CN104298279A - 基于红外识别与无源传感技术的变电站智能远程温控*** - Google Patents

Abstract

本发明具体为一种基于红外识别与无源传感技术的变电站智能远程温控***，解决了现有红外热成像检测存在劳动强度大、诊断不及时且无法对不可视环境中电气接点进行检测的问题。基于红外识别与无源传感技术的变电站智能远程温控***，红外热像仪、可见光摄像机与监控主机通过网络线连接；温度传感器、环境温度传感器的输出端与温度采集器的输入端通过CAN总线网络或无线自组网连接；温度采集器的输出端与测温主控终端的输入端连接；测温主控终端和监控主机的输出端与本地主机和远程主站的输入端连接。本发明得到增强的合成图像，而且不受能量限制，可以较高的频率进行温度信息的采集，数据实时性较高。

Description

基于红外识别与无源传感技术的变电站智能远程温控***

技术领域

本发明涉及带电在线监测***，具体为一种基于红外识别与无源传感技术的变电站智能远程温控***。

背景技术

温度是表征电力一次设备运行正常的一个重要参数。尤其是一次设备的开断接触点，由于设备制造的原因、设备受环境污染的原因、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，因此在运行时往往不断发热，温度不断上升，给设备安全运行埋下隐患，如果不及时发现，容易导致起火或***，造成大量财产损失。另外，随着我国国民经济的持续快速发展，电力需求也急剧增长。为了满足用电需求，导致变电站的开关等高压设备长期运行在极限状态，过负荷运行也会导致一次设备的发热及过热，如：变电站开关、母线、接头发热等，这一现象在负荷增长较快的地区显得尤为普遍。这些情况如不及时得到监控，及时处理，都将发生不可预测的大事故。

因此，电力***在线测温越来越得到大家的认可和重视，温度指标也将成为电力***遥测的内容。随着两网改造的进行及变电站自动化技术的推广，无人值守站厂越来越多，目前的无人值守变电站一般具有综合自动化***、微机防误闭锁***，部分变电站还具有视频防火防盗***，而对一次设备的重要部位，如刀闸触点、母线接头的温度监测采取的措施一般是定期派人到现场用红外线或激光测温仪远距离测量，或者是人工观察、贴片观察等。

目前红外热成像检测大都停留在便携式操作检测，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，这往往会造成监视延误而引起比较大财产损失。另外对某些特殊场合如无人职守变电站运行设备的热状态检测，若是便携式操作的红外设备，往往会造成人们劳动强度的提升及诊断不及时等缺陷。

发明内容

本发明为了解决现有红外热成像检测只能间断性检测存在劳动强度大、诊断不及时且无法对不可视环境中电力设备电气接点进行检测的问题，提供了一种基于红外识别与无源传感技术的变电站智能远程温控***。

本发明是采用如下技术方案实现的：基于红外识别与无源传感技术的变电站智能远程温控***，包括位于云台上的红外热像仪和可见光摄像机、监控主机、位于电气接头处的温度传感器、温度采集器、位于开关柜内壁的环境温度传感器、测温主控终端、本地主机、远程主站；红外热像仪、可见光摄像机与监控主机通过网络线连接；温度传感器、环境温度传感器的输出端与温度采集器的输入端通过CAN总线网络或无线自组网连接；温度采集器的输出端与测温主控终端的输入端连接；测温主控终端和监控主机的输出端与本地主机和远程主站的输入端连接。

进行远程温控作业时，将红外热像仪与可见光摄像机安装在同一个云台上，红外热像仪实现对多个测温目标采用多种方式获得其热状态，实现不停运、不接触、远距离、快速、直观地对电力设备的热状态进行成像，可见光摄像机实现变电站区域内场景情况、设备外观状态、工作状态的视频监控，在云台的控制下与红外热像仪同步监控，监视主机通过网络线获得红外热像仪及可见光摄像机采集的可用于事后处理分析的原始图像数据，存储在监控主机中；基于SAW技术的温度传感器接收探询射频信号，并转化为声表面波沿压电基片传播，受被测量（温度）变化的影响声表面波的谐振频率会发生改变，从而返回带温度信息的传感信号到温度采集器；温度采集器在发射周期，温度采集器循环发射在428-439MHz内的单频信号，激励响应频点的温度传感器；在接收周期，温度采集器接收温度传感器反射回的携带了温度信息的射频信息，并通过综合信号处理技术解析出测量点的温度信息；环境温度传感器采集开关柜内环境温度，便于运行温度与环境温度进行比较，进行温升的验算；测温主控终端负责统一进行对本区域内所有被测设备温度信息的采集、分析、存储管理、温度告警、数据转发、参数设置及协议转换；随后与监控主机内的数据直接接入后台的本地主机和远程主站，克服了现有红外热成像检测只能间断性检测存在劳动强度大、诊断不及时且无法对不可视环境中电力设备电气接点进行检测的问题。

本发明通过将图像配准和数据融合，得到增强的合成图像，而且采用的无源传感技术，不受能量限制，可以较高的频率进行温度信息的采集，数据实时性较高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

基于红外识别与无源传感技术的变电站智能远程温控***，包括位于云台上的红外热像仪和可见光摄像机、监控主机、位于电气接头处的温度传感器、温度采集器、位于开关柜内壁的环境温度传感器、测温主控终端、本地主机、远程主站；

红外热像仪、可见光摄像机与监控主机通过网络线连接；温度传感器、环境温度传感器的输出端与温度采集器的输入端通过CAN总线或无线自组网连接；温度采集器的输出端与测温主控终端的输入端连接；测温主控终端和监控主机的输出端与本地主机和远程主站的输入端连接。

具体实施过程中，用户能够手动调节红外热像仪的电动镜头，同时可以选择采用自动聚焦的方式获得清晰的红外热像。在设置预置位云台时，红外热像仪的焦距位置同时也得到记录，保证在同一个方向上不同距离的测温目标在自动巡检时都可以获得清晰的红外热像。

监控主机通过接入自动化***以及其它相关***的信息，进行信息共享，实现红外图像联动和互动功能。

用户对每个预置位云台可以设置多个测温目标，采用如区域最高温度，区域平均温度，区域最低温度，点温度等多种方式获得电力设备的工作状态。***允许设置多种报警状态，如超温报警，温差报警的方式，可以对每个预置位的每个测温目标设置合适的报警参数。

允许用户设置***的自动巡检模式，如可以设置红外热像仪在上午10点在1号预置位停留10分钟，测量所有预先设置的测温目标的温度，并存储一幅红外热像，在10：10分转到3号预置位并停留10分钟。***可以根据自动巡检形成的温度数据和红外热像自动生成每个测温目标的工作温度趋势分析曲线。红外热像仪采集的每幅红外热像都可以进行处理分析，并可生成分析报告。在***的自动巡检过程中，如果发现某个测温目标的温度符合预先设置的告警条件，***自动发报警，同时采集报警热像。

测温主控终端通常安装在变电站主控室，既可以通过LCD显示终端屏进行温度信息的本地显示，也可以通过数据接口按照指定的标准通信规约传入SCADA***，从而实现远程在线温度监控、分析以及预警。

Claims (1)

1.一种基于红外识别与无源传感技术的变电站智能远程温控***，其特征在于：包括位于云台上的红外热像仪和可见光摄像机、监控主机、位于电气接头处的温度传感器、温度采集器、位于开关柜内壁的环境温度传感器、测温主控终端、本地主机、远程主站；

红外热像仪、可见光摄像机与监控主机通过网络线连接；温度传感器、环境温度传感器的输出端与温度采集器的输入端通过CAN总线或无线自组网连接；温度采集器的输出端与测温主控终端的输入端连接；测温主控终端和监控主机的输出端与本地主机和远程主站的输入端连接。