微顯示器的顯示面作為目鏡的物面，人眼通過目鏡看到電暈及其背景的虛像。該設備能夠在夜間及時的發(fā)現(xiàn)電暈現(xiàn)象，檢測效率高，并且該頭盔顯示器攜帶方便、準確率高、受外界環(huán)境的影響小，在對電力系統(tǒng)的維修過程中也可同時配戴，大大避免了電力系統(tǒng)的損失。
文檔編號G01R31/12GK202057884SQ201120169139
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者張曉宏, 趙順龍, 閻占元 申請人:華北電力大學(保定)