CN109163811A - 一种实时智能分析便携式头戴红外检测仪 - Google Patents
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Abstract
一种实时智能分析便携式头戴红外检测仪，包括红外测温探头、蓝牙通讯模块、存储模块、临时存储和控制模块、手持便携式智能终端和变电站用安全帽；所述红外测温探头嵌设在安全帽的前侧凹槽处；所述临时存储和控制模块、蓝牙通讯模块集成在一个电路板上，所述电路板安装在安全帽内顶部的位置处，采用绝缘PVC塑料密封隔离；巡检人员巡检时，红外测温探头将感测到的设备温度数据保存至临时存储和控制模块，然后通过蓝牙通讯模块传递至手持便携式智能终端，其中，所述设备温度数据包括设备温度值和红外图像。本发明能够实现设备测温的自检、识别和初判，实时跟踪设备红外发热情况，及时共享数据，实时分析，大大缩短红外测温数据处理时间。
Description
技术领域
本发明属于变电站检测设备技术领域，涉及一种变电站值班员进行红外测温的便携式头戴红外检测装置。
背景技术
据统计，南京供电公司所辖变电站250余座，红外普通测温年均达上万余次，其中，110kV变电站红外普通测温巡视平均时长1小时，220kV变电站红外普通测温巡视平均时长2小时，为了方便变电站值班员，常采用便携式头戴红外测温仪，以2017年第二次红外精确测温为例，红外测温发现缺陷数量：110kV变电站总计479个，220kV变电站总计369个。但是，目前的头戴式红外测温仪，大多将红外热成像及显示***集成在安全帽上，由安全帽、探测器、目镜、电池盒及电路板组成，其中，探测器固定在安全帽上，目镜通过拐臂和安全帽相连，电池盒通过电缆与安全帽尾部插头连接，电路板固定在安全帽顶部。所有的器件都安装在安全帽上，头戴式红外测温仪虽然解放了测量人员的双手，却无形中增加了安全帽的重量，同时，头戴式红外测温仪只能实时存储探测结果。不能及时反馈和智能分析探测结果。
可见，现有的头戴式红外测温仪具有以下弊端：
(1)头戴式红外测温仪重量重，佩戴时间久了，值班员难免产生眩晕，头部疼痛等不适，尤其是220kV以上变电站，巡视时间长达1-2个小时，头戴式测温仪的重量问题日趋明显。
(2)目前变电站使用的测温仪及时性不高，值班员将测温数据采集后，需要将数据导入电脑等平台，才能查看设备发热情况，问题发现时间滞后，往往耽误了消缺的最佳时机，容易造成事故扩大。
(3)目前变电站使用的测温仪准确性不高，值班员采集测温数据时，容易遗漏测温项目，造成二次数据采集等情况，无形中增加了巡视时间，严重降低了运维效率和运维质量。
(4)目前变电站使用的测温仪数据共享性不高，值班员发现测温异常时，不能实时将数据共享，只能通过电话等通讯工具口头描述，不利于相关专家或负责人迅速准确定性分析，及早拿出合理对策
发明内容
本发明的目的就在于克服以上缺点，利用红外探头和蓝牙通讯技术，将红外测温数据实时传输给手持便携式智能终端，智能终端进行自检、识别和初判，实时跟踪设备红外发热情况，及时共享数据，方便值班员排查隐患，缺陷定级和巡视异常。使用新型时智能分析便携式头戴红外检测仪后，不存在漏测设备又进行二次测量等情况，可以适当减少红外精确测温的次数，同时测温数据实时传输，实时分析，大大缩短红外测温数据处理时间。
为实现上述发明目的，本申请采用以下技术方案是：
一种实时智能分析便携式头戴红外检测仪，包括红外测温探头、蓝牙通讯模块、临时存储和控制模块、手持便携式智能终端和变电站用安全帽；其特征在于：
所述红外测温探头嵌设在安全帽的前侧凹槽处；
所述临时存储和控制模块、蓝牙通讯模块集成在一个电路板上，所述电路板安装在安全帽内顶部的位置处，采用绝缘PVC塑料密封隔离；
巡检人员巡检时，红外测温探头将感测到的设备温度数据保存至临时存储和控制模块，然后通过蓝牙通讯模块传递至手持便携式智能终端，其中，所述设备温度数据包括设备温度值和红外图像。
本发明进一步包括以下优选方案：
所述实时智能分析便携式头戴红外检测仪还包括红外探头探测范围调整按钮，所述红外探头探测范围调整按钮嵌设在安全帽的右侧凹槽处；红外探头通过红外探头探测范围调整按钮实现手动调整探测范围；
所述实时智能分析便携式头戴红外检测仪还包括报警模块，所述报警模块与临时存储和控制模块相连，嵌设在安全帽的左侧凹槽处位置处。
通过手持便携式智能终端能够选择待测温设备的类型。
根据上传至手持便携式智能终端的红外图像，判断测温位置是否正确，如果测温位置不正确，则通过红外探头探测范围调整按钮调整测温范围，准确定位到待测温设备的测温位置。
若感测到的设备温度数据没有超过预先设定的第一温度阈值，所述手持便携式智能终端每隔一个设定时间周期将该周期内的设备温度数据清零，然后进入下一个检测周期；
若红外测温探头感测到设备温度达到预先设定的第一温度阈值，则报警模块发出短时报警提示信号，巡检人员通过调整红外探头探测范围调整按钮对温度超过第一温度阈值的设备进行全面检测，将所感测的设备温度数据通过蓝牙通讯模块上传至手持便携式智能终端。
所述手持便携式智能终端根据选择的待测温设备的类型，调取预存的对应类型设备的发热限值和缺陷对应表，通过比对上传的设备温度值和预存的发热限值判断设备温度是否达到预先设定的发热限值，若到达限值则发出报警声；
通过比对该设备的温度值以及温度数据所对应的设备位置和预存的缺陷对应表比对，显示参考缺陷及缺陷程度，将测温数据和图像显示在手持便携式智能终端上，进一步通过手持便携式智能终端上传至控制主机或专家***。
本申请还同时公开了一种基于前述实时智能分析便携式头戴红外检测仪的电气设备温度检测方法，其特征在于，所述电气设备温度检测方法包括以下步骤：
步骤1：通过手持便携式智能终端选择待测温设备的类型；
步骤2：根据实时上传至手持便携式智能终端进行显示的红外图像判断当前的测温位置是否正确，如果不正确，则进入步骤3，否则进入步骤4；
步骤3：通过红外探头探测范围调整按钮调整测温范围，返回步骤2再次判断调整后的测温位置是否正确；
步骤4：判断感测的电气设备温度值是否超过对应类型设备的第一温度阈值，如果超过，进入步骤5，否则本设备的测温结束；
步骤5：通过红外探头探测范围调整按钮调整测温范围，对该设备进行全面检测，并将全面检测的设备温度数据上传至手持便携式智能终端；
步骤6：所述手持便携式智能终端根据选择的待测温设备的类型，调取预存的对应类型设备的发热限值，通过比对上传的设备温度值数据和预存的发热限值判断设备温度是否达到预先设定的发热限值，若到达限值则发出报警声；
步骤7：所述手持便携式智能终端根据选择的待测温设备的类型，调取预存的对应类型设备的缺陷对应表，通过将该设备的温度值以及温度值所对应的设备位置，和预存的缺陷对应表比对，显示参考缺陷及缺陷程度，将测温数据和红外图像显示在手持便携式智能终端上。
本发明进一步包括以下优选方案：
所述电气设备温度检测方法还可以进一步包括步骤8，通过手持便携式智能终端将步骤7得到参考缺陷及缺陷程度、测温数据和红外图像上传至控制主机或专家***。
所述第一温度阈值为对应类型设备发热限值的80％。
本发明具有以下有益的技术效果：
①该装置原理清楚；在普通红外测温的基础上改进，结构简单，轻便，使用操作方便；②解决了头戴式红外测温仪重量重，佩戴时间久了，值班员难免产生眩晕，头部疼痛等不适等的缺点；③解决了目前变电站使用的测温仪及时性不高，值班员将测温数据采集后，需要将数据导入电脑等平台，才能查看设备发热情况，容易造成事故扩大；④解决了目前变电站使用的测温仪准确性不高，值班员采集测温数据时，容易遗漏测温项目，造成二次数据采集等情况；⑤解决了目前变电站使用的测温仪数据共享性不高，值班员发现测温异常时，不能实时将数据共享，只能通过电话等通讯工具口头描述，不利于相关专家或负责人迅速准确定性分析
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明实时智能分析便携式头戴红外检测仪示意图；
图2是本发明实时智能分析便携式头戴红外检测仪结构框图。
图3是基于实时智能分析便携式头戴红外检测仪的电气设备温度检测方法流程图。
其中，附图标记的含义如下：1为手持便携式智能终端，2为探头测温范围调整按钮，3为红外测温探头，4为报警模块，5为变电站用安全帽，6为临时存储和控制模块，7为蓝牙通讯模块。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细介绍。
参照附图1、2，本发明公开的智能分析便携式头戴红外检测仪包括红外测温探头3、蓝牙通讯模块7(在图1中未示出)及临时存储和控制模块6、报警模块4、手持便携式智能终端1、探头测温范围调整按钮2和变电站用安全帽5。
所述红外测温探头3嵌设在安全帽5的前侧凹槽处。所述临时存储和控制模块6、蓝牙通讯模块7集成在一个电路板上，所述电路板安装在安全帽内顶部的位置处，采用绝缘PVC塑料密封隔离，报警模块4嵌设在安全帽5的一侧凹槽处，探头测温范围调整按钮2嵌设在安全帽5的另一侧凹槽处。在本申请的实施例中，报警模块4嵌设在安全帽5的左侧凹槽处，探头测温范围调整按钮2嵌设在安全帽5的右侧凹槽处。但这不构成对本申请保护范围的限制，事实上，报警模块4、探头测温范围调整按钮2分别嵌设在安全帽5的两侧或者同一侧均为等同的变换形式。
巡检人员巡检时，红外测温探头3将感测到的设备温度数据保存至临时存储和控制模块6，然后通过蓝牙通讯模块7传递至手持便携式智能终端1，其中，所述设备温度数据包括设备温度值和红外图像。
通过手持便携式智能终端1能够选择待测温设备的类型。
根据上传至手持便携式智能终端1的红外图像，判断测温位置是否正确，如果测温位置不正确，则通过红外探头探测范围调整按钮2调整测温范围，准确定位到待测温设备的测温位置。
若感测到的设备温度数据没有超过预先设定的第一温度阈值，所述手持便携式智能终端1每隔一个设定时间周期将该周期内的设备温度数据清零，然后进入下一个检测周期；
若红外测温探头3感测到设备温度达到预先设定的第一温度阈值，则报警模块4发出短时报警提示信号，巡检人员通过调整红外探头探测范围调整按钮2对温度超过第一温度阈值的设备进行全面检测，将所感测的设备温度数据通过蓝牙通讯模块7上传至手持便携式智能终端1。
所述手持便携式智能终端1根据选择的待测温设备的类型，调取预存的对应类型设备的发热限值和缺陷对应表，通过比对上传的设备温度值和预存的发热限值判断设备温度是否达到预先设定的发热限值，若到达限值则发出报警声；
通过比对该设备的温度值以及温度数据所对应的设备位置和预存的缺陷对应表比对，显示参考缺陷及缺陷程度，将测温数据和图像显示在手持便携式智能终端1上，进一步通过手持便携式智能终端1上传至控制主机或专家***。
如附图3所示，本申请还公开了一种基于前述实时智能分析便携式头戴红外检测仪的电气设备温度检测方法，其特征在于，所述电气设备温度检测方法包括以下步骤：(请充实每一步骤的内容)
步骤1：通过手持便携式智能终端选择待测温设备的类型；
测温设备的类型包括变电站内全部一、二次设备：主变、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器。(按照类似的形式，请发明人详细介绍每一步骤的内容)
步骤2：根据实时上传至手持便携式智能终端进行显示的红外图像判断当前的测温位置是否正确，如果不正确，则进入步骤3，否则进入步骤4；
其中，在本申请的实施例中，实时智能分析便携式头戴红外检测仪针对不同电气设备准确的测温位置如下(包括但不限于)：
(1)变电站内各一次设备的导线接头、引线线夹及各联接部位；
(2)变压器(包括油箱、油枕)、敞开式断路器、电流互感器、电压互感器、避雷器、套管、耦合电容器、结合滤波器、电容器、电抗器、所用变等设备本体；
(3)10kV及以上电缆头本体及其一次引线的各连接部位；
(4)敞开式闸刀触头及其两侧接线端子、引线线夹和连接部位；
(5)穿墙套管、35kV开关室内各接线套管；
(6)汇控柜、端子箱、保护屏、开关柜、控制箱、机构箱、交直流屏及UPS屏等箱柜内交直流空开、二次端子排(包括智能终端、合并单元等智能屏柜)；
(7)蓄电池组及其引线的连接部位；
(8)GIS设备；
(9)全站绝缘子；
(10)通信设备(包括通信设备装置面板和构架处OPGW引下光缆)；
步骤3：通过红外探头探测范围调整按钮调整测温范围，返回步骤2再次判断调整后的测温位置是否正确；
所述红外探头探测范围调整按钮嵌设在安全帽的右侧凹槽处；红外探头通过红外探头探测范围调整按钮实现手动调整探测范围。
步骤4：判断感测的电气设备温度值是否超过对应类型设备的第一温度阈值，如果超过，进入步骤5，否则本设备的测温结束；
红外热像图显示无异常温升、温差和/或相对温差，测量和分析方法参考DL/T664-2016“带电设备红外诊断应用规范”(2016年12月5日中国国家能源局发布的中国国家标准)。
步骤5：通过红外探头探测范围调整按钮调整测温范围，对该设备进行全面检测，并将全面检测的设备温度数据上传至手持便携式智能终端；
步骤6：所述手持便携式智能终端根据选择的待测温设备的类型，调取预存的对应类型设备的发热限值，通过比对上传的设备温度值数据和预存的发热限值判断设备温度是否达到预先设定的发热限值，若到达限值则发出报警声；
步骤7：所述手持便携式智能终端根据选择的待测温设备的类型，调取预存的对应类型设备的缺陷对应表，通过将该设备的温度值以及温度值所对应的设备位置，和预存的缺陷对应表比对，显示参考缺陷及缺陷程度，将测温数据和红外图像显示在手持便携式智能终端上。
步骤8：通过手持便携式智能终端将步骤7得到参考缺陷及缺陷程度、测温数据和红外图像上传至控制主机或专家***。
本发明不局限于上述实施例，凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种实时智能分析便携式头戴红外检测仪，包括红外测温探头、蓝牙通讯模块、存储模块、临时存储和控制模块、手持便携式智能终端和变电站用安全帽；其特征在于：
所述红外测温探头嵌设在安全帽的前侧凹槽处；
所述临时存储和控制模块、蓝牙通讯模块集成在一个电路板上，所述电路板安装在安全帽内顶部的位置处，采用绝缘PVC塑料密封隔离；
巡检人员巡检时，红外测温探头将感测到的设备温度数据保存至临时存储和控制模块，然后通过蓝牙通讯模块传递至手持便携式智能终端，其中，所述设备温度数据包括设备温度值和红外图像。
2.根据权利要求1所述的实时智能分析便携式头戴红外检测仪，其特征在于：
所述实时智能分析便携式头戴红外检测仪还包括红外探头探测范围调整按钮，所述红外探头探测范围调整按钮嵌设在安全帽的右侧凹槽处；红外探头通过红外探头探测范围调整按钮实现手动调整探测范围；调整按钮为十字型，分为上下左右，连接着一个马达驱动的机械装置，手指按触对应方向，可以带动镜头上下左右运动，从而能够捕捉到需探测的设备。
3.根据权利要求1或2所述的实时智能分析便携式头戴红外检测仪，其特征在于：
所述实时智能分析便携式头戴红外检测仪还包括报警模块，所述报警模块与临时存储和控制模块相连，嵌设在安全帽的左侧凹槽处位置处。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的实时智能分析便携式头戴红外检测仪，其特征在于：
在检测前，通过手持便携式智能终端能够选择待测温设备的类型。
5.根据权利要求4所述的实时智能分析便携式头戴红外检测仪，其特征在于：
根据上传至手持便携式智能终端的红外图像，判断测温位置是否正确，如果测温位置不正确，则通过红外探头探测范围调整按钮调整测温范围，准确定位到待测温设备的测温位置。
6.根据权利要求1或5所述的实时智能分析便携式头戴红外检测仪，其特征在于：
若感测到的设备温度数据没有超过预先设定的第一温度阈值，所述手持便携式智能终端每隔一个设定时间周期将该周期内的设备温度数据清零，然后进入下一个检测周期。
7.根据权利要求6所述的实时智能分析便携式头戴红外检测仪，其特征在于：
若红外测温探头感测到设备温度达到预先设定的第一温度阈值，则报警模块发出短时报警提示信号，巡检人员通过调整红外探头探测范围调整按钮对温度超过第一温度阈值的设备进行全面检测，将所感测的设备温度数据通过蓝牙通讯模块上传至手持便携式智能终端，所述手持便携式智能终端根据测温的温度数据判断设备的缺陷及缺陷程度。
8.一种基于权利要求1-7所述的实时智能分析便携式头戴红外检测仪的电气设备温度检测方法，其特征在于，所述电气设备温度检测方法包括以下步骤：
步骤1：通过手持便携式智能终端选择待测温设备的类型；
步骤2：根据实时上传至手持便携式智能终端进行显示的红外图像判断当前的测温位置是否正确，如果不正确，则进入步骤3，否则进入步骤4；
步骤3：通过红外探头探测范围调整按钮调整测温范围，返回步骤2再次判断调整后的测温位置是否正确；
步骤4：判断感测的电气设备温度值是否超过对应类型设备的第一温度阈值，如果超过，进入步骤5，否则本设备的测温结束；
步骤5：通过红外探头探测范围调整按钮调整测温范围，对该设备进行全面检测，并将全面检测的设备温度数据上传至手持便携式智能终端；
步骤6：所述手持便携式智能终端根据选择的待测温设备的类型，调取预存的对应类型设备的发热限值，通过比对上传的设备温度值数据和预存的发热限值判断设备温度是否达到预先设定的发热限值，若到达限值则发出报警声；
步骤7：所述手持便携式智能终端根据选择的待测温设备的类型，调取预存的对应类型设备的缺陷对应表，通过将该设备的温度值以及温度值所对应的设备位置，和预存的缺陷对应表比对，显示参考缺陷及缺陷程度，将测温数据和红外图像显示在手持便携式智能终端上。
9.根据权利要求8所述的电气设备温度检测方法，其特征在于：
所述电气设备温度检测方法还可以进一步包括步骤8，通过手持便携式智能终端将步骤7得到参考缺陷及缺陷程度、测温数据和红外图像上传至控制主机或专家***。
10.根据权利要求8或9所述的电气设备温度检测方法，其特征在于：
所述第一温度阈值为对应类型设备发热限值的80％。
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