CN114112064A - 一种基于热学模式的电平调节红外成像检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于热学模式的电平调节红外成像检测方法，包括的步骤为在电平及温宽自动调整模式下获得红外图谱1，并找出最高温度值；调节电平使得红外图谱中右侧温度值域的最大值调整为最高温度值，并得到红外图谱2；反向调节电平值，使其右侧温度最大值向低温方向调节，获得红外图谱3；继续反向微幅调节电平值直至图像细节清晰可见，则获得红外图谱4；并将以上红外图谱排列于四宫格图中，从而得到检测结果。本发明可有效排除外界因素影响，快速、准确、高效的检测出电力设备故障隐患，操作简单，易于掌握，并降低红外检测结果分析门槛，减轻了人员经验的依赖，从而可迅速提高电网运维人员的检测技术水平，丰富电力设备状态检测手段。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备红外测试仪检测技术领域，特别涉及一种基于热学模式的电平调节红外成像检测方法。
背景技术
在电力设备实际运维过程中，一般检测项目是所有后续工作的基础，一般检测项目决定对哪些设备进行精确检测，精确检测后才运用后续相应的设备状态判定方法，依据规程标准进行判断，所以一般检测是红外检测中最重要的环节。但是，现场开展红外一般检测过程中，常常受太阳或背景辐射、环境温度、气象条件、距离和人员经验等因素的影响，对于部分小温升的设备早期缺陷不易发现，从而导致事故隐患直接发展成重大设备事故。
在一般检测项目过程中，电网运维人员在依赖红外检测图谱上集中了过多的精力，通常是通过大量的图谱数值以及后期制成的曲线进行判断，甚至是借助于计算机协助分析，从而找到缺陷后，以进行相应的消缺，其缺点是繁琐且直观性差；因此，根据上述问题，现亟需研究并找出一种简单、易于推广且效率高的新型红外热成像检测方法，降低环境及人员因素对检测结果的影响，提高设备事故隐患检出率，并及时进行补救和消缺，从而增强电力设备运行的可靠性。
发明内容
本发明针对红外测试仪的使用及图谱分析所存在的缺陷，提供一种基于热学模式的电平调节红外成像检测方法，目的在于提高一般检测项目中的准确率以及效率。
一种基于热学模式的电平调节红外成像检测方法包括下述步骤：
开始准备：电网运维人员对其所携带的红外热像仪进行常规性的检查，包含电量充足、仪器自检正常、参数正确设定、配件齐全；
Step1、红外热像仪在自动模式下获取清晰的红外图谱1，并将其置于四宫格图中对应位置；
Step2、在红外图谱1中找出最高温度值A℃；
Step3、调节红外热像仪电平值，使其右侧温度值域最大值为A℃；
Step4、获得最大值A℃模式下的红外图谱2，并将其置于四宫格图对应位置；
Step5、反向调节红外热像仪电平值，使其右侧温度最大值为A℃向低温方向调节；
Step6、待出现图像轮廓时，获取中间模式下的红外图谱3，并将其置于四宫格图对应位置；
Step7、继续同向调节红外热像仪电平值，直至图像细节清晰可见；
Step8、获得红外图谱4，并将其置于四宫格图对应位置；
结束操作，并得出检测结果，相对于红外图谱1，在红外图谱4中大量的高亮噪音部分被调整为低亮度部分，其中高亮部分判定为待检测电气设备所存在的缺陷。
进一步的，所述四宫格图的排列设置为：红外图谱1位于左上方，红外图谱2位于右上方，红外图谱3位于右下方，红外图谱4位于左下方。
进一步的，红外图谱2作为该基于热学模式的电平调节红外成像检测方法的电平调节参考基准图谱。
进一步的，红外图谱3作为该基于热学模式的电平调节红外成像检测方法的电平大幅平滑调节终止前的参考提示图谱。
实施本发明具有以下有益效果：可有效屏蔽环境、背景、天气、距离、温升大小等因素影响，从而达到快速、准确、高效的检测出电力设备故障和事故隐患的目的，并且操作简单，易于掌握，可作为一种先进的状态检测方法便于在电力***内大面积推广，所拍摄红外图谱易于识别，降低红外检测结果分析门槛，减轻红外检测对人员经验的依赖度；可迅速提高设备运维人员状态检测技术水平，丰富电力设备状态检测手段，增强电力设备运行的安全性；本发明经调节电平所获得的红外图谱对于小温升的电压型致热缺陷反应不灵敏，很容易漏检的现象，具有早期缺陷及时发现的优势，从而解决了导致事故隐患直接发展成重大设备事故做好提前预防，保障电力设备安全稳定可靠运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：检测步骤示意图；
图2：红外图谱的四宫格图示意；
图3：35kV电缆高温背景下红外系列图谱；
图4：35kV电缆小温升红外系列图谱；
图5：电缆终端半导体层切割特写；
图6：750kV瓷质绝缘子裂化红外图谱；
图7：750kV套管缺油红外图谱；
图8：GIS设备法兰接口红外图谱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
电网运维人员在使用红外热像仪时，通常在其电平及温宽自动调整模式下，对待检测电气设备所进行的拍摄，从而得到所需的红外图谱，该红外图谱包括待检测电气设备的图像、若干温度标记和右侧位置的温度值域，所述温度标记反应了不同点位处的温度值，所述温度值域反应了其最大温度值至最小温度值的区间区域，并且该红外图谱通常为具有不同明暗度及饱和度的彩色图片；在此基础上，需要电网运维人员通过选择表面温度判断法、同类比较判断法、图像特征判断法、相对温差判断法、档案分析判断法和实时分析判断法中的一种或几种方式，并结合《DL/T 664-2008带电设备红外诊断应用规范》中9.1、9.2、9.3部分对电流致热、电压致热、综合致热型设备的判断依据进行缺陷判断。
虽然上述方法可以检测出相应的缺陷，但不甚理想；发明人发现在热学模式下通过调节电平操作，而再次得到的红外图谱更准确直观的反应出了所在的缺陷；为此请结合附图1及附图2，本发明所述基于热学模式的电平调节红外成像检测方法包含以下步骤：
首先电网运维人员根据检测任务执行日常运检，在开始时，对其所携带的红外热像仪进行常规性的检查，包含电量充足、仪器自检正常、参数正确设定、配件齐全；
Step1、红外热像仪在自动模式下获取清晰的红外图谱1，并将其置于四宫格图中对应位置：电网运维人员将红外热像仪置于待检测电气设备适当距离内，以确保待检测电气设备完全容纳于拍摄镜框内，并将红外热像仪调整为电平及温宽自动调整模式下，对待检测电气设备所进行拍摄，再将所获得的红外图谱1并存储，之后将该红外图谱1并输入至电脑中四宫格图中对应的位置；
Step2、在红外图谱1中找出最高温度值A℃：电网运维人员识别红外图谱1中所有温度标记中的温度值，找出其中最高的温度值A℃，并将其做为基值；
Step3、调节红外热像仪电平值，使其右侧温度值域最大值为A℃：电网运维人员对红外图谱1中右侧位置的温度值域进行调整，即调整红外热像仪设置参数中的电平值参数，将该温度值域的最大值调整为A℃；
Step4、获得最大值A℃模式下的红外图谱2，并将其置于四宫格图对应位置：电网运维人员在Step3步骤的电平参数调整后，将获得的另外一张红外图谱2并存储，之后将该红外图谱1并输入至电脑中四宫格图中对应的位置；
Step5、反向调节红外热像仪电平值，使其右侧温度最大值为A℃向低温方向调节：电网运维人员对红外热像仪的电平参数值进行反方向调节，即通过电平参数值的调整，对红外图谱2中右侧位置的最大值为A℃向低温方向调节；
Step6、待出现图像轮廓时，获取中间模式下的红外图谱3，并将其置于四宫格图对应位置：电网运维人员在调节电平参数值过程中，始终观察红外热像仪中拍摄镜框内的图谱变化，当待检测电气设备的图像轮廓显现时，则获得的另外一张红外图谱3并存储，之后将该红外图谱3并输入至电脑中四宫格图中对应的位置；
Step7、继续同向调节红外热像仪电平值，直至图像细节清晰可见：电网运维人员继续小幅调节电平参数值，并始终观察红外热像仪中拍摄镜框内的图谱变化，直至待检测电气设备的图像细节清晰显现；
Step8、获得红外图谱4，并将其置于四宫格图对应位置：电网运维人员停止调节电平参数值，则获得的另外一张红外图谱4并存储，之后将该红外图谱4并输入至电脑中四宫格图中对应的位置；
上述步骤中所述四宫格图的排列设置为：红外图谱1位于左上方，红外图谱2位于右上方，红外图谱3位于右下方，红外图谱4位于左下方。
通过上述步骤后，所述红外图谱4作为待检测电气设备缺陷的确认红外图谱使用，其中高亮部分属于存在的缺陷，且相对于红外图谱1，大量的高亮噪音部分被调整为低亮度部分，进而电网运维人员能够准确识别出待检测电气设备所存在的缺陷；另外，在整个检测过程中，红外图谱2作为该基于热学模式的电平调节红外成像检测方法的电平调节参考基准图谱，则红外图谱3作为其电平大幅平滑调节终止前的参考提示图谱，从而通过红外图谱2和红外图谱3的过渡，最终保证了红外图谱4的精确度，进而为电网运维人员提供了可靠的检测结果。
为了充分的反应出本发明所述基于热学模式的电平调节红外成像检测方法，以下列举了使用该方法对不同待检测电气设备的所获取的红外图谱和检测结果。
实施例1：
请结合附图3，发明人对于待检测设备35kV电缆高温背景下，按照本发明所述的基于热学模式的电平调节红外成像检测方法进行操作，从而得到了其四宫格图式的红外系列图谱，即，电网运维人员首先在电平及温宽自动调整模式下获得红外图谱1，从而在其中找出最高温度值48.9℃；然后通过调节电平使得红外图谱中右侧温度值域的最大值调整为48.9℃，从而得到红外图谱2，并将其作为参考基准图谱；之后反向调节电平值，使其右侧温度最大值48.9℃向低温方向大幅平滑调节，当待检测设备35kV电缆出现轮廓时，则获取到中间模式下的红外图谱3，并将其作为参考提示图谱；最后继续反向微幅调节电平值，当待检测设备35kV电缆图像细节清晰可见时，终止调节电平值，则获得所需要的红外图谱4。
根据红外图谱4可以得出，虽然35kV进线电缆终端所处背景电抗温度很高，但依然可以很清晰直观的发现电缆存在一处异常温升的严重缺陷，将电缆停电后，对电缆进行解体检查，发现电缆终端异常温升处主绝缘表面存在划痕，且划痕处已出现严重的爬电电弧灼伤痕迹。
实施例2：
请结合附图3，发明人对于待检测设备35kV电缆终端在小温升环境下的缺陷检测，按照本发明所述的基于热学模式的电平调节红外成像检测方法进行操作，从而得到了其四宫格图式的红外系列图谱，即，电网运维人员首先在电平及温宽自动调整模式下获得红外图谱1，从而在其中找出最高温度值12.7℃；然后通过调节电平使得红外图谱中右侧温度值域的最大值调整为12.7℃，从而得到红外图谱2，并将其作为参考基准图谱；之后反向调节电平值，使其右侧温度最大值12.7℃向低温方向大幅平滑调节，当待检测设备35kV电缆出现轮廓时，则获取到中间模式下的红外图谱3，并将其作为参考提示图谱；最后继续反向微幅调节电平值，当待检测设备35kV电缆图像细节清晰可见时，终止调节电平值，则获得所需要的红外图谱4。
根据红外图谱4可以得出，35kV主变出线电缆终端伞裙底部存在异常小温升，初步怀疑为电缆头制作工艺不良引发的电压致热型缺陷，经申请停电后，对此电缆进行了解体检查，发现三相电缆终端半导体层的剖切工艺差，剖切面不平齐，半导体层断口未进行倒角打磨处理，请参考附图5，造成此处电场严重畸变，进而导致半导体层切削处产生异常温升。
实施例3：
请结合附图6，发明人对于待检测设备750kV瓷质绝缘子串进行检测，按照本发明所述的基于热学模式的电平调节红外成像检测方法进行操作，从而得到了其四宫格图式的红外系列图谱，即，电网运维人员首先在电平及温宽自动调整模式下获得红外图谱1，从而在其中找出最高温度值-4.5℃；然后通过调节电平使得红外图谱中右侧温度值域的最大值调整为-4.5℃，从而得到红外图谱2，并将其作为参考基准图谱；之后反向调节电平值，使其右侧温度最大值-4.5℃向低温方向大幅平滑调节，当待检测设备750kV瓷质绝缘子串出现轮廓时，则获取到中间模式下的红外图谱3，并将其作为参考提示图谱；最后继续反向微幅调节电平值，当待检测设备750kV瓷质绝缘子串图像细节清晰可见时，终止调节电平值，则获得所需要的红外图谱4。
根据红外图谱4可以得出，可直观看到部分瓷质绝缘子存在以铁帽为中心的异常温升，根据裂化瓷质绝缘子的红外图谱4，很容易判断该串绝缘子存在的劣化瓷质绝缘子片。
实施例4：
请结合附图7，发明人对于待检测设备750kV套管进行检测，按照本发明所述的基于热学模式的电平调节红外成像检测方法进行操作，从而得到了其四宫格图式的红外系列图谱，即，电网运维人员首先在电平及温宽自动调整模式下获得红外图谱1，从而在其中找出最高温度值2.3℃；然后通过调节电平使得红外图谱中右侧温度值域的最大值调整为2.3℃，从而得到红外图谱2，并将其作为参考基准图谱；之后反向调节电平值，使其右侧温度最大值2.3℃向低温方向大幅平滑调节，当待检测设备750kV套管出现轮廓时，则获取到中间模式下的红外图谱3，并将其作为参考提示图谱；最后继续反向微幅调节电平值，当待检测设备750kV套管图像细节清晰可见时，终止调节电平值，则获得所需要的红外图谱4。
根据红外图谱4可以得出，该750kV套管存在明显温度分层现象，根据套管缺油红外图谱4，很容易判断套管实际油位于温度分层线处。
实施例5：
请结合附图8，发明人对于待检测设备330kV GIS设备母线法兰接口处进行检测，按照本发明所述的基于热学模式的电平调节红外成像检测方法进行操作，从而得到了其四宫格图式的红外系列图谱，即，电网运维人员首先在电平及温宽自动调整模式下获得红外图谱1，从而在其中找出最高温度值24.8℃；然后通过调节电平使得红外图谱中右侧温度值域的最大值调整为24.8℃，从而得到红外图谱2，并将其作为参考基准图谱；之后反向调节电平值，使其右侧温度最大值24.8℃向低温方向大幅平滑调节，当待检测设备330kV GIS设备母线法兰接口出现轮廓时，则获取到中间模式下的红外图谱3，并将其作为参考提示图谱；最后继续反向微幅调节电平值，当待检测设备330kV GIS设备母线法兰接口图像细节清晰可见时，终止调节电平值，则获得所需要的红外图谱4。
根据红外图谱4可以得出，该330kV GIS设备母线法兰接口对接面因接触不良引起的异常温升情况准确的反应在红外图谱4上中，从而检测出缺陷所在。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于热学模式的电平调节红外成像检测方法，其特征在于，包括下述步骤：
开始准备：电网运维人员对其所携带的红外热像仪进行常规性的检查，包含电量充足、仪器自检正常、参数正确设定、配件齐全；
Step1、红外热像仪在自动模式下获取清晰的红外图谱1，并将其置于四宫格图中对应位置；
Step2、在红外图谱1中找出最高温度值A℃；
Step3、调节红外热像仪电平值，使其右侧温度值域最大值为A℃；
Step4、获得最大值A℃模式下的红外图谱2，并将其置于四宫格图对应位置；
Step5、反向调节红外热像仪电平值，使其右侧温度最大值为A℃向低温方向调节；
Step6、待出现图像轮廓时，获取中间模式下的红外图谱3，并将其置于四宫格图对应位置；
Step7、继续同向调节红外热像仪电平值，直至图像细节清晰可见；
Step8、获得红外图谱4，并将其置于四宫格图对应位置；
结束操作，并得出检测结果，相对于红外图谱1，在红外图谱4中大量的高亮噪音部分被调整为低亮度部分，其中高亮部分判定为待检测电气设备所存在的缺陷。
2.根据权利要求1所述的一种基于热学模式的电平调节红外成像检测方法，其特征在于，所述四宫格图的排列设置为：红外图谱1位于左上方，红外图谱2位于右上方，红外图谱3位于右下方，红外图谱4位于左下方。
3.根据权利要求2所述的一种基于热学模式的电平调节红外成像检测方法，其特征在于，所述红外图谱2作为电平调节参考基准图谱。
4.根据权利要求2所述的一种基于热学模式的电平调节红外成像检测方法，其特征在于，所述红外图谱3作为电平大幅平滑调节终止前的参考提示图谱。
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| Title |
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| 郭培恒，袁亚忠，李 睿: "一种基于电平调节的红外成像检测方法研究与应用", 电工文摘/ 研究与开发, no. 1, 31 January 2016 (2016-01-31), pages 4 * |
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