云南电网有限责任公司玉溪供电局
1摘要：本文针对电力杆塔高空作业进行图像拍摄时面临的电磁干扰、高温和供电续航可靠性问题提出并讨论了一种基于ESP32架构的WIFI和蓝牙双通信模式图像传输，以及通过双层壳体设计、光伏取能结合，达到可靠续航的方案。
关键词：图像拍摄 WIFI 蓝牙 续航
2背景：高压杆塔塔上作业时，或高电压环境高空作业时，因为机械连接件孔位与攀爬位置处于视角盲区或狭窄位置，无法精确的进行禁锢、连接相关部件时，通过绝缘杆携带无线图像传感器达到一种提升高空作业精准度之目的。
3问题需求：
高空视频拍摄需解决的几个关键问题有：
电力杆塔的高电磁辐射、电晕放电等影响图像噪声
郊区基站信号弱，难以通过4G/5G网络进行传输；
图像传感器与图像观测之间应采取无线传输，避免电气连接导致安全事故
高空作业杠杆力矩大，提高了拍摄，需要较好的电池续航能力但又需要尽可能减少重量
持续光照会导致模块温升等
基于以上问题，选择合适的视频传感器和处理模组，并有效解决高空杆上作业的便捷性，以达到图像拍摄和提升安全性的目的。
4方案提出
提出了一种基于ESP32芯片模组的视频方案，基于OV2640视频图像传感器，利用ESP32的WIFI和蓝牙通信功能，与移动智能终端可建立较好的图像传输条件。
图1：无线图像采集与传输方案
如图1所示，方案由本地图像拍摄单元和智能终端组成。其中本地图像拍摄主要布置到绝缘杆前端，具备图像传感及通信一体的核心模组，主要完成图像采集、本地处理、通信等。为了优化图像拍摄效果，步进电机与可旋转底座结合，在微处理器I/O口控制下实现定向旋转响应的角度，达到提升图像聚焦效果。
在可靠性方面，采取双重壳体设计，即内部采用屏蔽金属层，外部采用塑料层设计，在内外层之间有空气间隙，达到相对恒温目的。
如图2所示：
图2：耐高温和电磁辐射的无线图像模块壳体设计
在外层塑料结构上可设计光伏电池模块，以提升续航能力。
5讨论
本文提出方案的创新点及解决的关键问题：
解决了高空高电压作业，不影响绝缘杆性能情况下，确保人身安全条件实现图像或视频拍摄。
解决了点对点，或通过无线热点或4G/5G网络实现通信的目的。
通过双层壳体实现了相对恒温效果，降低了环境高温辐射带来的模组可靠性下降等问题。
6结论
本文提出了电力杆塔高空视频拍摄面临的图像传输、抗干扰及电池续航等问题，设计了一种双层壳体框架和基于ESP32模组的双通信模式的图像传输方案。该方案功耗低、集成性好，可方便应用在绝缘杆顶部实现定向区域的图像拍摄，因而有较好的推广应用价值。
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