CN109827663A - 基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法 - Google Patents

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王荣校
彭博
王洪全
周江
赵泽彪
李锐
江晓波
陈廷海
杨海峰
张国荣
徐万友
吴建涛
谢高雷
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Zhaotong Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，涉及电子信息工程领域。整个***由硬件部分、网络通道以及控制***组成，所述控制***通过网络通道对硬件部分进行实施监控管理。所述硬件部分包括红外热像仪以及供电装置，且红外热像仪采用无线空中唤醒、休眠侦听等低功耗技术工作。具有很强的可拓展性，可不断实现新技术、新设备扩展在普通的远程视频监控***中加入高精度的数字云台和红外测温成像仪，组成了集视频、温度监控于一体的远程变电站自动监控***。***的设备配置可根据监控环境的不同需求增减，根据不同监测位置灵活调配摄像机位置，监测中心实现对所属变电站的电气设备进行实时或定时不定点监测。

Description

基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法
技术领域
本发明涉及电子信息工程技术领域，具体为一种基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法。
背景技术
目前红外诊断的方法主要有温度判断法、相对温差法、同类比较法、档案分析法等，这些方法适用于不同类型的缺陷。温度判断法适用于外部缺陷，但没能充分表现出红外诊断技术可超前诊断的优越性。相对温差法适用于电流致热型设备，可排除负荷及环境温度不同时对红外诊断结果的影响。同类比较法适用范围较广，包括电流型和电压型设备，也包括对内、外部缺陷的诊断，使用该方法时要注意不能排除有三相设备同时产生缺陷的可能性，虽然这种情况出现的几率很低。档案分析法主要适用于电压致热型的设备。为提高诊断的准确性，不能孤立使用一种方法，应考虑各种方法的综合应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，解决传统技术中存在的技术缺陷。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，整个***由硬件部分、网络通道以及控制***组成，所述控制***通过网络通道对硬件部分进行实施监控管理；
所述硬件部分包括红外热像仪以及供电装置，且红外热像仪采用无线空中唤醒、休眠侦听等低功耗技术工作，所述红外热像仪通过蓄电池进行供电，所述蓄电池与太阳能电池板的输出端电性连接，且在蓄电池与太阳能电池板之间通过太阳能控制器进行控制；
所述控制***集成在控制主机上，所述控制***包括采集单元，所述采集单元的输入端通过网络通道与红外热像仪的输出端信号连接，所述采集单元的输出端与处理单元的输入端信号连接，所述处理单元的输出端与过滤单元的输入端电性连接，所述过滤单元的输出端分别于存储单元以及处理单元的输入端电性连接，所述控制***还包括前台展示截面，所述前台展示截面与处理单元之间电性连接，所述控制***还包括报警单元，所述报警单元的输入端与处理单元的输出端信号连接；
所述报警单元包括对比模块、绑定模块以及报警设备，所述对比模块的输出端与报警设备的输入端电性连接，报警单元通过绑定模块与移动客户端进行绑定，对比模块的输出端通过远程通信与客户端的输入端进行连接。
进一步的，所述网络通道部分采用物联网网关IoT-3968L作为控制器，采用ARM9内核，预装Linux操作***，配备双路以太网接口，支持10/100M自适应以太网和双网***换机功能。
进一步的，所述太阳能电池板采用采用60W的单晶硅太阳能板。
进一步的，所述蓄电池采用容量为24Ah的磷酸铁锂蓄电池组。
进一步的，所述采集单元、处理单元以及过滤单元均由控制软件Logstash 进行控制，所述存储单元以及处理单元均由控制软件Elasticsearch进行控制，所述前台展示截面由控制软件Kibana进行管理。
进一步的，所述对比模块的输出端与移动客户端之间可以通过短信、微信以及邮件三种方式进行远程报警。
进一步的，红外热像测温设备模块设备选用FLIR(福莱尔)的Lepton 3微型热成像设备。
进一步的，报警设备采用蜂鸣器报警或者是报警灯两种报警方式进行报警。
相比较现有技术，本***的红外成像仪、网络、电源等子***采用模块化方式，方便于安装拆卸和自由组合。根据实际的功耗和蓄电池备用时间，可自由选择并安装不同容量的电池。红外成像仪能根据现场环境和被监测设备距离、大小进行选择并具有电动调焦功能，可移植性强，适应不同网络要求。为方便运行维护和安装调试釆用插件式结构，各个模块采用标准化设计，根据实际需求可以灵活配置及扩展。***可以对变电站任意点测温，能自动跟踪，并能设定温度报警。监测到温度异常就会通过微信消息、App告警、监控屏幕的闪烁和报警声音提示监控工作人员有异常产生，显示、报警、预置、记录查询等。通过网络实时将各点温度、图像上传并存储于监控主机，同时，将自动保存每次温度巡检的记录，并可同时进行定时拍照存储。可与邮件、短信、微信等等多种服务进行集成。
设计方案采用模块化集成的设计理念，根据电力行业规程，建立远程红外测温视频监控***，不仅作为独立的红外热像在线监测***，而且作为一个信息化建设的组成部分具有与数据库***的开放性接口，具有很强的可拓展性，可不断实现新技术、新设备扩展在普通的远程视频监控***中加入高精度的数字云台和红外测温成像仪，组成了集视频、温度监控于一体的远程变电站自动监控***。***的设备配置可根据监控环境的不同需求增减，根据不同监测位置灵活调配摄像机位置，监测中心实现对所属变电站的电气设备进行实时或定时不定点监测。
附图说明
图1为本发明***示意图；
图2为本发明工作原理图；
图3为本发明控制器连接示意图；
图4为本发明网络示意图。
具体实施方式
如图1-4所示，本发明实施例提供一种基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，整个***由硬件部分、网络通道以及控制***组成，所述控制***通过网络通道对硬件部分进行实施监控管理；
所述硬件部分包括红外热像仪以及供电装置，且红外热像仪采用无线空中唤醒、休眠侦听等低功耗技术工作，所述红外热像仪通过蓄电池进行供电，所述蓄电池与太阳能电池板的输出端电性连接，且在蓄电池与太阳能电池板之间通过太阳能控制器进行控制；
所述控制***集成在控制主机上，所述控制***包括采集单元，所述采集单元的输入端通过网络通道与红外热像仪的输出端信号连接，所述采集单元的输出端与处理单元的输入端信号连接，所述处理单元的输出端与过滤单元的输入端电性连接，所述过滤单元的输出端分别于存储单元以及处理单元的输入端电性连接，所述控制***还包括前台展示截面，所述前台展示截面与处理单元之间电性连接，所述控制***还包括报警单元，所述报警单元的输入端与处理单元的输出端信号连接；
所述报警单元包括对比模块、绑定模块以及报警设备，所述对比模块的输出端与报警设备的输入端电性连接，报警单元通过绑定模块与移动客户端进行绑定，对比模块的输出端通过远程通信与客户端的输入端进行连接。
在本实施例中，网络通道部分采用物联网网关IoT-3968L作为控制器，采用ARM9内核，预装Linux操作***，配备双路以太网接口，支持10/100M自适应以太网和双网***换机功能。IoT-3968L是一款供物联网行业用户进行二次开发的网关控制器，采用ARM9内核，预装Linux操作***，配备双路以太网接口，支持10/100M自适应以太网和双网***换机功能。IoT-3968L通过两路 MiniPCIE接口，实现LoRa、ZigBee、WiFi、3G/4G等无线通讯模块的任意选换，保证了Ethernet有线与远距离无线的互联互通。
太阳能电池板采用采用60W的单晶硅太阳能板。蓄电池采用容量为24Ah的磷酸铁锂蓄电池组。
采集单元、处理单元以及过滤单元均由控制软件Logstash进行控制，所述存储单元以及处理单元均由控制软件Elasticsearch进行控制，所述前台展示截面由控制软件Kibana进行管理。
对比模块的输出端与移动客户端之间可以通过短信、微信以及邮件三种方式进行远程报警。
红外热像测温设备模块设备选用FLIR(福莱尔)的Lepton 3微型热成像设备。
报警设备采用蜂鸣器报警或者是报警灯两种报警方式进行报警。
下表是本实施例中，各个设备的参数表：
下表是本实施例中，太阳能设备参数报表
下表是本实施例中IoT-3968L网关参数表
本***的基本原理就是红外热像仪对变电站的温度进行实施检测并通过网络通道将数据发送到监控主机的上，监控主机通过Logstash采集分析过滤了数据，传到Elasticsearch中存储，用户访问Kibana浏览数据，根据需要发送搜索、聚合请求到Elasticsearch，Elasticsearch对这些数据进行计算处理，最终返回到Kibana的页面上进行展示，可以在Kibana上可以绘制出各种图表，展示当前时间段内的变化情况，或者近7天的数据趋势等等，非常直观。并且***将自动保存每次温度巡检的记录，并可同时进行定时拍照，采用图像的存储形式可减少***的数据存储空间。一旦***监测到温度异常(即超出高低温度区间设置)就会通过监控屏幕的闪烁和报警声音提示监控工作人员有异常产生，显示、报警、预置、记录查询等都在监控中心实现。这样，即保证了测量的及时性，又减轻了人力、物力的消耗。变电站红外测温视频监控***可以定时不定点对变电站预置各测量点(每套前端采集装置最多可以设置56个测量点)，每天自动进行数次温度和图像扫描，通过网络实时将各点温度、图像上传并存储于监控主机，同时，能够在温度越限后自动报警。

Claims (8)

1.一种基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，其特征在于：整个***由硬件部分、网络通道以及控制***组成，所述控制***通过网络通道对硬件部分进行实施监控管理；
所述硬件部分包括红外热像仪以及供电装置，且红外热像仪采用无线空中唤醒、休眠侦听等低功耗技术工作，所述红外热像仪通过蓄电池进行供电，所述蓄电池与太阳能电池板的输出端电性连接，且在蓄电池与太阳能电池板之间通过太阳能控制器进行控制；
所述控制***集成在控制主机上，所述控制***包括采集单元，所述采集单元的输入端通过网络通道与红外热像仪的输出端信号连接，所述采集单元的输出端与处理单元的输入端信号连接，所述处理单元的输出端与过滤单元的输入端电性连接，所述过滤单元的输出端分别于存储单元以及处理单元的输入端电性连接，所述控制***还包括前台展示截面，所述前台展示截面与处理单元之间电性连接，所述控制***还包括报警单元，所述报警单元的输入端与处理单元的输出端信号连接；
所述报警单元包括对比模块、绑定模块以及报警设备，所述对比模块的输出端与报警设备的输入端电性连接，报警单元通过绑定模块与移动客户端进行绑定，对比模块的输出端通过远程通信与客户端的输入端进行连接。
2.根据权利要求1所述的基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，其特征在于：所述网络通道部分采用物联网网关IoT-3968L作为控制器，采用ARM9内核，预装Linux操作***，配备双路以太网接口，支持10/100M自适应以太网和双网***换机功能。
3.根据权利要求1所述的基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，其特征在于：所述太阳能电池板采用采用60W的单晶硅太阳能板。
4.根据权利要求1所述的基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，其特征在于：所述蓄电池采用容量为24Ah的磷酸铁锂蓄电池组。
5.根据权利要求1所述的基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，其特征在于：所述采集单元、处理单元以及过滤单元均由控制软件Logstash进行控制，所述存储单元以及处理单元均由控制软件Elasticsearch进行控制，所述前台展示截面由控制软件Kibana进行管理。
6.根据权利要求1所述的基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，其特征在于：所述对比模块的输出端与移动客户端之间可以通过短信、微信以及邮件三种方式进行远程报警。
7.根据权利要求1所述的基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，其特征在于：所述红外热像测温设备模块设备选用FLIR(福莱尔)的Lepton3微型热成像设备。
8.根据权利要求1所述的基于红外成像远程测温的电力设备巡检方法，其特征在于：所述报警设备采用蜂鸣器报警或者是报警灯两种报警方式进行报警。
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