一種變電站設備圖像及溫度在線監測系統的製作方法

2023-06-21 08:30:41 1

專利名稱：一種變電站設備圖像及溫度在線監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及變電站在線監測系統，尤其涉及一種基於動態實時紅外熱成像技術的變電站設備圖像及溫度在線監測系統。
背景技術：
變電站高壓設備的溫度在線監測常規的方法是採用光纖光柵對變電站設備的溫度進行在線監測。系統主要由溫度傳感器、光纜分路器、光纜、測溫主機、控制器等組成。其存在以下操作缺陷:1)必須針對每個測溫點安裝溫度傳感器，安裝時必須停電，由於是接觸式測溫，精度不高；2)在實際運行中無法校驗溫度傳感器的精度；3)必須針對每個測溫點安裝光纜或光纖分路器，安裝過程複雜；4)在高壓開關處布置光纖的操作，其可靠性不確定。另外在對設備進行紅外溫度檢測技術方面，以前對變電站設備進行紅外溫度檢測是採用常規的移動式紅外測溫儀，根據同類設備的正常狀態和異常狀態的熱像圖，來判斷設備是否正常，所以在判斷方面存在很大的主觀因素，給準確判斷帶來很大的難度，而且不能實現在線連續的溫度監測。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述監測方法結構和結構分析方面的缺陷，提供一種基於高精度的動態實時紅外熱成像技術的變電站設備圖像及溫度在線監測系統。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:一種變電站設備圖像及溫度在線監測系統，包括探頭裝置、傳輸設備和分析系統，其特徵在於，所述探頭裝置包括安裝在設有多個預置位的旋轉雲臺上的紅外熱像儀，所述分析系統包括網絡交換機以及通過RJ45接口與網絡交換機連接的伺服器，所述傳輸設備包括通過RJ45接口與紅外熱像儀連接的前光端機、通過RJ45接口與網絡交換機連接的後光端機以及連接兩臺光端機的光纖。優選地，所述網絡交換機還分別通過雙絞線和廣域網與客戶機和遠程計算機對應連接。優選地，所述伺服器包括數據分析處理模塊、紅外圖像優化模塊和基於SQLServer的資料庫。優選地，所述在線監測系統還包括多路光纖適配器，所述多路光纖適配器通過多個RJ45接口將多路相互連接的探頭裝置和傳輸設備並聯於網絡交換機。實施本實用新型，可在極短時間內完成設備溫度的動態採集，可以根據記錄的大量紅外圖像數據自動構建指定設備在一段時間之內的溫度分布圖與溫度變化趨勢曲線、及時發現設備故障，可在資料庫中輸入關鍵條件、自動搜索到含有上述關鍵條件的數據、並自動生成相應設備的歷史溫度變化曲線，可利用多幅圖像解析度序列增強的技術、將原始解析度低的紅外圖像進行優化與處理，可自動生成特定監控設備的溫度曲線，可同時顯示多路紅外以及多路可見光圖像。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:圖1是本實用新型變電站設備圖像及溫度在線監測系統實施例1的結構示意圖；圖2是具體實現圖1中伺服器的結構示意圖；圖3是本實用新型變電站設備圖像及溫度在線監測系統實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
實施例一如圖1所示，一種變電站設備圖像及溫度在線監測系統，包括探頭裝置10、傳輸設備20和分析系統30 ;探頭設置10包括安裝在設有多個預置位的旋轉雲臺上的紅外熱像儀11，實際應用中探頭設置10還可包括固定在雲臺上的高清可見光攝像機，紅外熱像儀11可以實時採集、分析、存儲被測目標每個點的溫度值，並且以數字的方式通過傳輸設備20向分析系統30傳輸，高清可見光攝像機可選擇索尼EX48型工業攝像機，其可以清晰拍攝被測目標的白光，並且在夜晚時，自動切換為黑白夜晚模式，仍可清晰拍攝被測目標。雲臺上設有至少80個預置位，每個預置位都有對應的電力設備，雲臺可360度連續旋轉，當固定在雲臺上的紅外熱像儀11經過設置好的預置位時，可在少於0.1S的時間內完成對預置位所對應設備的溫度的動態採集，再通過傳輸設備20以每秒25幀圖像的速度將帶有溫度數據的圖像傳輸到分析系統30，每幀圖像包含110592個點的16位溫度數據。分析系統30包括網絡交換機31以及通過RJ45接口與網絡交換機31連接的伺服器32，網絡交換機31為千兆交換機，使得本實用新型系統能實現海量溫度數據的處理，有效溫度數據的提取及實時動態數據的再現，伺服器32可以根據記錄的大量紅外圖像數據，自動構建指定設備在一段時間之內的溫度分布圖與溫度變化趨勢曲線、及時發現設備故障。傳輸設備20包括通過RJ45接口與紅外熱像儀11連接的前光端機21、通過RJ45接口與網絡交換機31連接的後光端機23以及連接兩臺光端機的光纖22。前光端機21負責接收紅外溫度的數位訊號、可見光的模擬信號及雲臺的數位訊號，並將其轉化為光信號，光纖22負責信號的傳輸，通過後光端機23將光信號轉換為數位訊號並與網絡交換機連接。本實用新型所述的網絡交換機31還可通過雙絞線與客戶機連接，通過廣域網與遠程計算機連接。如圖2所示，伺服器32具體包括數據分析處理模塊321、紅外圖像優化模塊322、基於SQL Server的資料庫323、顯示器324和控制模塊325，顯示器324不少於兩臺；在實時監控過程中，控制模塊325用於控制雲臺的監控路徑，可對雲臺設置預置位，使得當雲臺每次經過設置好的預置位時，紅外熱像儀11能對預置位上的設備進行定位和測溫，使用者只要選出感興趣的預置位和其對應的設備以及時間段，伺服器32的數據分析處理模塊321便可自動生成關於該設備的溫度隨時間變化的曲線，並發送到顯示器324顯示，該過程可以在雲臺的正常巡檢過程中實現，而不需要事後生成。在基於SQL Server的資料庫323中有雲臺上每個預置位所對應電力設備對應的數據檔案資料，對於記錄下來的所有數據的信息，都能存儲於資料庫323中，當有需要時，在資料庫323中輸入關鍵條件:設備名稱，記錄時間，設備溫度，缺陷類型等，即可從資料庫323中自動搜索到含有上述關鍵條件的數據，並自動生成相應設備的歷史溫度變化曲線。對於變電站裡的重點設備，如主變壓器，可對其溫度變化進行長時間的記錄，並自動生成溫度變化曲線。當有需要時，可從資料庫323中讀取某指定設備在不同時間段的各條溫度變化曲線，自動組合成一個完整的曲線。對於觀測距離比較遠的設備，若紅外熱像儀所拍攝到的紅外圖像不夠清晰，紅外圖像優化模塊322能利用多幅圖像解析度序列增強的技術，將原始解析度的紅外圖像進行優化與處理，使紅外圖像的解析度得到大幅度提高，以滿足使用需求，同時處理後的圖像依舊可以進行溫度分析。實施例二如圖3所示，在本實用新型系統中添加多路光纖適配器40可將多路探頭裝置10與傳輸設備20的連接結構並聯於網路交換機，實現多路紅外光與可見光實時同時顯示。基於圖3所示在線監測系統，本實用新型可通過一臺伺服器32的顯示器324，在不改變圖像的原始解析度前提下實時同時顯示至少4路紅外以及至少4路可見光圖像。同時，使用者也可以通過同一臺伺服器32，在其兩臺顯示器324上對多臺紅外熱像儀11與可見光攝像機的全解析度圖像進行實時顯示、操作與溫度數據分析，即在一臺顯示器324上顯示上述監控畫面，同時在另一臺顯示器324上分析指定的圖像與溫度數據。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的權利要求範圍之內。
權利要求1.一種變電站設備圖像及溫度在線監測系統，包括探頭裝置(10)、傳輸設備(20)和分析系統(30)，其特徵在於，所述探頭裝置(10)包括安裝在設有多個預置位的旋轉雲臺上的紅外熱像儀(11)，所述分析系統(30)包括網絡交換機(31)以及通過RJ45接口與網絡交換機(31)連接的伺服器(32)，所述傳輸設備(20)包括通過RJ45接口與紅外熱像儀(11)連接的前光端機(21)、通過RJ45接口與網絡交換機(31)連接的後光端機(23 )以及連接兩臺光端機的光纖(22)。
2.根據權利要求1所述的變電站設備圖像及溫度在線監測系統，其特徵在於，所述網絡交換機(31)還分別通過雙絞線和廣域網與客戶機和遠程計算機對應連接。
3.根據權利要求1所述的變電站設備圖像及溫度在線監測系統，其特徵在於，所述伺服器(32)包括數據分析處理模塊(321)、紅外圖像優化模塊(322)和基於SQL Server的資料庫(323)。
4.根據權利要求1-3任一所述的變電站設備圖像及溫度在線監測系統，其特徵在於，所述在線監測系統還包括多路光纖適配器(40)，所述多路光纖適配器(40)通過多個RJ45接口將多路相互連接的探頭裝置(10)和傳輸設備(20)並聯於網絡交換機(31)。
專利摘要本實用新型公開了一種變電站設備圖像及溫度在線監測系統，包括探頭裝置(10)、傳輸設備(20)和分析系統(30)，所述探頭裝置(10)包括紅外熱像儀(11)，所述分析系統(30)包括網絡交換機(31)以及通過RJ45接口與網絡交換機(31)連接的伺服器(32)，所述傳輸設備(20)包括通過RJ45接口與紅外熱像儀(11)連接的前光端機(21)、通過RJ45接口與網絡交換機(31)連接的後光端機(23)以及連接前後光端機的光纖(22)。本實用新型，可自動構建指定設備在一段時間之內的溫度分布圖與溫度變化趨勢曲線，可實現對電力設備溫度的在線監測和分析，可及時發現設備的故障。
文檔編號G01J5/00GK202928691SQ201220530058
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者王能, 李文, 林勇, 趙汝有, 高景林, 張崇傑, 張麗海, 劉潤興, 楊慶明, 瞿西江, 吳挺興, 謝小龍, 劉麗琴 申請人:雲南電網公司臨滄供電局