CN104048766B - 一种变电设备热成像温度在线监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种变电设备热成像温度在线监测方法，采用多个视频信号采集装置对多个现场端监测点进行视频信号采集；监控服务器将可见光视频信号传输给客户端监视器，在客户端监视器上显示各监测点的可见光视频窗口，监控服务器根据红外线视频信号的红外线热成像色相辨识变电设备现场的温度，当温度超出设定范围时，监控服务器将红外线视频信号传输给客户端监视器；红外线视频信号以红外线热成像窗口的形式与相应监测点的可见光视频窗口，和具体器件和温度值窗口，以及电子地图窗口同时跳出布满整个客户端监视器的屏幕。如此，本发明的警示和标示性更强，待监测点及其温度和位置等情况更加清晰明朗，方便温度在线监测和针对性处理，实用性强。

Description

一种变电设备热成像温度在线监测方法

技术领域

本发明涉及变电设备的温度监测方法领域，具体涉及一种变电设备热成像温度在线监测方法。

背景技术

电力设备的运行状态好坏直接决定电力***的安全和效益，变电站中有变压器、母线、隔离开关、断路器、耦合电容器、高压电缆等等大量的设备。无论哪种设备出现不正常工作状态若不及时处理很可能会发展成故障，甚至造成设备损坏或人身事故，进而造成不可估量的后果。由于红外检测技术能够以远距离、非接触、实时、快速在线监测方式获取设备的运行状态信息，又有分辨率高、形象直观、不受电磁干扰、安全可靠和效益／投资比高等优点，又可以在不停电、不取样、不解体的状况下进行故障的诊断分析，在电力***的应用比较广泛和成熟。

目前电力***普遍使用便携红外测温仪，但采用便携式红外热成像仪进行设备接点过热检查也存在一些问题。变电站原有设备红外监测方式,基本采用便携式红外测温仪由运行人员以人工巡检方式进行,对存储的热图像往往停留在后台PC机上的分析诊断,只能是间断性的分析控制,不能对热分布场实时监控和诊断热像的故障性质等操作,由于使用中的不便和方法中存在缺陷,难以满足电力***对实时性、经济性、安全性、可靠性和易用性等方面日益增长的要求,这往往会造成监视延误而引起比较大财产损失。通过运行人员的现场巡视来掌握设备的运行状态，在实际的生产过程中暴露出了许多难以克服的问题。至少有如下问题：

1.由于缺少有效的监督机制,设备巡视到位率、工作质量高等都无法得到保证。

2.运行经验是确保电力设备安全运行的一种技术能力,但运行经验的积累过程具有单一性。人员一旦变动,就可能造成经验流失。这些问题造成了对运行设备状态把握的难度,而且间接地引起了较高的管理费用。

3.人工采用便携式红外设备检测带电设备的工作热状态,受限于操作员的身高与设备的安装高度,对于设备的大部分位置无法全面观察。

4.对无人值守变电站运行设备的热状态监测,若是便携式操作的红外设备,往往会造成劳动强度的提升及诊断不及时等缺陷。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电设备热成像温度在线监测方法，可选择性输出红外线热成像窗口，并同时跳出相应监测点的各信息窗口且布满整个客户端监视器的屏幕，警示和标示性更强，待监测点及其温度和位置等情况更加清晰明朗，大大方便温度在线监测和针对性处理，实用性强。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

一种变电设备热成像温度在线监测方法，变电设备所在的一端为现场端，监测客户所在的一端为客户端；采用多个视频信号采集装置对多个现场端监测点进行视频信号采集；所述视频信号采集装置包括可见光视频信号采集装置和红外线视频信号采集装置；所述可见光视频信号采集装置和红外线视频信号采集装置分别采集相应监测点的可见光视频信号和红外线视频信号，并分别通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将可见光视频信号和红外线视频信号传输给监控服务器；所述监控服务器通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将可见光视频信号传输给客户端监视器，在客户端监视器上显示各监测点的可见光视频窗口，所述监控服务器根据红外线视频信号的红外线热成像色相辨识变电设备现场的温度，当温度超出设定范围时，所述监控服务器通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将红外线视频信号传输给客户端监视器，并同时提取相应监测点的具体器件和温度值，以及电子地图；红外线视频信号以红外线热成像窗口的形式与相应监测点的可见光视频窗口，和提取的相应监测点的具体器件和温度值窗口，以及电子地图窗口同时跳出布满整个客户端监视器的屏幕。

上述监控服务器通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将各视频信号采集装置的视频信号均传输给多个客户端的客户端监视器。

上述客户端采用底座控制装置依靠上述监控服务器作为中转服务器通过控制信号传输线或无线控制信号传输方式与承载上述视频信号采集装置的旋转驱动底座连接，对旋转驱动底座的转动进行控制。

上述客户端采用灯光控制装置依靠上述监控服务器作为中转服务器通过控制信号传输线或无线控制信号传输方式与上述现场端的射灯连接，对射灯进行控制。

上述客户端采用客户端对讲装置依靠上述监控服务器作为中转服务器通过通信信号传输线或无线通信信号传输方式与现场端对讲装置连接进行对讲。

上述客户端采用焦距控制装置依靠上述监控服务器作为中转服务器分别通过控制信号传输线或无线控制信号传输方式与上述可见光视频信号采集装置的可见光摄像头，和上述红外线视频信号采集装置的红外线摄像头连接进行调焦距。

采用上述技术方案后，本发明的变电设备热成像温度在线监测方法，突破传统温度监测的方式，以变电设备所在的一端为现场端，监测客户所在的一端为客户端；采用多个视频信号采集装置对多个现场端监测点进行视频信号采集；视频信号采集装置包括可见光视频信号采集装置和红外线视频信号采集装置；可见光视频信号采集装置和红外线视频信号采集装置分别采集相应监测点的可见光视频信号和红外线视频信号，并分别通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将可见光视频信号和红外线视频信号传输给监控服务器；监控服务器通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将可见光视频信号传输给客户端监视器，在客户端监视器上显示各监测点的可见光视频窗口，监控服务器根据红外线视频信号的红外线热成像色相辨识变电设备现场的温度，当温度超出设定范围时，监控服务器通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将红外线视频信号传输给客户端监视器以红外线热成像窗口显示，并同时提取相应监测点的具体器件和温度值，以及电子地图，并分别以具体器件和温度值窗口，以及电子地图窗口显示；红外线热成像窗口与相应监测点的可见光视频窗口，和提取的相应监测点的具体器件和温度值窗口，以及电子地图窗口同时跳出布满整个客户端监视器的屏幕。与现有技术相比，本发明的变电设备热成像温度在线监测方法，其可选择性输出红外线热成像窗口，并同时跳出相应监测点的各信息窗口且布满整个客户端监视器的屏幕，警示和标示性更强，待监测点及其温度和位置等情况更加清晰明朗，大大方便温度在线监测和针对性处理，实用性强。

附图说明

图1为本发明的简易结构示意图；

图2为本发明多对多监测网络的简易结构示意图；

图3为未触发时客户端监视器的显示屏显示示意图；

图4为触发时客户端监视器的显示屏显示示意图。

图中：

1-现场端                        11-视频信号采集装置

111-可见光视频信号采集装置      1111-可见光摄像头

112-红外线视频信号采集装置      1121-红外线摄像头

12-旋转驱动底座                 13-射灯

14-现场端对讲装置

2-客户端                        21-客户端监视器

211-可见光视频窗口              212-红外线热成像窗口

213-具体器件和温度值窗口        214-电子地图窗口

22-底座控制装置                 23-灯光控制装置

24-客户端对讲装置               25-焦距控制装置

3-监控服务器。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。

本发明的一种变电设备热成像温度在线监测方法，如图1-4所示，以变电设备所在的一端为现场端1，监测客户所在的一端为客户端2。

本发明采用多个视频信号采集装置11对多个现场端监测点进行视频信号采集；视频信号采集装置11包括可见光视频信号采集装置111和红外线视频信号采集装置112；可见光视频信号采集装置111和红外线视频信号采集装置112分别采集相应监测点的可见光视频信号和红外线视频信号，并分别通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将可见光视频信号（报文数据包）和红外线视频信号（报文数据包）传输给监控服务器3，即将可见光视频信号采集装置111和红外线视频信号采集装置112相结合构建双目监控探头组，同时将所采集的温度监测点的可见光视频信号和红外线视频信号传输给监控服务器3；监控服务器3通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将可见光视频信号（视频流媒体）传输给客户端监视器21，在客户端监视器21上显示各监测点的可见光视频窗口211，同时，由于温度监测点的温度不同，红外线视频信号采集装置112的红外线热成像色相也不同，监控服务器3根据红外线视频信号的红外线热成像色相辨识、计算出变电设备现场的具体温度，当温度超出设定范围（如温度高出设定的上限值）时，监控服务器3通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将红外线视频信号传输给客户端监视器21以红外线热成像窗口212显示，并同时提取相应监测点的具体器件和温度值，以及电子地图，并分别以具体器件和温度值窗口213，以及电子地图窗口214显示；红外线热成像窗口212与相应监测点的可见光视频窗口211，和提取的相应监测点的具体器件和温度值窗口213，以及电子地图窗口214同时跳出（红外线热成像窗口212和可见光视频窗口211的同时跳出，可通过红外线视频信号与可见光视频信号共用同一传输控制协议来实现）布满整个客户端监视器21的屏幕。如此，本发明可选择性输出红外线热成像窗口212，并同时跳出相应监测点的各信息窗口且布满整个客户端监视器21的屏幕，警示和标示性更强，待监测点及其温度和位置等情况更加清晰明朗，大大方便温度在线监测和针对性处理。整个方法集温度分析、视频监视、温度超标告警于一体，所述的视频信号传输线或无线视频信号传输方式均为现有技术，具体可为ISO/IEC JTC《H.264视音频编解码标准-视听对象的编码》，或IEEE802.3《10BASE-T以太网接口标准》。

优选地，监控服务器3通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将各视频信号采集装置的视频信号均传输给多个客户端的客户端监视器21。即本发明可实现多个客户端同时监测多个监测点的多对多监测方式，每个客户端2可对每个现场端1进行监测，便于形成监测网络，更加便捷。

优选地，客户端2采用底座控制装置22依靠监控服务器3作为中转服务器通过控制信号传输线或无线控制信号传输方式与承载视频信号采集装置11的旋转驱动底座12连接，对旋转驱动底座12的转动进行控制。在实际使用过程中，客户可根据自己的要求（如想要监控某一部位的温度）通过操作底座控制装置22来控制旋转驱动底座12的转动。进而可调整视频信号采集装置11的角度（如视角），以达到所需角度要求。所述的控制信号传输线或无线控制信号传输方式均为现有技术，具体方式和形式可根据实际要求进行选取。

优选地，客户端2采用灯光控制装置23依靠监控服务器3作为中转服务器通过控制信号传输线或无线控制信号传输方式与现场端1的射灯13连接，对射灯13进行控制。射灯13用于夜间对所监控区域进行照亮，具有射程远（300m以上），真实彩色，传输给客户端监视器21的视频信号真实清晰，便于客户进行真彩识别。具体可在监控服务器3辨识、计算出变电设备的温度超过设定范围（客户端监视器21显示红外线视频信号采集装置112的热成像视频时），射灯13才开启，这样的使用效率更高，成本更低，结构新颖合理。在实际使用过程中，客户可根据自己的要求通过操作灯光控制装置23来控制射灯13的亮度、照射距离、照射角度和范围，可操作性更强，使用方便。所述的控制信号传输线或无线控制信号传输方式均为现有技术，具体方式和形式可根据实际要求进行选取。进一步优选，射灯13为220V交流工作电压的射灯。如此在接市电220V交流电时，可省掉变压器等电器件，可降低成本，且结构更加简单。

优选地，客户端2采用客户端对讲装置24依靠监控服务器3作为中转服务器通过通信信号传输线或无线通信信号传输方式与现场端对讲装置14连接进行对讲。在实际使用过程中，客户可根据需要，利用客户端对讲装置24和现场端对讲装置14依靠通信信号传输线或无线通信信号传输方式，与在变电设备现场的人员进行通话交流，实现方便的远程交流，便于实地监控和处理问题，实用性强。所述的通信信号传输线或无线通信信号传输方式均为现有技术，具体方式和形式可根据实际要求进行选取。

优选地，客户端2采用焦距控制装置25依靠监控服务器3作为中转服务器分别通过控制信号传输线或无线控制信号传输方式与可见光视频信号采集装置111的可见光摄像头1111，和红外线视频信号采集装置112的红外线摄像头1121连接进行调焦距。在实际使用过程中，客户可在客户监控端操作焦距控制装置25，来调节可见光摄像头1111和红外线摄像头1121的焦距，来对某一温度点进行具体的温度显示，更加准确清晰，实用性强。所述的控制信号传输线或无线控制信号传输方式均为现有技术，具体方式和形式可根据实际要求进行选取。

本发明的变电设备热成像温度在线监测方法，最终可实现全自动，实时性，减少劳动强度及避免因人工巡检而引发的生产事故等，同时可实现至少以下优异目的：

1、全天候不间断地实时监测设备节点温度，随时准确掌握设备发热状况。

2、对设备过热点进行告警提示，让运行监控人员随时获取设备发热异常信息。

3、实时跟踪监视过热点的发展情况，准确提供发热点各时段的现场实测数据。

4、实现设备温度远程在线实时监控技术。

本发明的变电设备热成像温度在线监测方法，可根据需要进行设定各监测点的各待监测器件的巡检周期和时间，优选为两分钟左右的巡检周期（可通过各器件的预置位停留时间进行调整和设计）以每天二十四小时进行巡检，确保监测的可靠；现场端和客户端的具体数量和分布形式可根据实际要求进行调整和设计；可见光摄像头、红外线摄像头和焦距控制装置优选为现有技术，但具体结构可为配合本发明的技术方案而作适应性的结构调整；现场端对讲装置和客户端对讲装置优选为现有技术，但具体结构可为配合本发明的技术方案而作适应性的结构调整；射灯和灯光控制装置优选为现有技术，但具体结构可为配合本发明的技术方案而作适应性的结构调整；旋转驱动底座的结构具体可包括固定底座和与固定底座枢接在一起的转动座，此转动座由电机驱动，整个旋转驱动底座和底座控制装置均优选为现有技术，但具体结构可为配合本发明的技术方案而作适应性的结构调整；可见光视频信号采集装置、红外线视频信号采集装置、监控服务器和客户端监视器均为现有技术，但具体结构可为配合本发明的技术方案而作适应性的结构调整，如监控服务器可包括温度黑体，可对热成像进行温度标定和辨识；可见光视频窗口，红外线热成像窗口，具体器件和温度值窗口和电子地图窗口的排列分布形式可根据实际要求进行调整和设计。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (6)

1.一种变电设备热成像温度在线监测方法，其特征在于：变电设备所在的一端为现场端，监测客户所在的一端为客户端；采用多个视频信号采集装置对多个现场端监测点进行视频信号采集；所述视频信号采集装置包括可见光视频信号采集装置和红外线视频信号采集装置；所述可见光视频信号采集装置和红外线视频信号采集装置分别采集相应监测点的可见光视频信号和红外线视频信号，并分别通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将可见光视频信号和红外线视频信号传输给监控服务器；所述监控服务器通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将可见光视频信号传输给客户端监视器，在客户端监视器上显示各监测点的可见光视频窗口，所述监控服务器根据红外线视频信号的红外线热成像色相辨识变电设备现场的温度，当温度超出设定范围时，所述监控服务器通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将红外线视频信号传输给客户端监视器以红外线热成像窗口显示，并同时提取相应监测点的具体器件和温度值，以及电子地图，并分别以具体器件和温度值窗口，以及电子地图窗口显示；红外线热成像窗口与相应监测点的可见光视频窗口，和提取的相应监测点的具体器件和温度值窗口，以及电子地图窗口同时跳出布满整个客户端监视器的屏幕。

2.根据权利要求1所述的一种变电设备热成像温度在线监测方法，其特征在于：上述监控服务器通过视频信号传输线或无线视频信号传输方式将各视频信号采集装置的视频信号均传输给多个客户端的客户端监视器。

3.根据权利要求1或2所述的一种变电设备热成像温度在线监测方法，其特征在于：上述客户端采用底座控制装置依靠上述监控服务器作为中转服务器通过控制信号传输线或无线控制信号传输方式与承载上述视频信号采集装置的旋转驱动底座连接，对旋转驱动底座的转动进行控制。

4.根据权利要求2所述的一种变电设备热成像温度在线监测方法，其特征在于：上述客户端采用灯光控制装置依靠上述监控服务器作为中转服务器通过控制信号传输线或无线控制信号传输方式与上述现场端的射灯连接，对射灯进行控制。

5.根据权利要求4所述的一种变电设备热成像温度在线监测方法，其特征在于：上述客户端采用客户端对讲装置依靠上述监控服务器作为中转服务器通过通信信号传输线或无线通信信号传输方式与现场端对讲装置连接进行对讲。

6.根据权利要求2所述的一种变电设备热成像温度在线监测方法，其特征在于：上述客户端采用焦距控制装置依靠上述监控服务器作为中转服务器分别通过控制信号传输线或无线控制信号传输方式与上述可见光视频信号采集装置的可见光摄像头，和上述红外线视频信号采集装置的红外线摄像头连接进行调焦距。