CN109186775A - 热像监测*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热像监测***，包括：热像采集设备，用于按照设定的时间条件和/或温度条件对电力设备进行拍摄而获得热像数据帧、对获得的热像数据帧进行分析获得分析数据、判断是否满足热像数据帧的发送条件、根据判断结果进行信息配置而获得热像配置信息、上传热像配置信息；云端服务器，用于接收热像采集设备上传的热像配置信息中的图像部分；便携移动终端，用于接收热像采集设备上传的热像配置信息中的信息部分、基于热像配置信息中的信息部分访问云端服务器。本发明便于用户对电力设备的发热状态进行观察，进而实现对电力设备故障的监测，具有不易遗漏突发情况、降低劳动强度、观察直观、使用简单等有益效果。

Description

热像监测***

技术领域

本发明涉及一种自动对电力设备进行故障检测的热像监测***。

背景技术

电力设备的故障多种多样，但大多数故障都伴有发热的现象，因此，对发热现象进行检测可以反映出电力设备的故障情况。

红外热成像技术是一种被动式的、非接触的检测与识别技术，具有远距离、不接触、不取样、不触体的优点，又具有准确、快速、直观等特点。因此，红外热成像仪作为一种非接触试验的测试技术，可以在工作现场测量准确的温度数值，并且可以通过二维图像的方式直观的体现发热现象及故障点，能够用于监测和诊断电气设备大多数故障。利用该技术在日常巡检及年度（季度）精确测温，已经成为电力行业常规的带电检测手段。

目前电力***故障监测中常用的有手持式红外热成像仪和在线式红外监控热像***。手持式红外热成像仪主要应用于设备巡检，由工作人员对场地的设备进行逐个测试，便于发现缺陷并存档图片用于缺陷分析。在线式红外监控热像***，主要用于全站大范围监测或重点设备的固定角度监测，可以通过预设拍摄角度来拍摄图像并实时上传，实现对设备异常状态的监测。

但是，现有技术在使用中存在如下的问题：

手持式红外热成像仪在巡检中保存的都是单个设备某个时间瞬间的状态图片，缺少对缺陷设备连续状态跟踪手段。手持式红外热像仪在防护、供电及使用方式上都不适用对设备状态进行连续跟踪。在重要保供电时期，需派专人在缺陷设备点值守，间隔30分钟用手持热像仪拍摄记录一次设备发热状态。

在线式红外监控热像***，其仅能够将热像数据帧等数据连续传送至后台计算机，而用户需要长时间监视被摄体的热像数据等，观察不够直观，容易疲劳而遗漏了突发的情况，并增加了工作量。

因此，需要一种新型的热像监测***，其应能达到便于用户观察、连续监测并且不易遗漏突发情况、降低劳动强度、观察直观、使用简单等效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种便于对电力设备进行监测、易于观察、不易遗漏问题且能够降低人员劳动强度、使用简单的热像监测***。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种热像监测***，用于实时对电力设备进行故障检测，所述热像监测***包括：

热像采集设备，所述热像采集设备用于按照设定的时间条件和/或温度条件对所述电力设备进行拍摄而获得热像数据帧、对获得的所述热像数据帧进行分析获得分析数据、判断是否满足所述热像数据帧的发送条件、根据判断结果进行信息配置而获得热像配置信息、上传所述热像配置信息；所述热像配置信息仅包括信息部分，或者所述热像配置信息包括信息部分和图像部分；

云端服务器，所述云端服务器与所述热像采集设备相通信，所述云端服务器用于接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的所述图像部分；

便携移动终端，所述便携移动终端与所述热像采集设备、所述云端服务器相通信，所述便携移动终端用于接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的所述信息部分、基于所述热像配置信息中的所述信息部分访问所述云端服务器。

优选的，所述热像采集设备包括：

拍摄模块，所述拍摄模块用于按照设定的时间条件和/或温度条件对所述电力设备进行拍摄而获得热像数据帧并存储所述热像数据帧；

发送条件设置模块，所述发送条件设置模块用于设置所述热像数据帧的发送条件、热像信息的发送条件、所述云端服务器和/或所述便携移动终端的识别码；

处理模块，所述处理模块用于对获得的所述热像数据帧进行分析获得分析数据、判断所述分析数据是否满足所述热像数据帧的发送条件、判断是否满足所述热像信息的发送条件、根据判断结果进行信息配置而获得热像配置信息；

发送控制模块，所述发送控制模块用于管理待发送的所述热像配置信息并依据所述云端服务器和/或所述便携移动终端的识别码上传所述热像配置信息；

所述拍摄模块、所述发送条件设置模块、所述发送控制模块分别与所述处理模块相通信。

优选的，所述云端服务器包括：

云端接收模块，所述云端接收模块用于接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的所述图像部分；

云端存储模块，所述云端存储模块用于存储接收到的所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的所述图像部分；

云端通信模块，所述云端通信模块用于与所述便携移动终端相通信；

所述云端接收模块、所述云端通信模块分别与所述云端存储模块相通信。

优选的，所述便携移动终端为便携式智能设备。

优选的，所述热像采集设备和所述云端服务器、所述便携移动终端通过4G通信网络相通信。

优选的，所述热像监测***采用的监测方法包括以下步骤：

步骤B01：利用所述热像采集设备按照设定的时间条件和/或温度条件对所述电力设备进行拍摄而获得热像数据帧，然后执行步骤B02；

步骤B02：利用所述热像采集设备对所获得的热像数据帧进行分析，从而获得分析数据，然后执行步骤B03；

步骤B03：利用所述热像采集设备判断是否满足所述热像数据帧的发送条件，若满足则执行步骤B04，若不满足则执行步骤B05；

步骤B04：基于满足所述分析数据的发送条件的判断结果进行信息配置而获得热像配置信息，所述热像配置信息包括所述信息部分和所述图像部分，然后执行步骤B06；

步骤B05：基于不满足所述分析数据的发送条件的判断结果进行信息配置而获得热像配置信息，所述热像配置信息包括所述信息部分，然后执行步骤B06；

步骤B06：所述热像采集设备上传所述热像配置信息，然后执行步骤B07；

步骤B07：所述便携移动终端接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的信息部分；或者所述云端服务器接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的所述图像部分，同时所述便携移动终端接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的信息部分，然后执行步骤B08；

步骤B08：所述便携移动终端显示所述热像配置信息中的信息部分；或者所述便携移动终端显示所述热像配置信息中的信息部分，并基于所述热像配置信息中的所述信息部分访问所述云端服务器后显示所述热像配置信息中的图像部分，然后执行步骤B09；

步骤B09：判断是否结束监测，若是则结束该监测方法，否则返回步骤B01。

所述步骤B02中，在所述热像采集设备中预设有若干个与所述电力设备对应的分析区域以及温差阈值；当对所获得的热像数据帧进行分析时，基于所述热像数据帧而分析各所述分析区域的最大温差值，从而获得分析数据。

所述步骤B03中，所述热像数据帧的发送条件为：各所述分析区域的最大温差值大于所述温差阈值。

当所述步骤B03中判断出不满足所述热像数据帧的发送条件后，所述步骤B06中在满足所述热像信息发送条件时，所述热像采集设备上传所述热像配置信息；所述热像信息发送条件为：时间达到预设的发送时间或者接收到所述便携移动终端/所述云端服务器发来的查询信息。

所述热像配置信息的信息部分包括所述分析数据以及所述分析数据对应的时间；所述热像配置信息的图像部分包括所述热像数据帧。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明便于用户对电力设备的发热状态进行观察，进而实现对电力设备故障的监测，具有不易遗漏突发情况、降低劳动强度、观察直观、使用简单等有益效果。

附图说明

附图1为本发明的热像监测***的结构示意图。

附图2为本发明的热像监测***中涉及的发送条件的示意图。

附图3为本发明的热像监测***中采用的检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：如附图1所示，一种利用红外热成像技术而实时对电力设备进行故障检测的热像监测***，包括热像采集设备、云端服务器和便携移动终端（便携移动终端可以是多个），云端服务器和便携移动终端分别通过移动通信网络（如4G通信网络）而与热像采集设备而通信，从而实现信号传输。

热像采集设备设置在待监测的电力设备处，可以固定在电力杆塔上或场地中视场无遮挡的固定位置，从而能够拍摄电力设备。该热成像采集设备的功能在于：按照设定的时间和/或温度条件对电力设备进行拍摄而获得热像数据帧；对获得的热像数据帧进行分析获得分析数据；判断是否满足热像数据帧的发送条件；根据判断结果进行信息配置而获得热像配置信息；上传热像配置信息。其中，热像配置信息包括信息部分，或者热像配置信息包括信息部分和图像部分。热像配置信息的信息部分包括获得的分析数据以及该分析数据对应的时间；热像配置信息的图像部分包括热像数据帧。

具体的，热像采集设备包括拍摄模块、发送条件设置模块、处理模块、发送控制模块，拍摄模块、发送条件设置模块、发送控制模块分别与处理模块相通信。热像采集设备可以使用在线电源供电。

拍摄模块用于按照设定的时间条件和/或温度条件对电力设备进行拍摄而获得热像数据帧并存储热像数据帧，它还可以配备存储模块，如集成SD卡用来存储拍摄得到的热像数据帧，即热像图片。当拍摄模块按照设定的时间条件进行拍摄时，通过外接的控制终端预先在拍摄模块中设定拍摄的时间间隔而构成时间条件，例如设置为60分钟，则每60分钟拍摄模块进行一次拍摄。当拍摄模块按照设定的温度条件对电力设备进行拍摄时，通过外接的控制终端预先在拍摄模块中设定拍摄的温度阈值或者温度运算逻辑构成温度条件，拍摄模块对电力设备进行监控，实时刷新其温度信息，一旦电力设备满足温度条件，即触发拍摄模块对电力设备进行抓拍而获得对应的热像数据帧并保存。通常，可以使拍摄模块同时基于时间条件和温度条件而工作，以便更好地对电力设备进行监控。上述外接的控制终端也可以集成在拍摄模块内部。

发送条件设置模块用于设置热像数据帧的发送条件、热像信息的发送条件、云端服务器和/或便携移动终端的识别码。通常，针对所要监测的电力设备，在热像采集设备中预设有若干个与电力设备对应的分析区域以及温差阈值。从而热像数据帧的发送条件为：各分析区域的最大温差值大于温差阈值。而热像信息的发送条件则为：时间达到预设的发送时间或者接收到便携移动终端/云端服务器发来的查询信息。上述热像数据帧的发送条件和热像信息的发送条件如附图2所示。

拍摄模块将拍摄到的热像数据帧送入处理模块，发送条件设置模块将所设置的热像数据帧的发送条件和热像信息的发送条件送入处理模块。处理模块用于对由拍摄模块获得的热像数据帧进行分析而获得分析数据、判断分析数据是否满足热像数据帧的发送条件、判断是否满足热像信息的发送条件、根据判断结果进行信息配置而获得热像配置信息。

具体的，当对所获得的热像数据帧进行分析时，处理模块基于热像数据帧而先分析得到各分析区域的最大温差值，再比较该最大温差值与预设的温差阈值的大小关系，从而获得分析数据。例如，预设两个分析区域S01和S02，它们对应测得的最高温度分别为S01max和S02max，则最大温差值即为S01max-S02max，其作为分析数据。假设温差阈值为4℃，则需要判断S01max-S02max是否大于4℃，若S01max-S02max＞4℃，则满足热像数据帧的发送条件。从而，处理模块就可以判断出得到的分析数据是否满足热像数据帧的发送条件。处理模块还可以判断当前的时间似乎否达到预设的发送时间，或者是否接收到便携移动终端/云端服务器发来的查询信息，即判断出是否满足热像信息的发送条件。通常，预设的发送时间与拍摄模块中设定的时间条件相同，每拍摄一次热像数据帧即上传一次相关信息。判断后，处理模块既可以根据判断结果进行信息配置而获得热像配置信息。当满足热像数据帧的发送条件时，处理模块配置出的热像配置信息包括信息部分和图像部分；而若不满足热像数据帧的发送条件时，处理模块配置出的热像配置信息仅包括信息部分。

处理模块输出热像配置信息至发送控制模块。发送控制模块用于管理待发送的热像配置信息，并依据云端服务器和/或便携移动终端的识别码上传热像配置信息，即发送控制模块将热像配置信息中的信息部分发送至便携移动终端上，而将热像配置信息中的图像部分发送至云端服务器上。

云端服务器与热像采集设备相通信，其用于接收热像采集设备上传的热像配置信息中的图像部分。云端服务器一般包括云端接收模块、云端存储模块和云端通信模块，云端接收模块、云端通信模块分别与云端存储模块相通信。云端接收模块用于接收热像采集设备上传的热像配置信息中的图像部分，云端存储模块用于存储接收到的热像采集设备上传的热像配置信息中的图像部分，云端通信模块用于与便携移动终端相通信。云端服务器的识别码即其唯一识别代码，如网络地址等。云端服务器还可以提供联网内其他设备的访问功能，以供相关人员可以在办公室查看目标电力设备的状况。

便携移动终端与热像采集设备、云端服务器相通信，其用于接收热像采集设备上传的热像配置信息中的信息部分、基于热像配置信息中的信息部分访问云端服务器。便携移动终端可以采用便携式智能设备，如手机、平板电脑等，便携移动终端的识别码即便携式智能设备唯一的识别码，如手机号码等。

如附图3所示，上述热像监测***采用的监测方法具体包括以下步骤：

步骤B01：利用热像采集设备的拍摄模块按照设定的时间条件和/或温度条件对电力设备进行拍摄而获得热像数据帧，并保存得到的热像数据帧，然后执行步骤B02。

步骤B02：利用热像采集设备的处理模块对所获得的热像数据帧进行分析，从而获得分析数据，然后执行步骤B03。在该步骤B02中，在热像采集设备中预设有若干个与电力设备对应的分析区域以及温差阈值。当对所获得的热像数据帧进行分析时，处理模块需基于热像数据帧而计算得到各分析区域的最大温差值，并将其作为分析数据。

步骤B03：利用热像采集设备的处理模块判断是否满足热像数据帧的发送条件，若满足则执行步骤B04，若不满足则执行步骤B05。该步骤中，处理模块需判断分析数据，即各分析区域的最大温差值是否大于预设的温差阈值（如4℃），即是否满足热像数据帧的发送条件。

步骤B04：基于满足分析数据的发送条件的判断结果，热像采集设备的处理模块进行信息配置而获得热像配置信息，然后执行步骤B06。在该步骤中，由于各分析区域的最大温差值大于预设的温差阈值，故表明电力设备可能出现故障，则获得的热像配置信息包括需信息部分和图像部分。热像配置信息的信息部分包括获得的分析数据以及该分析数据对应的时间；热像配置信息的图像部分包括热像数据帧。

步骤B05：基于不满足分析数据的发送条件的判断结果，热像采集设备的处理模块进行信息配置而获得热像配置信息，然后执行步骤B06。在该步骤中，由于各分析区域的最大温差值未达到或超过预设的温差阈值，则获得的热像配置信息仅包括信息部分即可，即包括获得的分析数据以及该分析数据对应的时间。

步骤B06：热像采集设备利用其发送控制模块上传热像配置信息，将热像配置信息的信息部分上传至预设的便携移动终端，当热像配置信息还包括图像部分时，将图像部分上传至云端服务器，此时上传至便携移动终端的信息部分还需要包括访问云端服务器中图像部分的链接，然后执行步骤B07。在该上传热像配置信息的步骤B06中，若是在不满足热像数据帧的发送条件的前提下，则需要在满足信息发送条件时，热像采集设备上传热像配置信息。信息发送条件为：时间达到预设的发送时间或者接收到便携移动终端发来的查询信息。

步骤B07：便携移动终端接收热像采集设备上传的热像配置信息中的信息部分；或者云端服务器接收热像采集设备上传的热像配置信息中的图像部分，同时便携移动终端接收热像采集设备上传的热像配置信息中的信息部分，然后执行步骤B08。通过不同类型信息的分别上传，可以达到减少数据的发送量、提高发送的速度，进一步提高用户观察的直观性，及时提示使用者等的有益效果。

步骤B08：便携移动终端显示热像配置信息中的信息部分；或者便携移动终端显示热像配置信息中的信息部分，同时可以基于热像配置信息中的信息部分访问云端服务器后显示热像配置信息中的图像部分，然后执行步骤B09。

步骤B09：判断是否结束监测，若是则结束该监测方法，否则返回步骤B01。

通过以上方案，可以实现主动向用户的移动智能终端发送定时/报警短信功能，即若电力设备无异常时，按照设定的时间向用户发送电力设备状态相关的信息，而当电力设备出现异常情况，即分析区域的温差较大时，即使将相关信息和拍摄的图像提供给用户。还可以在此基础上，还可以在便携移动终端和/或云端服务器增设历史变化趋势查看及分析功能，以对电力设备的变化状况进行展示和分析。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热像监测***，用于实时对电力设备进行故障监测，其特征在于：所述热像监测***包括：

热像采集设备，所述热像采集设备用于按照设定的时间条件和/或温度条件对所述电力设备进行拍摄而获得热像数据帧、对获得的所述热像数据帧进行分析获得分析数据、判断是否满足所述热像数据帧的发送条件、根据判断结果进行信息配置而获得热像配置信息、上传所述热像配置信息；所述热像配置信息仅包括信息部分，或者所述热像配置信息包括信息部分和图像部分；

云端服务器，所述云端服务器与所述热像采集设备相通信，所述云端服务器用于接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的所述图像部分；

便携移动终端，所述便携移动终端与所述热像采集设备、所述云端服务器相通信，所述便携移动终端用于接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的所述信息部分、基于所述热像配置信息中的所述信息部分访问所述云端服务器。

2.根据权利要求1所述的热像监测***，其特征在于：所述热像采集设备包括：

拍摄模块，所述拍摄模块用于按照设定的时间条件和/或温度条件对所述电力设备进行拍摄而获得热像数据帧并存储所述热像数据帧；

发送条件设置模块，所述发送条件设置模块用于设置所述热像数据帧的发送条件、热像信息的发送条件、所述云端服务器和/或所述便携移动终端的识别码；

处理模块，所述处理模块用于对获得的所述热像数据帧进行分析获得分析数据、判断所述分析数据是否满足所述热像数据帧的发送条件、判断是否满足所述热像信息的发送条件、根据判断结果进行信息配置而获得热像配置信息；

发送控制模块，所述发送控制模块用于管理待发送的所述热像配置信息并依据所述云端服务器和/或所述便携移动终端的识别码上传所述热像配置信息；

所述拍摄模块、所述发送条件设置模块、所述发送控制模块分别与所述处理模块相通信。

3.根据权利要求1所述的热像监测***，其特征在于：所述云端服务器包括：

云端接收模块，所述云端接收模块用于接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的所述图像部分；

云端存储模块，所述云端存储模块用于存储接收到的所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的所述图像部分；

云端通信模块，所述云端通信模块用于与所述便携移动终端相通信；

所述云端接收模块、所述云端通信模块分别与所述云端存储模块相通信。

4.根据权利要求1所述的热像监测***，其特征在于：所述便携移动终端为便携式智能设备。

5.根据权利要求1所述的热像监测***，其特征在于：所述热像采集设备和所述云端服务器、所述便携移动终端通过4G通信网络相通信。

6.根据权利要求1所述的热像监测***，其特征在于：所述热像监测***采用的监测方法包括以下步骤：

步骤B01：利用所述热像采集设备按照设定的时间条件和/或温度条件对所述电力设备进行拍摄而获得热像数据帧，然后执行步骤B02；

步骤B02：利用所述热像采集设备对所获得的热像数据帧进行分析，从而获得分析数据，然后执行步骤B03；

步骤B03：利用所述热像采集设备判断是否满足所述热像数据帧的发送条件，若满足则执行步骤B04，若不满足则执行步骤B05；

步骤B04：基于满足所述分析数据的发送条件的判断结果进行信息配置而获得热像配置信息，所述热像配置信息包括所述信息部分和所述图像部分，然后执行步骤B06；

步骤B05：基于不满足所述分析数据的发送条件的判断结果进行信息配置而获得热像配置信息，所述热像配置信息包括所述信息部分，然后执行步骤B06；

步骤B06：所述热像采集设备上传所述热像配置信息，然后执行步骤B07；

步骤B07：所述便携移动终端接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的信息部分；或者所述云端服务器接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的所述图像部分，同时所述便携移动终端接收所述热像采集设备上传的所述热像配置信息中的信息部分，然后执行步骤B08；

步骤B08：所述便携移动终端显示所述热像配置信息中的信息部分；或者所述便携移动终端显示所述热像配置信息中的信息部分，并基于所述热像配置信息中的所述信息部分访问所述云端服务器后显示所述热像配置信息中的图像部分，然后执行步骤B09；

步骤B09：判断是否结束监测，若是则结束该监测方法，否则返回步骤B01。

7.根据权利要求6所述的热像监测***，其特征在于：所述步骤B02中，在所述热像采集设备中预设有若干个与所述电力设备对应的分析区域以及温差阈值；当对所获得的热像数据帧进行分析时，基于所述热像数据帧而分析各所述分析区域的最大温差值，从而获得分析数据。

8.根据权利要求7所述的热像监测***，其特征在于：所述步骤B03中，所述热像数据帧的发送条件为：各所述分析区域的最大温差值大于所述温差阈值。

9.根据权利要求6所述的热像监测***，其特征在于：当所述步骤B03中判断出不满足所述热像数据帧的发送条件后，所述步骤B06中在满足所述热像信息发送条件时，所述热像采集设备上传所述热像配置信息；所述热像信息发送条件为：时间达到预设的发送时间或者接收到所述便携移动终端/所述云端服务器发来的查询信息。

10.根据权利要求6所述的热像监测***，其特征在于：所述热像配置信息的信息部分包括所述分析数据以及所述分析数据对应的时间；所述热像配置信息的图像部分包括所述热像数据帧。