一種變電設備熱成像溫度在線監測方法
2024-01-29 23:21:15 1
一種變電設備熱成像溫度在線監測方法
【專利摘要】本發明提出一種變電設備熱成像溫度在線監測方法，採用多個視頻信號採集裝置對多個現場端監測點進行視頻信號採集；監控伺服器將可見光視頻信號傳輸給客戶端監視器，在客戶端監視器上顯示各監測點的可見光視頻窗口，監控伺服器根據紅外線視頻信號的紅外線熱成像色相辨識變電設備現場的溫度，當溫度超出設定範圍時，監控伺服器將紅外線視頻信號傳輸給客戶端監視器；紅外線視頻信號以紅外線熱成像窗口的形式與相應監測點的可見光視頻窗口，和具體器件和溫度值窗口，以及電子地圖窗口同時跳出布滿整個客戶端監視器的屏幕。如此，本發明的警示和標示性更強，待監測點及其溫度和位置等情況更加清晰明朗，方便溫度在線監測和針對性處理，實用性強。
【專利說明】一種變電設備熱成像溫度在線監測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及變電設備的溫度監測方法領域，具體涉及一種變電設備熱成像溫度在線監測方法。
【背景技術】
[0002]電力設備的運行狀態好壞直接決定電力系統的安全和效益，變電站中有變壓器、母線、隔離開關、斷路器、耦合電容器、高壓電纜等等大量的設備。無論哪種設備出現不正常工作狀態若不及時處理很可能會發展成故障，甚至造成設備損壞或人身事故，進而造成不可估量的後果。由於紅外檢測技術能夠以遠距離、非接觸、實時、快速在線監測方式獲取設備的運行狀態信息，又有解析度高、形象直觀、不受電磁幹擾、安全可靠和效益/投資比高等優點，又可以在不停電、不取樣、不解體的狀況下進行故障的診斷分析，在電力系統的應用比較廣泛和成熟。
[0003]目前電力系統普遍使用便攜紅外測溫儀，但採用可攜式紅外熱成像儀進行設備接點過熱檢查也存在一些問題。變電站原有設備紅外監測方式，基本採用可攜式紅外測溫儀由運行人員以人工巡檢方式進行，對存儲的熱圖像往往停留在後臺PC機上的分析診斷，只能是間斷性的分析控制，不能對熱分布場實時監控和診斷熱像的故障性質等操作，由於使用中的不便和方法中存在缺陷，難以滿足電力系統對實時性、經濟性、安全性、可靠性和易用性等方面日益增長的要求，這往往會造成監視延誤而引起比較大財產損失。通過運行人員的現場巡視來掌握設備的運行狀態，在實際的生產過程中暴露出了許多難以克服的問題。至少有如下問題:
1.由於缺少有效的監督機制，設備巡視到位率、工作質量高等都無法得到保證。
[0004]2.運行經驗是確保電力設備安全運行的一種技術能力，但運行經驗的積累過程具有單一性。人員一旦變動，就可能造成經驗流失。這些問題造成了對運行設備狀態把握的難度，而且間接地引起了較高的管理費用。
3.人工採用可攜式紅外設備檢測帶電設備的工作熱狀態，受限於操作員的身高與設備的安裝高度，對於設備的大部分位置無法全面觀察。
[0005]4.對無人值守變電站運行設備的熱狀態監測，若是可攜式操作的紅外設備，往往會造成勞動強度的提升及診斷不及時等缺陷。
[0006]鑑於此，本案發明人對上述問題進行深入研究，遂有本案產生。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在於提供一種變電設備熱成像溫度在線監測方法，可選擇性輸出紅外線熱成像窗口，並同時跳出相應監測點的各信息窗口且布滿整個客戶端監視器的屏幕，警示和標示性更強，待監測點及其溫度和位置等情況更加清晰明朗，大大方便溫度在線監測和針對性處理，實用性強。
[0008]為了達到上述目的，本發明採用這樣的技術方案: 一種變電設備熱成像溫度在線監測方法，變電設備所在的一端為現場端，監測客戶所在的一端為客戶端；採用多個視頻信號採集裝置對多個現場端監測點進行視頻信號採集；所述視頻信號採集裝置包括可見光視頻信號採集裝置和紅外線視頻信號採集裝置；所述可見光視頻信號採集裝置和紅外線視頻信號採集裝置分別採集相應監測點的可見光視頻信號和紅外線視頻信號，並分別通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將可見光視頻信號和紅外線視頻信號傳輸給監控伺服器；所述監控伺服器通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將可見光視頻信號傳輸給客戶端監視器，在客戶端監視器上顯示各監測點的可見光視頻窗口，所述監控伺服器根據紅外線視頻信號的紅外線熱成像色相辨識變電設備現場的溫度，當溫度超出設定範圍時，所述監控伺服器通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將紅外線視頻信號傳輸給客戶端監視器，並同時提取相應監測點的具體器件和溫度值，以及電子地圖；紅外線視頻信號以紅外線熱成像窗口的形式與相應監測點的可見光視頻窗口，和提取的相應監測點的具體器件和溫度值窗口，以及電子地圖窗口同時跳出布滿整個客戶端監視器的屏幕。
[0009]上述監控伺服器通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將各視頻信號採集裝置的視頻信號均傳輸給多個客戶端的客戶端監視器。
[0010]上述客戶端採用底座控制裝置依靠上述監控伺服器作為中轉伺服器通過控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式與承載上述視頻信號採集裝置的旋轉驅動底座連接，對旋轉驅動底座的轉動進行控制。
[0011]上述客戶端採用燈光控制裝置依靠上述監控伺服器作為中轉伺服器通過控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式與上述現場端的射燈連接，對射燈進行控制。
[0012]上述客戶端採用客戶端對講裝置依靠上述監控伺服器作為中轉伺服器通過通信信號傳輸線或無線通信信號傳輸方式與現場端對講裝置連接進行對講。
[0013]上述客戶端採用焦距控制裝置依靠上述監控伺服器作為中轉伺服器分別通過控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式與上述可見光視頻信號採集裝置的可見光攝像頭，和上述紅外線視頻信號採集裝置的紅外線攝像頭連接進行調焦距。
[0014]採用上述技術方案後，本發明的變電設備熱成像溫度在線監測方法，突破傳統溫度監測的方式，以變電設備所在的一端為現場端，監測客戶所在的一端為客戶端；採用多個視頻信號採集裝置對多個現場端監測點進行視頻信號採集；視頻信號採集裝置包括可見光視頻信號採集裝置和紅外線視頻信號採集裝置；可見光視頻信號採集裝置和紅外線視頻信號採集裝置分別採集相應監測點的可見光視頻信號和紅外線視頻信號，並分別通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將可見光視頻信號和紅外線視頻信號傳輸給監控伺服器；監控伺服器通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將可見光視頻信號傳輸給客戶端監視器，在客戶端監視器上顯示各監測點的可見光視頻窗口，監控伺服器根據紅外線視頻信號的紅外線熱成像色相辨識變電設備現場的溫度，當溫度超出設定範圍時，監控伺服器通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將紅外線視頻信號傳輸給客戶端監視器以紅外線熱成像窗口顯示，並同時提取相應監測點的具體器件和溫度值，以及電子地圖，並分別以具體器件和溫度值窗口，以及電子地圖窗口顯示；紅外線熱成像窗口與相應監測點的可見光視頻窗口，和提取的相應監測點的具體器件和溫度值窗口，以及電子地圖窗口同時跳出布滿整個客戶端監視器的屏幕。與現有技術相比，本發明的變電設備熱成像溫度在線監測方法，其可選擇性輸出紅外線熱成像窗口，並同時跳出相應監測點的各信息窗口且布滿整個客戶端監視器的屏幕，警示和標示性更強，待監測點及其溫度和位置等情況更加清晰明朗，大大方便溫度在線監測和針對性處理，實用性強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的簡易結構示意圖；
圖2為本發明多對多監測網絡的簡易結構示意圖；
圖3為未觸發時客戶端監視器的顯示屏顯示示意圖；
圖4為觸發時客戶端監視器的顯示屏顯示示意圖。
[0016]圖中:
1-現場端I1-視頻信號採集裝置
111-可見光視頻信號採集裝置1111-可見光攝像頭
112-紅外線視頻信號採集裝置1121-紅外線攝像頭 12-旋轉驅動底座 13-射燈
14-現場端對講裝置
2-客戶端21-客戶端監視器
211-可見光視頻窗口212-紅外線熱成像窗口
213-具體器件和溫度值窗口 214-電子地圖窗口 22-底座控制裝置23-燈光控制裝置
24-客戶端對講裝置25-焦距控制裝置
3-監控伺服器。
【具體實施方式】
[0017]為了進一步解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例進行詳細闡述。
[0018]本發明的一種變電設備熱成像溫度在線監測方法，如圖1-4所示，以變電設備所在的一端為現場端1，監測客戶所在的一端為客戶端2。
[0019]本發明採用多個視頻信號採集裝置11對多個現場端監測點進行視頻信號採集；視頻信號採集裝置11包括可見光視頻信號採集裝置111和紅外線視頻信號採集裝置112 ；可見光視頻信號採集裝置111和紅外線視頻信號採集裝置112分別採集相應監測點的可見光視頻信號和紅外線視頻信號，並分別通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將可見光視頻信號(報文數據包)和紅外線視頻信號(報文數據包)傳輸給監控伺服器3，即將可見光視頻信號採集裝置111和紅外線視頻信號採集裝置112相結合構建雙目監控探頭組，同時將所採集的溫度監測點的可見光視頻信號和紅外線視頻信號傳輸給監控伺服器3 ;監控伺服器3通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將可見光視頻信號(視頻流媒體)傳輸給客戶端監視器21，在客戶端監視器21上顯示各監測點的可見光視頻窗口 211，同時，由於溫度監測點的溫度不同，紅外線視頻信號採集裝置112的紅外線熱成像色相也不同，監控伺服器3根據紅外線視頻信號的紅外線熱成像色相辨識、計算出變電設備現場的具體溫度，當溫度超出設定範圍(如溫度高出設定的上限值)時，監控伺服器3通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將紅外線視頻信號傳輸給客戶端監視器21以紅外線熱成像窗口 212顯示，並同時提取相應監測點的具體器件和溫度值，以及電子地圖，並分別以具體器件和溫度值窗口 213，以及電子地圖窗口 214顯示；紅外線熱成像窗口 212與相應監測點的可見光視頻窗口 211，和提取的相應監測點的具體器件和溫度值窗口 213，以及電子地圖窗口 214同時跳出(紅外線熱成像窗口 212和可見光視頻窗口 211的同時跳出，可通過紅外線視頻信號與可見光視頻信號共用同一傳輸控制協議來實現)布滿整個客戶端監視器21的屏幕。如此，本發明可選擇性輸出紅外線熱成像窗口 212，並同時跳出相應監測點的各信息窗口且布滿整個客戶端監視器21的屏幕，警示和標示性更強，待監測點及其溫度和位置等情況更加清晰明朗，大大方便溫度在線監測和針對性處理。整個方法集溫度分析、視頻監視、溫度超標告警於一體，所述的視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式均為現有技術，具體可為ISO/IEC JTC《H.264視音頻編解碼標準-視聽對象的編碼》，或IEEE802.3《IOBASE-T乙太網接口標準》。
[0020]優選地，監控伺服器3通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將各視頻信號採集裝置的視頻信號均傳輸給多個客戶端的客戶端監視器21。即本發明可實現多個客戶端同時監測多個監測點的多對多監測方式，每個客戶端2可對每個現場端I進行監測，便於形成監測網絡，更加便捷。
[0021]優選地，客戶端2採用底座控制裝置22依靠監控伺服器3作為中轉伺服器通過控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式與承載視頻信號採集裝置11的旋轉驅動底座12連接，對旋轉驅動底座12的轉動進行控制。在實際使用過程中，客戶可根據自己的要求(如想要監控某一部位的溫度)通過操作底座控制裝置22來控制旋轉驅動底座12的轉動。進而可調整視頻信號採集裝置11的角度(如視角)，以達到所需角度要求。所述的控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式均為現有技術，具體方式和形式可根據實際要求進行選取。
[0022]優選地，客戶端2採用燈光控制裝置23依靠監控伺服器3作為中轉伺服器通過控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式與現場端I的射燈13連接，對射燈13進行控制。射燈13用於夜間對所監控區域進行照亮，具有射程遠(300m以上)，真實彩色，傳輸給客戶端監視器21的視頻信號真實清晰，便於客戶進行真彩識別。具體可在監控伺服器3辨識、計算出變電設備的溫度超過設定範圍(客戶端監視器21顯示紅外線視頻信號採集裝置112的熱成像視頻時)，射燈13才開啟，這樣的使用效率更高，成本更低，結構新穎合理。在實際使用過程中，客戶可根據自己的要求通過操作燈光控制裝置23來控制射燈13的亮度、照射距離、照射角度和範圍，可操作性更強，使用方便。所述的控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式均為現有技術，具體方式和形式可根據實際要求進行選取。進一步優選，射燈13為220V交流工作電壓的射燈。如此在接市電220V交流電時，可省掉變壓器等電器件，可降低成本，且結構更加簡單。
[0023]優選地，客戶端2採用客戶端對講裝置24依靠監控伺服器3作為中轉伺服器通過通信信號傳輸線或無線通信信號傳輸方式與現場端對講裝置14連接進行對講。在實際使用過程中，客戶可根據需要，利用客戶端對講裝置24和現場端對講裝置14依靠通信信號傳輸線或無線通信信號傳輸方式，與在變電設備現場的人員進行通話交流，實現方便的遠程交流，便於實地監控和處理問題，實用性強。所述的通信信號傳輸線或無線通信信號傳輸方式均為現有技術，具體方式和形式可根據實際要求進行選取。
[0024]優選地，客戶端2採用焦距控制裝置25依靠監控伺服器3作為中轉伺服器分別通過控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式與可見光視頻信號採集裝置111的可見光攝像頭1111，和紅外線視頻信號採集裝置112的紅外線攝像頭1121連接進行調焦距。在實際使用過程中，客戶可在客戶監控端操作焦距控制裝置25，來調節可見光攝像頭1111和紅外線攝像頭1121的焦距，來對某一溫度點進行具體的溫度顯示，更加準確清晰，實用性強。所述的控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式均為現有技術，具體方式和形式可根據實際要求進行選取。
[0025]本發明的變電設備熱成像溫度在線監測方法，最終可實現全自動，實時性，減少勞動強度及避免因人工巡檢而引發的生產事故等，同時可實現至少以下優異目的:
1、全天候不間斷地實時監測設備節點溫度，隨時準確掌握設備發熱狀況。
[0026]2、對設備過熱點進行告警提示，讓運行監控人員隨時獲取設備發熱異常信息。
[0027]3、實時跟蹤監視過熱點的發展情況，準確提供發熱點各時段的現場實測數據。
[0028]4、實現設備溫度遠程在線實時監控技術。
[0029]本發明的變電設備熱成像溫度在線監測方法，可根據需要進行設定各監測點的各待監測器件的巡檢周期和時間，優選為兩分鐘左右的巡檢周期(可通過各器件的預置位停留時間進行調整和設計)以每天二十四小時進行巡檢，確保監測的可靠；現場端和客戶端的具體數量和分布形式可根據實際要求進行調整和設計；可見光攝像頭、紅外線攝像頭和焦距控制裝置優選為現有技術，但具體結構可為配合本發明的技術方案而作適應性的結構調整；現場端對講裝置和客戶端對講裝置優選為現有技術，但具體結構可為配合本發明的技術方案而作適應性的結構調整；射燈和燈光控制裝置優選為現有技術，但具體結構可為配合本發明的技術方案而作適應性的結構調整；旋轉驅動底座的結構具體可包括固定底座和與固定底座樞接在一起的轉動座，此轉動座由電機驅動，整個旋轉驅動底座和底座控制裝置均優選為現有技術，但具體結構可為配合本發明的技術方案而作適應性的結構調整；可見光視頻信號採集裝置、紅外線視頻信號採集裝置、監控伺服器和客戶端監視器均為現有技術，但具體結構可為配合本發明的技術方案而作適應性的結構調整，如監控伺服器可包括溫度黑體，可對熱成像進行溫度標定和辨識；可見光視頻窗口，紅外線熱成像窗口，具體器件和溫度值窗口和電子地圖窗口的排列分布形式可根據實際要求進行調整和設計。
[0030]本發明的產品形式並非限於本案圖示和實施例，任何人對其進行類似思路的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利範疇。
【權利要求】
1.一種變電設備熱成像溫度在線監測方法，其特徵在於:變電設備所在的一端為現場端，監測客戶所在的一端為客戶端；採用多個視頻信號採集裝置對多個現場端監測點進行視頻信號採集；所述視頻信號採集裝置包括可見光視頻信號採集裝置和紅外線視頻信號採集裝置；所述可見光視頻信號採集裝置和紅外線視頻信號採集裝置分別採集相應監測點的可見光視頻信號和紅外線視頻信號，並分別通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將可見光視頻信號和紅外線視頻信號傳輸給監控伺服器；所述監控伺服器通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將可見光視頻信號傳輸給客戶端監視器，在客戶端監視器上顯示各監測點的可見光視頻窗口，所述監控伺服器根據紅外線視頻信號的紅外線熱成像色相辨識變電設備現場的溫度，當溫度超出設定範圍時，所述監控伺服器通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將紅外線視頻信號傳輸給客戶端監視器以紅外線熱成像窗口顯示，並同時提取相應監測點的具體器件和溫度值，以及電子地圖，並分別以具體器件和溫度值窗口，以及電子地圖窗口顯示；紅外線熱成像窗口與相應監測點的可見光視頻窗口，和提取的相應監測點的具體器件和溫度值窗口，以及電子地圖窗口同時跳出布滿整個客戶端監視器的屏幕。
2.根據權利要求1所述的一種變電設備熱成像溫度在線監測方法，其特徵在於:上述監控伺服器通過視頻信號傳輸線或無線視頻信號傳輸方式將各視頻信號採集裝置的視頻信號均傳輸給多個客戶端的客戶端監視器。
3.根據權利要求1或2所述的一種變電設備熱成像溫度在線監測方法，其特徵在於:上述客戶端採用底座控制裝置依靠上述監控伺服器作為中轉伺服器通過控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式與承載上述視頻信號採集裝置的旋轉驅動底座連接，對旋轉驅動底座的轉動進行控制。
4.根據權利要求2所述的一種變電設備熱成像溫度在線監測方法，其特徵在於:上述客戶端採用燈光控制裝置依靠上述監控伺服器作為中轉伺服器通過控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式與上述現場端的射燈連接，對射燈進行控制。
5.根據權利要求4所述的一種變電設備熱成像溫度在線監測方法，其特徵在於:上述客戶端採用客戶端對講裝置依靠上述監控伺服器作為中轉伺服器通過通信信號傳輸線或無線通信信號傳輸方式與現場端對講裝置連接進行對講。
6.根據權利要求2所述的一種變電設備熱成像溫度在線監測方法，其特徵在於:上述客戶端採用焦距控制裝置依靠上述監控伺服器作為中轉伺服器分別通過控制信號傳輸線或無線控制信號傳輸方式與上述可見光視頻信號採集裝置的可見光攝像頭，和上述紅外線視頻信號採集裝置的紅外線攝像頭連接進行調焦距。
【文檔編號】G01J5/10GK104048766SQ201410287415
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】張少春, 傅承委, 傅建陽 申請人:福建長裕電力科技有限責任公司